一种商品防伪码生成与验证方法技术领域
本发明涉及一种商品防伪码生成与验证方法，本发明属于商品防伪技术领域。
背景技术
随着社会经济的发展，人们对物质需求的提高，而对产品质量问题的关注，已经成
为了这个社会绕不开的话题，假冒的商品不但侵害了消费者的权益，也给商品生产者带来
巨大的经济损失，各个生产企业为保护自己的产品不被无良商家的侵害，开始越来越重视
产品的防伪问题，而传统的防伪技术所生成的防伪码，其技术含量低解密过程简单，已经不
能满足这个数字化的社会需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种具有唯一性、保密性和无规律性的防伪
码，并通过特殊的验证方法来验证，从而克服上述现有技术的不足。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案；一种商品防伪码生成与验证方
法。该方法包括以下步骤：
（1）将防伪码基本信息（4位企业码和4~16位序列码）组成0级明文A；
（2）由生产中心根据企业码A1获取该企业码对应的企业密钥K1，并基于K1对序列码明
文A2进行加密，得到加密后的密文B1。密文B1和明文A1组成了1级密文B；
（3）根据当前时刻系统时钟产生1个5位随机码R，并由R经特定验证算法得到的3位验证
码D2；
（4）由生产中心根据生产密钥K2对1级密文B进行加密，得到2级密文C；
（5）在随机验证码D2控制下，对2级密文C进行混淆后得到的密文混淆码D1；
（6）由密文混淆码D1和3位的随机验证码D2经特定验证算法后得到1位验证码D3；
（7）由生产中心根据网站密钥K3对由D1、D2和D3组成的混淆密文D进行最后一次加密，
得到最终的防伪码E；
（8）将随机码R保存到与0级明文A对应的数据库记录中，以备将来的防伪码验证之需。
上述的商品防伪码生成与验证方法，步骤（2）中0级明文A包括4位的企业码A1和序
列码A2，A2的长度N：4~16之间的数，包含4和16（由于序列码可能由小于4位数的数字组成，
故此处需要提供序列码长度）；
上述的商品防伪码生成与验证方法，所述的步骤（2）中的企业密钥k1是一级密钥，且是
与企业码A1对应的密钥，不同的企业码可对应不同的K1，是由N位数字或字母（以字符串形
式表示）组成；
上述的商品防伪码生成与验证方法，步骤（3）中随机码R由5位数字（以整数形式表示）
组成，而为了避免可能的恶意猜测（根据有限个随机验证码推导出随机码，再根据随机码推
导出随机数种子）推导随机数种子的行为，特根据系统时间来设定种子值，且每隔一定时间
后根据当前系统时间更换随机数种子。在本发明中，为了尽可能防范猜测随机数攻击行为，
采用在Windows/C环境下QueryPerformanceFrequency和QueryPerformanceCounter函数来
获取系统时间。并在每产生一定数量的防伪码后根据系统时间重新更换种子值。然后采用
标准C/C++库自带srand()函数产生随机数。
上述的商品防伪码生成与验证方法，步骤（3）中3位验证码D2，需要由5位的随机码
R映射为1个3位数的随机验证码D2。考虑到比较简单使用的算法即为取模计算。
上述的商品防伪码生成与验证方法，步骤（4）中生产密钥K2是二级密钥，由防伪码
生成商设置的密钥，与K1成套使用。当K1更换时可同时更换。由N+4位数字或字母（以字符串
形式表示）组成；
上述的商品防伪码生成与验证方法，步骤（5）中密文混淆码D1由随机验证码D2 （且D2
的长度固定为3）控制，本发明将采用循环扩展的方式将随机验证码D2扩展为与待混淆码字
C等长的密钥D2’，然后D2’与二级密文C经混淆算法加密形成密文混淆码D1。
上述的商品防伪码生成与验证方法，步骤（6）序列校验码D3，其采用与身份证校验
码计算法（ISO 7064:1983.MOD 11-2）类似的算法进行校验。
上述的商品防伪码生成与验证方法，步骤（7）中网站密钥K3是三级密钥，属于网站
验证密钥，该密码一经设置后不可更换，由N+8位数字或字母（以字符串形式表示）组成。
上述的商品防伪码生成与验证方法，防伪码验证包括以下步骤：
（1）由生产中心根据网站密钥K3对防伪码E进行解密，得到混淆密文D，并将D分解为D1、
D2和D3；
（2）由密文混淆码D1和3位的随机验证码D2经特定验证算法（采用身份证校验码计算法
（ISO 7064:1983.MOD 11-2）类似的算法进行校验）后得到1位验证码AD，将AD和D3进行比
较，如果相等则进入下一步，否则判定该防伪码为伪码，验证流程中止；
（3）在随机验证码D2控制下，对密文混淆码D1进行解混淆得到2级密文C；
（4）由生产中心根据生产密钥K2对2级密文C进行解密，得到1级密文B，并将B分解为企
业码A1和序列加密码B1；
（5）判别企业码A1是否为有效企业码，是则进入下一步，否则判定该防伪码为伪码，验
证流程中止；
（6）由生产中心根据企业码A1获取该企业码对应的企业密钥K1，并基于K1对序列加密
码B1进行解密，得到序列码明文A2。企业码A1和序列码明文A2组成了0级明文A；
（7）根据企业码A1，在数据库中查询序列码明文A2是否为其合法序列码，如果是则进入
下一步（此处可同时查询其有效期，若该序列码对应的商品查询已超出有效期，则给出提
示），否则判定该防伪码为伪码，验证流程中止；
（8）根据0级明文A从数据库记录中获取其对应的随机码R；
（9）由R经特定验证算法（需要由5位的随机码R映射为1个3位数的随机验证码KD，考虑
到比较简单使用的算法即为取模计算）得到的3位随机验证码KD，将KD和D2进行比较，如果
相等则最终判断该防伪码为真，否则判定该防伪码为伪码。验证流程结束。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明可根据生产企业的企业码和该商品
对应的序列码，在特定密钥的控制下，通过传统加密算法和特殊随机码验证、校验码验证、
码字混淆处理等手段，生成一组长度可随序列码长度而变化的防伪码。而且该防伪码可满
足唯一性、保密性和无规律性。在合理计算资源条件下，根据有限数量的防伪码，在防伪码
生成软件系统、数据库信息、密钥均未泄露的情况下，很难制造出能够通过防伪验证的防伪
码。
附图说明
图1是本发明中商品防伪码生成流程图；
图2是本发明中商品防伪码验证流程图a；
图3是本发明中商品防伪码验证流程图b。
具体实施方式
下面结合具体实时方式对本发明作进一步的说明。
实施例1：如图1所示，本发明的加密算法包括以下步骤：
（1）将防伪码基本信息组成0级明文A；包括4位的企业码A1和序列码A2，A2的长度N：4~
16之间的数，包含4和16（由于序列码可能由小于4位数的数字组成，故此处需要提供序列码
长度）；0级明文A可以根据企业的要求产生，其中企业码A1可以由厂家代号组成、序列码A2
可以由流水号及生产日期组成，如001100556420160427，其中厂家代号：0011，流水号：
005564，日期2016年04月27日，也可以包含其他信息的各种代码。
（2）由生产中心根据企业码A1获取该企业码对应的N位的企业密钥K1，并基于K1对
序列码明文A2进行加密，得到加密后的密文B1。密文B1和明文A1组成了1级密文B；
（3）根据当前时刻系统时钟产生1个5位随机码R，并由R经特定验证算法得到的3位验证
码D2；
所述的随机码，本发明通过设置srand()的种子从0一直增加， 则产生的随机数也逐
渐递增，从38一直增加到32766(序号0-10022)，之后又从1一直增加到32765(20056)， 之后
从0增加到32767(30091)，之后从2增加到32765(40125)，之后从1增加到32764(50159)，之
后从0增加到32766(60194)；如所选的随机码R为26743，
需要将5位的随机码R映射为1个3位数的随机验证码D2。通过随机验证码产生算法产
生--取模。则取最大的3位数质数997为模进行计算。
D2=R%997 =26743%997=821。
（4）由生产中心根据生产密钥N+4位的K2对1级密文B进行加密，得到2级密文C；
（5）在随机验证码D2控制下，对2级密文C进行混淆后得到的密文混淆码D1；
本发明将采用循环扩展的方式将随机验证码D2扩展为与待混淆码字C等长的密钥。比
如C长度为14，D2={8,2,1}，扩展后D2’={8,2,1,8,2,1,8,2,1,8,2,1,8,2,}。
然后D2’与二级密文C经混淆算法加密形成密文混淆码D1。
（6）由密文混淆码D1和3位的随机验证码D2经特定验证算法后得到1位验证码D3；
所述校验方法，由密文混淆码D1和随机验证码D2每个码子乘以乘数因子（从右向左不
断循环，其中1对应校验位）：1，2，4，8，5，10，9，7，3，6，其权值（乘数因子）计算方式为： wi=r
(i-1)（mod M），其中，r=2，M=11）然后对所有的乘积求和为sum，加上列校验码D3值后，其和必
须满足模11余1。即：1≡（sum＋D3）（mod 11），这样就求得D3。以0821为例，其乘数因子为5，
8，4，2， sum=5×0＋8×8＋4×2＋2×1=74，1≡（sum＋D3）（mod 11），则序列校验码D3=4。
（7）由生产中心根据网站密钥K3对由D1、D2和D3组成的混淆密文D进行最后一次加
密，得到最终的防伪码E；
（8）将随机码R保存到与0级明文A对应的数据库记录中，以备将来的防伪码验证之需。
本发明采用经典加密算法进行加密。
本发明采用的企业密钥K1是与企业码A1对应的密钥。不同的企业对应不同的企业
密钥。
本发明采用的生产密钥K2是由防伪码生成商设置的密钥。
本发明采用的网站密钥K3是网站验证密钥。
如图2-3所示：防伪码验证时，验证的防伪码E、随机码R、企业密钥K1、生产密钥K2
和网站密钥K3必须与加密算法中的数据配套，且验证步骤如下：
（1）由生产中心根据网站密钥K3对防伪码E进行解密，得到混淆密文D，并将D分解为D1、
D2和D3；
（2）由密文混淆码D1和3位的随机验证码D2经特定验证算法（采用身份证校验码计算法
（ISO 7064:1983.MOD 11-2）类似的算法进行校验）后得到1位验证码AD，将AD和D3进行比
较，如果相等则进入下一步，否则判定该防伪码为伪码，验证流程中止；
（3）在随机验证码D2控制下，对密文混淆码D1进行解混淆得到2级密文C；
（4）由生产中心根据生产密钥K2对2级密文C进行解密，得到1级密文B，并将B分解为企
业码A1和序列加密码B1；
（5）判别企业码A1是否为有效企业码，是则进入下一步，否则判定该防伪码为伪码，验
证流程中止；
（6）由生产中心根据企业码A1获取该企业码对应的企业密钥K1，并基于K1对序列加密
码B1进行解密，得到序列码明文A2。企业码A1和序列码明文A2组成了0级明文A；
（7）根据企业码A1，在数据库中查询序列码明文A2是否为其合法序列码，如果是则进入
下一步（此处可同时查询其有效期，若该序列码对应的商品查询已超出有效期，则给出提
示），否则判定该防伪码为伪码，验证流程中止；
（8）根据0级明文A从数据库记录中获取其对应的随机码R；
（9）由R经特定验证算法（需要由5位的随机码R映射为1个3位数的随机验证码KD，考虑
到比较简单使用的算法即为取模计算）得到的3位随机验证码KD，将KD和D2进行比较，如果
相等则最终判断该防伪码为真，否则判定该防伪码为伪码。验证流程结束。
本发明中的解密算法采用经典加密算法的逆算法进行解密。
在加解密过程中，所使用的密钥可以为任意数字、字母和符号的组合，但由于多表
代换加解密算法要求的密钥为纯数字，所以需要在加解密之前将密钥转换为数字。
本发明中采用的解混淆算法，其数学方法与解密方法相同，就是对混淆算法的逆
算法进行解密。
本发明实施方式不限于上述施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化
均属于本发明的保护范围之内。