KR20070024510A - 인증가능한 인쇄물을 만들고 그 인쇄물을 확인하기 위한방법 및 장비 - Google Patents

Abstract

인쇄될 때 종이나 다른 물품으로부터 디지털 서명을 얻기 위해 통합된 스캐너를 구비한 프린터. 통합 스캐너는 물품을 조명하기 위해 라이트 빔을 비추는 간섭원 및 일반적으로 500 이상의 많은 독립적인 데이터 포인트들을 수집하기 위해 물품의 다른 많은 부분들로부터 산란된 빛으로부터의 데이터 포인트들을 수집하는 검출 장비를 가진다. 최근에, 최초로 인쇄된 물품이라고 주장되는 물품의 인증은 진정한 것이라고 주장되는 물품의 디지털 서명을 얻기 위해 그것을 스캔함으로써 확인될 수 있다. 다음으로 데이터베이스가 조사되는데, 이는 일치여부를 확인하기 위함이다. 일치여부가 발견되면, 일치되는 데이터 서명과 함께 데이터베이스 내 저장된 이미지는 물품이 진정한 것이라고 시각적 검사를 허락받도록 사용자에게 표시된다. 이미지는 물품에 관련된 다른 관련 서지 데이터와 함께 표시된다.

프린트, 스캔, 디지털 서명

Description

인증가능한 인쇄물을 만들고 그 인쇄물을 확인하기 위한 방법 및 장비 {METHODS AND APPARATUSES FOR CREATING AUTHENTICATABLE PRINTED ARTICLES AND SUBSEQUENTLY VERIFYING THEM}

본 발명은 보안 방법에 관한 것으로, 더 구체적으로 인쇄 물품(printed article), 또는 개인신분증명(ID)카드, 카드보드 포장 항목(cardboard packaging item), 또는 적재 청구서(bill of lading)나 원본 서명(original signature), 도장이나 인지를 지니는 문서와 같은 유일한 물품과 같은 다른 인쇄물의 인증을 확인하는 것에 관한 것이다.

많은 종래의 인증 보안 시스템들은 그것을 실행하는 제작자 외의 다른 이들에게는 어려운 처리과정에 의존하는데, 그러한 어려움은 자본 설비의 가격, 기술적 노하우의 복잡성 또는 바람직하게는 양자 모두에 의해 부과될 수 있다. 그러한 예들은 은행권 안의 비침무늬(watermark) 및 신용카드나 여권상의 홀로그램(hologram)을 제시한다. 불행히도, 범죄자들은 더욱 정교해지고 사실상 원본 제작자들이 생산할 수 있는 모든 것들을 재생산할 수 있다.

이 때문에, 각각의 토큰을 유일하게 하는 자연 법칙에 의해 지배되는 처리과정을 사용하는, 더욱 중요하게는 측정가능하고 이어지는 확인을 위한 기초로 사용 될 수 있는 유일한 특징을 가지는 보안 토큰들을 만드는 데 의존하는 인증 보안 시스템에 대한 공지된 접근들이 있었다. 이러한 접근에 따르면 토큰들이 유일한 특징을 얻기 위해 세트 방법(set way)으로 제작되고 측정된다. 이어서 특징은 컴퓨터 데이터베이스 내에 저장될 수 있거나 보유될 수 있다. 이러한 형태의 토큰들은 예를 들어 은행권, 여권, ID카드, 중요한 문서와 같은 운반물(carrier article)에 설치된다. 이어서, 운반물은 다시 측정될 수 있고 측정된 특징은 일치여부를 입증하기 위해 데이터베이스 내에 저장된 특징들과 비교될 수 있다.

이러한 일반적인 접근 내에서 다른 물리적 효과를 사용할 것이 제안되었다. 고려된 일 효과는 자기 물질의 위치로부터 자기 응답 특징을 측정하는 것인데, 여기서 각각의 샘플은 재생산할 수 없는 방법으로 형성하는 자기 물질 내에 자연적으로 일어나는 결함의 결과로 유일한 자기 응답을 가진다[1]. 많은 선행 기술 문서에서 고려된 다른 효과는 유일한 특징을 제공하는 물품의 고유 성질로부터 레이저 반점(laser speckle)을 이용하는 것이다.

GB 2 221 870 A [2]에는 ID카드와 같은 보안 장치가 그 위에 압인(壓印) 가공된 토큰을 효과적으로 가지는 방법이 개시되어 있다. 토큰의 형상은 마스터(master)으로부터 얻어진 구조화된 표면이다. 빛 분산 구조로부터의 반점 패턴은 마스터에 유일하며 따라서 보안 장치상에서 토큰의 인증을 확인하도록 측정될 수 있다. 보안 장치상의 토큰은 (2mm 직경)토큰과 대체로 비슷한 크기의 간섭빔(coherent beam)을 생성하기 위한 레이저, 및 레이저 빔과 토큰의 상호작용으로 만들어진 반점 패턴을 측정하기 위한 충전된 짝을 이룬 장치(charged coupled device; CCD) 검출기와 같은 검출기를 가지는 리더(reader) 내에서 측정된다. 결과 데이터가 기록된다. 확인을 위해, 보안 장치는 리더 내에 위치될 수 있고 그것의 기록된 반점 패턴 신호는 동일한 마스터로부터 만들어진 참조 장치(reference device)로부터의 유사한 기록된 신호와 비교될 수 있다.

US 6,584,214 [3]는 특별히 준비된 표면 구조로부터의 반사 내의 반점 패턴을 이용하는 다른 방법을 개시하는데, 이러한 반점 패턴은 대신에 특별히 준비된 투명 토큰으로부터의 전달 내에서 사용된다. 이러한 기술의 바람직한 실행을 위해 글라스 스피어(glass sphere)가 끼워넣어지는 대략 1cm x 1cm 치수의 에폭시 토큰을 준비해야 한다. 토큰들은 액체 폴리머 내 콜로이드 현탁상태(colloidal suspension) 내 글라스 스피어를 혼합함으로써 준비되는데, 이는 이어서 글라스 스피어의 위치를 고정시키도록 경화된다. 글라스 스피어의 유일한 총체는 이어서 반점 패턴을 측정하도록 위치된 CCD 검출기와 함께 전달 내에서 간섭 레이저 빔을 사용하여 탐지된다. 이러한 접근의 수정으로, 공지된 식별기(identifier)가 토큰의 일 면에 이어서 놓이는 반사 표면상에 암호화되어 있다. 탐지광(probing light)은 토큰을 통해 지나가고, 공지된 식별기에 의해 반사되고, 다시 토큰을 통해 지나간다. 따라서 글라스 스피어는 반점 패턴을 수정해서 유일한 해쉬키(hashed key)가 공지된 식별기로부터 생성된다.

크랄로베츠(Kralovec)[4]는 1980년의 미국 내 샌디아 국제 연구소(Sandia National Laboratories)의 작업자들이 잘게 된 광섬유에 스며드는 특별한 은행권 종이를 실험하였다는 것을 간략히 보고한다. 반점 패턴은 광섬유와 은행권의 측면 상의 바코드로서 프린트된 디지털적으로 서명된 버전으로부터 측정될 수 있다. 그러나, 크랄로베츠는 이러한 아이디어가 적절히 이행될 수 없을 것이라고 보고하는데, 왜냐하면 광섬유는 매우 부서지기 쉽고 반점 패턴이 은행권이 순환될 때 마모로 인해 급히 변하기 때문이다. 이는 사용된 은행권 내의 광섬유로부터 측정된 반점 패턴이 더 이상 바코드와 매치하지 않아서, 은행권은 더 이상 의도된 방법으로 반점 패턴으로부터 인증될 수 없다는 것을 의미한다.

앤더슨[5]은 또한 그의 2001년 판 책의 251쪽에서 군비 관리 협정을 감시하기 위해 사용되는 크랄로베츠[4]에 의해 개시된 것과 비슷한 기술이 나타난 것을 간략히 언급한다. 앤더슨은 많은 물질들이 유일하거나 작은 폭발력으로 그것들을 침식시키면서 만들어질 수 있는 표면을 가진다는 것을 관찰했다. 이는 중화기와 같은 자본 설비를 쉽게 확인하게 하는데, 각각의 포신을 확인하는 것은 각 진영에 의해 군비 관리 협정을 속이는 것을 막기에 충분하다. 앤더슨은 포신의 표면 형태가 레이저 반점 기술을 사용하여 측정되고, 장음신호로 기록되거나 기계-판독가능 디지털 신호로 장치에 부착된다고 보고한다.

레이저 반점을 사용하는 것 대신에, 고해상도로 문서를 간단히 이미지화하고 이러한 고해상도 이미지를 유일한 특성으로 사용하며 인증 확인을 위해 이어서 다시 이미지 할 수 있는 제안된 기술의 더욱 직접적인 그룹이 있다. 이는 경찰력에 의해 유지되는 지문 도서관(fingerprint ibrary)에 사용되는 전통적인 접근으로 채택되는 것으로 간주될 수 있다.

US 5,521,984[6]에서는 페인팅, 조각, 인지, 젬(gem) 또는 특수 문서와 같은 중요한 물품의 작은 영역의 이미지를 잡기 위해 광학 현미경의 사용을 제안한다.

앤더슨[5]은 그의 2001년 판 책 252쪽에서 우편 시스템이 현미경을 구비한 봉투의 직접적 이미지에 기초한 이러한 종류의 계획을 고려하고 있다고 보고한다. 봉투의 종이 섬유의 이미지가 만들어지고, 형태가 끌어내지고, 디지털로 서명되는 우편 서명 마크가 기록된다고 보고된다.

US 5,32517[7]에서는 유사한 계획을 따르는 중요한 문서의 토너 입자 부분의 알갱이 구조를 이미지화하는 것을 제안한다.

이러한 이전의 작업에도 불구하고, 이상적인 확인 계획에 명백한 다양한 바람직한 특징들이 있다.

보고된 자석 또는 반점 기반 기술들은 높은 보안 레벨을 제공할 수 있으나, 탐지된 구조[4]의 장기간 안정성을 보장하기 위해 특별한 수행을 위해 준비된[1,2,3] 특수 재료들을 필요로 한다고 나타나 있다. 많은 경우, 보안되는 물품 내로 토큰의 통합은 사소하지 않다. 특히, 합성수지 토큰 또는 종이나 카드보드 내 마그네틱 칩의 통합은 쉽지가 않고 상당한 비용을 포함한다. 종이나 카드보드와의 통합을 위해, 어떠한 토큰도 이상적으로 인쇄가능해야 한다. 게다가, 토큰이 잠재적으로 분리될 수 있고 다른 물품에 부착될 수 있다는 점에서 부착가능한 토큰-기반 접근의 본질적 보안 위험이 있다.

보고된 직접적인 이미지 기술들[5,6,7]은 특수 토큰의 필요를 방지하면서, 문서로부터 직접 디지털 신호를 얻는다는 이점을 가진다. 그러나 그것들의 본질적 보안은 낮다. 예를 들어 그것들은 진정한 것으로 부정확하게 확인될 수 있는 문서 의 위조를 가능하게 하는 저장된 이미지 데이터에 부정 접근을 당하기 쉽고, 또는 진정문서의 관련된 부분을 볼 때 현미경으로 볼 수 있는 것의 이미지를 인쇄하기 위해 고해상도 프린터를 간단히 사용하는 것에 의해 위조되기 쉽다. 직접적 이미지 기술들의 보안 레벨은 또한 더 높은 보안 레벨을 위한 고가의 고해상도 이미지 설비의 사용에 초점을 맞춘 이미지 데이터의 크기와 함께 단계적으로 나아간다. 이는 우편 분류나 은행권 확인과 같은 데서 사용될 수 있으나, 많은 곳에서는 사용될 수 없다.

본 발명은 확인가능한 문서들이나 다른 인쇄가능한 물품들이 생성될 수 있고 나중에 어려움 없이 고 레벨의 보안으로 확인될 수 있는 새로운 시스템을 제공한다. 복합 스캐너(integral scanner)를 구비한 프린터가 종이나 그것이 인쇄되는 다른 물품으로부터 디지털 신호를 얻기 위해 제공된다. 복합 스캐너가 물품을 비추고 그것이 일반적으로 500 이상의 많은 독립된 데이터 포인트들을 모으기 위해 인쇄되기 때문에 물품의 많은 다른 부분들로부터 산란된 간섭광으로부터 데이터 포인트들을 모은다. 데이터 포인트들로부터 유도된 디지털 서명은 물품 상에 인쇄된 이미지와 함께 데이터베이스 내에 저장된다. 나중에, 원본 인쇄된 물품이라도 주장되는 물품의 인증은 디지털 서명을 얻기 위해 주장되는 진정 물품을 스캔함으로써 확인될 수 있다. 이어서 데이터베이스는 매칭되는 것이 있는지 여부를 조사한다. 매치되는 것이 발견되면, 매치되는 디지털 서명을 가진 데이터베이스 내에 저장된 이미지는 물품이 진정한 것이라는 시각적 점검을 위해 사용자에게 표시된다. 이미지는 물품과 관련된 다른 관련 서지사항 데이터와 함께 표시된다. 이는 조사되는 문서나 다른 인쇄된 물품 및 디스플레이 상에 보이는 문서나 다른 인쇄된 물품들 사이에 시각적 비교의 형태로 인간이 확인하는 것을 또한 포함하는 높은 보안 시스템을 제공한다.

이러한 방법으로 프린터가 통상 사용될 수 있는데, 인쇄된 각각의 항목은 자동적으로 스캔 되고 그것의 디지털 서명은 항목의 이미지 파일과 함께 데이터베이스 내에 기록된다. 각각의 인쇄된 항목은 이어서 인증되는지 여부가 확인될 수 있다. 예를 들어, 사진인쇄나 위조가 원본으로 쉽게 구별될 수 있는데, 이는 디지털 서명이 인쇄된 기초, 즉 인쇄된 종이에 대해 유일하기 때문이다.

본 발명의 다른 태양은 복합 스캐너를 구비한 프린트 장치, 프린트 장치와 함께 작동되는 인증가능한 물품을 만들기 위한 장비뿐만 아니라 이어서 진정한 것으로 존재하는 물품의 인증을 확인하거나 그것의 인증을 점검하는 데 필요한 장비에 관한 것이다. 본 발명의 또 다른 태양은 인증가능한 물품을 만들고 물품의 인증을 확인하는 일치 방법을 포함한다.

본 발명은 물품 상에서 인쇄하기 위한 프린트 헤드; 프린트 헤드를 지나는 물품을 운반하도록 작동하는 공급 메커니즘; 및 간섭원(coherent source)과 검출 장치를 포함하는 스캔 헤드를 포함하는 일 태양의 프린트 장치를 제공하는데, 간섭원은 공급 메커니즘에 의해 운반된 물품 상에 직접 빛을 비추도록 배열되고 검출 장치는 물품 위로의 빛 스캔으로 얻어진 신호로부터의 데이터 포인트 세트를 수집하도록 배열되는 것을 특징으로 하며, 데이터 포인트의 다른 것들은 물품의 다른 부분들로부터의 산란에 관련되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 이미지를 인쇄하기 위한 프린트 장치용 명령을 만들도록 작동하는 프린터 드라이버(printer driver); 인쇄 도중 물품 위로 간섭광을 스캔함으로써 얻어진 신호로부터 데이터 포인트 세트를 수용하기 위한 데이터 인식 인터페이스; 및 데이터 포인트 세트로부터 물품의 디지털 서명을 결정하고 데이터베이스 내 기록을 만들기 위한 처리기를 포함하는 인증가능한 물품을 만들기 위한 다른 태양의 장비를 제공하는데, 데이터 포인트들의 다른 것들은 물품의 다른 부분들로부터의 간섭광의 산란에 관련되어 있는 것을 특징으로 하고, 기록은 디지털 서명과 이미지 표현을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 물품 위로 빛을 스캔하기 위한 간섭원을 포함하는 스캔 장치 및 빛이 스캔됨으로 얻어지는 신호로부터 데이터 포인트 세트를 수집하도록 배열된 검출 장치; 데이터 포인트 세트로부터 물품의 디지털 서명을 결정하기 위한 처리기; 물품에 대해 이전에 결정된 디지털 서명과 물품의 시각적 표현을 포함하는 이전에 스캔된 물품의 다수의 기록들을 포함하는 데이터베이스; 및 스캔 장치에 의해 얻어진 디지털 서명과 기록들 중 하나에 저장된 디지털 서명 사이의 일치여부를 확인하고 일치여부가 발견되면 일치여부와 함께 기록 내에 저장된 물품의 시각적 표현을 표시하기 위해 데이터베이스를 조사하도록 작동하는 서명 확인 모듈(signature verification module)을 포함하는 물품의 인증을 확인하기 위한 다른 태양의 장비를 제공하는데, 데이터 포인트들의 다른 것들은 물품의 다른 부분으로부터의 간섭광의 산란에 관련된 것을 특징으로 한다.

게다가, 사용자는 일치여부의 신뢰 수준에 직면할 수 있는데, 이는 원본 스캔으로부터의 디지털 서명과 재-스캔의 대응 범위를 나타낸다. 이러한 측면에서, 진정 항목으로부터의 재-스캔된 디지털 서명조차도 저장된 데이터베이스 대응물에 완전히 일치되지 않을 것이다. 일치 또는 불일치 테스트는 마스터 데이터베이스 내 유지되는 원본 스캔 서명과 재-스캔 서명 사이의 유사성 정도 중 하나이다. 우리는 위조 일치여부가 평균 50％로 합의됨에 반하여 일반적인 양질의 일치는 대략 75％로 합의됨을 발견한다.

데이터베이스는 스캔된 물품에 관련된 서지 데이터를 보통 포함할 수 있다. 게다가, 서명 확인 모듈은 일치여부가 발견될 때 서지 데이터를 표시할 것이다. 예를 들어, 문서의 경우, 서지 데이터는 설명서 내 문서의 요약문과 데이터 작성의 지시사항, 작성자, 및 문서를 만들기 위해 사용된 프린터의 프린터 아이디(i.d.)를 포함할 수 있다.

본 발명은 물품 상에 이미지를 인쇄하는 단계; 물품 위로 간섭광을 스캔하고, 간섭광이 물품으로부터 산란됨으로써 얻어진 신호로부터 데이터 포인트 세트를 수집하는 단계; 데이터 포인트의 세트로부터 물품의 디지털 서명을 결정하는 단계; 및 데이터베이스 내 기록을 만드는 단계를 포함하는 또 다른 태양의 인증 물품을 만드는 방법을 제공하는데, 여기서 데이터 포인트들 중 다른 하나는 물품의 다른 부분으로부터의 산란과 관계있는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 물품 위로 간섭광을 스캔하고, 간섭광이 물품으로부터 산란됨으로써 얻어진 신호로부터 데이터 포인트 세트를 수집하는 단계; 데이터 포인트 세트로부터 물품의 디지털 서명을 결정하는 단계; 및 기계-판독가능한 암호화 통신 제어 절차(machine-readable encoding protocol)에 따라 디지털 서명을 암호화하는 이미지와 라벨(label)을 물품 상에 인쇄하는 단계를 포함하는 또 다른 인증가능한 물품을 만드는 방법을 제공하는데, 여기서 간섭 포인트들 중 다른 하나는 물품의 다른 부분으로부터의 산란에 관련있는 것을 특징으로 한다. 따라서 라벨은 물품의 명령구조의 특징이다. 이러한 경우, 서명은 바람직하게 비대칭 암호화 알고리즘(asymmetric encryption algorithm)을 사용하여 라벨 내에서 암호화된다. 예를 들어, 라벨은 공개키/개인키 암호화 시스템 내 공개키에 의해 해독가능한 암호를 나타낼 수 있다. 라벨이 인쇄 과정, 바람직하게는 물품 제조와 같은 동일한 과정, 즉 문서상에 이미지를 인쇄하는 것과 같은 동일한 과정에 적용된 잉크 라벨이라면, 그것은 많은 인쇄가능한 재료들, 특히 종이와 카드보드에 대해 매우 편리하다. 예를 들어, 종이 한 장은 이미지로 인쇄될 수 있고 다음으로 프린터를 통해 다시 공급되어서 이중 시트(sheet) 공급 메커니즘을 사용하여 인쇄된 서명-암호화 라벨을 가질 수 있다. 라벨은 바코드와 같이 시각적이거나 물품이 스마트 카드일 때 스마트 침 내 데이터로서 실체화되는 것과 같이 비시각적일 수 있다.

물품이 프린트 헤드와 스캔 헤드를 각각 지나서 운반됨에 따라 인쇄와 스캔이 편리하게 수행된다.

본 발명은 물품 위로 간섭광을 스캔하고, 간섭광이 물품으로부터 산란됨으로써 얻어진 신호로부터 데이터 포인트 세트를 수집하는 단계; 데이터 포인트의 세트로부터 물품의 디지털 서명을 결정하는 단계; 이전에 물품에 대해 결정된 디지털 서명과 물품의 시각적 표현을 포함하는 이전에 스캔된 물품들에 대한 다수의 기록들을 포함하는 데이터베이스를 제공하는 단계; 및 스캐너에 의해 얻어진 디지털 서명과 데이터베이스 내 저장된 디지털 서명 사이에 일치여부를 확인하고 일치여부가 발견되면 데이터베이스 내에 저장된 물품의 시각적 표현을 표시하기 위해 데이터베이스를 조사하는 단계를 포함하는 또 다른 태양의 물품의 인증을 확인하는 방법을 제공하는데, 여기서 데이터 포인트들 중 다른 하나는 물품의 다른 부분으로부터의 산란과 관계있는 것을 특징으로 한다.

물품이 종이나 카드보드, 또는 본 발명의 방법으로 스캔될 때 디지털 서명을 제공하기에 적절한 표면을 구비한 인쇄가능한 어떠한 기판으로 만들어질 수 있음을 이해할 것이다. 빛에 관해서는 가시 전자기 복사(visible electromagnetic radiation)에 제한되지 않고 예를 들어 적외선 및 자외선을 포함하고 있어야 함을 이해할 것이다.

본 발명은 다음의 견본 목록으로부터 특히 종이나 카드보드 물품에 대해 사용가능한것으로 고려된다.

1. 주권, 선적서류, 여권, 정부간 협약, 법령, 운전면허증, 차량 노상주행 증명서, 인증되는 어떠한 증명서와 같은 중요한 문서들

2. 메일 시스템용 봉투, 법률 시행 트래킹(tracking)용 은행권과 같은 추적 또는 트래킹 목적을 위한 어떠한 문서

3. 판매가능한 물품들의 포장

4. 패션 항목과 같은 디자이너 상품의 브랜드 라벨

5. 화장품, 제약, 또는 다른 생산품들의 포장

6. 공증 및 공인된 원본 문서

7. 신분증명 카드 및 종이.

예를 들어, 선택된 일단의 특별한 종류의 인쇄된 물품이 추적 또는 트래킹을 위해 생성될 수 있다. 일단의 은행권이 인쇄되어서 예를 들어 몸값이나 뇌물을 지불하기 위해, 또는 불법적 마약을 추적하기 위해 알려진 범죄 영역으로 특별히 들어갈 수 있다. 이들은 일반적인 은행권과 동일하지만. 데이터베이스에 기록되어서 데이터 베이스가 각각의 은행권의 은행권 종이의 유일한 디지털 서명을 포함할 뿐 아니라 그것의 일련번호를 포함하는 은행권의 이미지도 포함하게 한다.

다른 인쇄가능한 기판 재료가 표면 구조에 적합하도록 제공된 본 발명에 의해 식별가능하게 될 것이라는 것이 기대된다. 현미경 수준에서 아주 부드러운 표면을 가지는 재료 형태는 적절하지 않을 것이다. 적절한 인쇄가능한 재료는 약간의 대표적인 샘플을 테스트함으로써 결정될 것이다.

실시예의 일 그룹에서, 데이터 인식 및 처리 모듈이 작동가능해서 소정의 암호화 통신 제어 절차를 따르는 신호 구성요소을 식별하고 그것들로부터 참조 서명을 생성하기 위해 데이터 포인트를 분석한다. 소정의 암호화 통신 제어 절차의 특징은 대부분 실시예들에서 콘트라스트(contrast), 즉 산란 신호 강도에 기초하여 관찰된다. 특히, 전통적인 바코드 통신 제어 절차는 바코드가 1D 바코드의 경우나 2D 바코드의 더욱 복잡한 패턴 내의 줄무늬(stripe) 형태로 물품에 인쇄되거나 적용되게 사용될 수 있다. 이러한 경우, 데이터 인식 및 처리 모듈은 참조 서명이 판독 볼륨(reading volume) 내 위치한 물품을 판독함으로써 얻어진 서명과 일치여부를 확인하기 위해 비교를 수행하도록 작동될 수 있다. 결론적으로, 종이와 같은 물품은 바코드와 같은 그것 자체의 특징을 디지털적으로 서명화한 것을 가지도록 표시될 수 있다. 참조 서명은 일방의 기능을 가진 물품의 특성으로부터, 즉 개인키를 필요로하는 비대칭 암호화 알고리즘을 사용하여 얻어져야 한다. 이는 판독기를 구비한 인가되지 않은 제 3 집단에게는 장애물로 작용하는데, 이러한 제 3 집단은 가짜 물품을 판독하고 그것들 위에 암호화 기술에 다른 판독기의 스캔을 나타내는 라벨을 인쇄하기를 원한다. 일반적으로 바코드 라벨이나 다른 마크(mark)는 공개키에 의해 해독가능한 암호를 나타내고 개인키는 인가된 라벨 집단에게 보유될 것이다.

데이터베이스는 판독기 장비의 부분을 형성하는 대량 저장 장치(mass storage device)의 부분일 수 있거나, 멀리 떨어져 있어서 원격통신을 통해 판독기에 의해 엑세스될 수 있다. 원격통신 링크는 무선의 고정된 링크를 포함하는 전통적인 형태를 가질 수 있고, 인터넷상에서 이용될 수 있다. 데이터 인식 및 처리 모듈은 최소한 작동가능한 모드로 작동될 수 있어서 일치여부가 발견되지 않는다면 서명이 데이터베이스에 추가되도록 한다. 이러한 설비는 보통 명백한 이유로 인가된 사람에게만 허락될 것이다.

서명을 저장하는 것 외에 그것은 데이터베이스 내 서명을 문서의 스캔된 복사본, 여권 홀더의 사진, 제품 제조 장소 및 시간의 세부사항, 또는 판매가능한 상품의 의도된 판매 목적(예를 들어, 병행수입을 추적하기 위하여)의 세부사항과 같은 물품에 관한 다른 정보와 결합시키는데 유용하다.

서명은 대부분 사용되는 경우에 디지털 서명으로 관찰된다. 현 기술상 일반적인 크기의 디지털 서명은 200비트 내지 8키로비트 내에 있는데, 여기서 현재 높은 보안을 위해 약 2키로비트 크기의 디지털 서명을 가지는 것이 바람직하다.

본 발명을 더욱 잘 이해하고 이것이 어떻게 수행될 수 있는지 보기 위해 다음의 도면을 예시로 효과적으로 참조한다.

도 1a는 한 장의 종이를 구비한 본 발명의 실시예의 스캔 헤드의 사시도이다;

도 1b는 한 장의 종이를 구비한 도 1a의 스캔 헤드의 측면도이다;

도 2는 종이 표면이 그것을 가로질러 늘어난 빔을 스캔함으로써 그것의 스캔 영역 위로 n번 샘플된 방법을 보여주는 도식적인 사시도이다;

도 3은 인증가능한 물품을 만들기 위한 시스템의 기능적 구성요소들의 도식적 블록도이다;

도 4는 복합 스캔 헤드를 구비한 프린트 장치의 사시도이다;

도 5는 방향 빛 수집 및 블랭킷 조명에 기초한 본 발명을 구체화하는 스캐너를 위한 다른 이미지 장비를 측면에서 도식적으로 도시한다;

도 6은 방향 검출기가 늘어난 빔과 함께 집중된 조명과 조합되어 사용되는 본 발명을 구체화하는 스캐너를 위한 또 다른 이미지 장비의 광학 발자국을 평면도로 도식적으로 도시한다;

도 7은 대략 0.5 x 0.2 mm의 영역을 덮는 이미지를 가진 종이 표면의 현미경 이미지이다;

도 8a는 광검출기 신호와 암호기 신호로 이루어진 도 1a의 스캔 헤드를 이용한 단일 광검출기로부터의 원 데이터를 보여준다;

도 8b는 암호기 신호와 진폭 평균화로 선형화한 후 도 8a의 광검출기 데이터를 보여준다;

도 8c는 평균 레벨에 따라 디지털화한 후의 도 8b의 데이터를 보여준다;

도 9는 물품의 디지털 서명이 스캔으로부터 생성되는 방법을 보여주는 흐름도이다;

도 10은 인쇄된 종이가 스캔되고 그것의 디지털 서명이 산출되고 데이터베이스 내에 저장되는 인쇄 처리 과정을 보여주는 흐름도이다;

도 11은 확인을 위해 물품을 스캔하기 위한 판독기 장비의 도식적인 측면도이다;

도 12는 도 11의 판독기 장비의 기능적 구성요소들과 결합된 시스템 구성요소들의 도식적인 블록도이다;

도 13은 외부 형태를 보여주는 도 11의 판독기 장비의 사시도이다;

도 14는 스캔으로부터 얻어진 물품의 디지털 서명이 미리 스캔된 물품의 디지털 서명이 저장된 데이터베이스에 대해 확인될 수 있는 방법을 보여주는 흐름도이다;

도 15는 문서가 확인 목적으로 스캔 되고 결과를 사용자에게 나타내는 방법의 총괄적인 과정을 보여주는 흐름도이다;

도 16은 재-스캔된 문서가 인증된 것으로 확인될 때 표시되는 사용자 인터페이스의 스크린 숏이다;

도 17은 고유의 측정된 표면 특징으로부터 얻어진 디지털 서명을 암호화하는 바코드 라벨을 가지는 ID 카드의 도식적인 평면도이다;

도 18은 고유의 측정된 표면 특징으로부터 얻어진 디지털 서명을 암호화하는 데이터를 수반하는 칩을 구비한 ID 카드의 도식적인 평면도이다; 그리고

도 19는 고유의 측정된 표면 특징으로부터 얻어진 디지털 서명을 암호화하는 두 개의 바코드 라벨을 가지는 보증 문서의 도식적인 평면도이다.

도 1a 및 1b는 본 발명의 실시예의 스캔 헤드(10)의 사시도 및 측면도를 각각 도식적으로 나타낸다. 스캔 헤드(10)는 X방향으로(도면의 삽입 축 참조) 스캔 헤드의 판독 볼륨을 통해 스캔 헤드(10)를 지나서 운반되는 종이(5)나 다른 인쇄가능한 물품으로부터 디지털 서명을 측정한다. 주요한 광학 구성요소들은 간섭 레이저 빔(15)을 생성하기 위한 레이저원(laser source; 14) 및, 예를 들어 k=4인, 16a, 16b, 16c 및 16d로 라벨이 붙여진 다수의 k 광검출기 요소들로 만들어진 검출기 장비(16)이다. 레이저 빔(15)은 y 방향(도면의 평면에 수직)으로 연장하고 종이 경로의 평면 내에 놓인 늘어난 초점 내로 원통형 렌즈(18)에 의해 초점이 모아진다. 예시적인 견본(prototype)에서, 늘어난 초점은 약 2 mm의 주요 축 치수 및 약 40 마이크로미터의 주요하지 않은 축 치수를 가진다. 광학 구성요소들은 설치 블록(mounting block; 11) 내에 포함된다. 설명된 실시예에서, 네 개의 검출기 요소 들(16a, 16b, 16c 및 16d)은 빔 축으로부터 서로 끼인 배열로 다른 각도로 오프셋된 빔 축의 측면에 배치되어서 판독 볼륨 내 존재하는 물품으로부터 반사되어 산란된 빛을 수집한다. 예시적인 견본에서, 오프셋 각도는 -70, -20, +30 및 +50도이다. 검출기 요소들(16a, 16b, 16c 및 16d)로의 빛의 접근은 설치 블록(11) 내 구멍들을 통해 제공된다. 빔 축의 측면 각도들은 동일하지 않게 선택되어서 그것들이 수집하는 데이터 포인트들은 가능한 독립적이다. 네 개의 모든 검출기 요소들은 공통의 평면 내에 배열된다. 광검출기 요소들(16a, 16b, 16c 및 16d)은 간섭 빔이 종이(5)로부터 산란할 때 스캔 헤드(10)를 지나 운반된 종이(5)의 표면으로부터 산란된 빛을 검출한다. 설명된 바와 같이, 공급원(source)이 z 방향 내 빔 축으로 레이저 빔(15)에 직접적으로 설치되어서, 그것은 수직 입사(incidence)로 종이(5)를 때릴 것이다.

일반적으로 초점의 깊이가 큰 것이 바람직하여서, z 방향 내 위치하는 종이 내의 차이는 종이 상에 입사하는 빔의 크기에서 상당한 변화를 초래하지 않는다. 예시적인 견본에서, 초점의 깊이는 좋은 결과를 양산하기에 충분히 큰 대략 0.5 mm이다. 초점 깊이의 파라미터들, 수치적 틈(numerical aperture) 및 작업 거리는 독립적이고, 반점 크기와 초점 깊이 사이에 잘 알려진 트레이드 오프(trade off)를 초래한다.

스캔 헤드(10)가 다른 전통적인 프린터 내에 통합될 때, 종이 공급 메커니즘은 스캔 헤드(10)를 지나서 x 방향으로 선형으로 종이를 움직이게 할 것이어서 빔(15)은 늘어난 초점의 주요 축에 가로 방향으로 스캔 된다. 간섭 빔(15)이 그것 의 초점에서 간섭 빔에 수직인 평면 내, 즉 종이(5)의 평면 내에서 판독 볼륨의 돌출부보다 훨씬 더 작은 xz 평면(도면의 평면) 내 단면을 가지도록 치수화되기 때문에, 종이 공급은 간섭 빔(15)이 많은 다른 종이 부분들 샘플을 만들도록 야기할 것이다.

도 2는 이러한 샘플링(sampling)을 설명하도록 포함되고 판독 영역이 그것을 가로질러 늘어난 빔을 스캔함으로써 n번 샘플되는 방법을 보여주는 도식적인 사시도이다. 종이 공급 작용으로 종이 위로 스캔됨에 따라 초점이 맞추어진 레이저 빔의 샘플링 위치는 길이 '1'의 영역 및 대략적인 폭 'w' 샘플을 만드는 1에서 n까지 숫자가 붙여진 인접한 직사각형들에 의해 나타내어지는데, 여기서 'w'는 원통형 초점의 긴 치수이다. 데이터 수집은 종이가 스캔 헤드를 지나서 운반됨에 따라 n 위치 각각에서 신호를 수집하도록 만들어진다. 결론적으로, 연속적인 k x n 데이터 포인트들이 수집되어서 n 다른 설명된 종이의 부분들로부터 산란된다. 일반적으로, 종이의 길이의 일부분만 샘플로 만들어질 것이다. 예를 들어, 길이 '1'는 대략 몇 센티미터일 것이다.

40 마이크로미터의 초점의 예시적인 주요하지 않은 치수, 및 k=4를 가진 2000 데이터 포인트를 제공하는, n=500, 2 cm의 x 방향 내 스캔 길이와 함께, 원하는 보안 레벨, 물품 형태, 검출기 채널 'k'의 수 및 다른 요소들에 의존하는 k x n에 대한 값들의 전형적인 범위는 100〈 k x n〈 10,000으로 기대된다. 검출기들(k)의 숫자의 증가는 또한 조작, 인쇄 등을 통해 물품의 표면 저하에 대한 측정의 불감성을 향상시킨다는 것 또한 발견된다. 특히, 데이터에 사용되는 견본과 함께, 섬 규칙(rule of thumb)은 독립적인 데이터 포인트, 즉 k x n의 전체 숫자가 500 이상이어서 넓은 표면의 다양성과 함께 받아들일 수 있는 높은 보완 레벨을 주어야 한다는 것이다.

도 3은 인증가능한 물품을 만들기 위한 시스템의 기능적 구성요소들의 도식적인 블록도이다. 프린터(22)는 전통적인 연결부(25)로 퍼스널 컴퓨터(PC; 30)에 연결되어 있다. 검출기 모듈(16)의 검출기들(16a, 16b, 16c 및 16d)은 프로그램가능한 차단 제어기(programmable interrupt controller; PIC)의 부분인 아날로그-디지털 변환기(ADC)에 각각의 전기 연결선들(17a, 17b, 17c 및 17d)을 통해 연결되어 있다. 광학 또는 무선 링크들이 전기 링크 대시네, 또는 함께 사용될 수 있음이 이해될 것이다. PIC(30)는 일련의 연결부(32)를 통해 퍼스널 컴퓨터(PC; 34)와 상호작용한다. PC(34)는 데스크탑이거나 랩탑(laptop)일 수 있다. PC 대신에, 예를 들어 휴대용 개인 정보 단말기(personal digital assistant; PDA) 또는 전용 전자공학 유닛(dedicated electronics unit)과 같은 다른 지능형 장치들이 사용될 수 있다. PIC(30)와 PC(34)는 검출기들(16a, 16b, 16c 및 16d)에 의해 수집된 데이터 포인트 세트로부터 물품의 서명을 결정하기 위한 데이터 인식 및 처리 모듈(36)을 집합적으로 형성한다. PC(34)는 인터페이스 연결부(38)를 통해 데이터베이스(dB; 40)로 접근한다. 데이터베이스(40)는 메모리 내 PC(34) 상에 있을 수 있고 그것의 드라이브 상에 저장될 수 있다. 대신에, 데이터베이스(40)는 PC(34)로부터 멀리 있을 수 있고 예를 들어 휴대전화 서비스나 인터넷과 함께 조합하여 무선 랜(wireless local area network; LAN)을 사용하여, 무선 통신에 의해 접근할 수 있다. 게다가, 데이터베이스(40)는 PC(34)상의 일부분에 저장될 수 있지만, 멀리 떨어진 소스(source)로부터 주기적으로 다운로드 될 수 있다.

데이터베이스(40)는 디지털 서명의 라이브러리(library)를 컴파일링(compiling)하기 위함이다. PC(34)는 프로그램되어서 사용될 때 그것이 매 시간 문서가 프린터(22)에 의해 인쇄되어 나오고 이러한 데이터로부터 디지털 서명을 산출하는 검출기들(16a, 16b, 16c 및 16d)로부터 스캔 데이터를 얻는다. 새로운 기록이 다음에 디지털 서명, 종이 상에서 인쇄되는 것의 이미지 파일 및 문서에 관련된 서지 데이터를 포함하는 데이터베이스(40) 내에서 만들어진다.

도 4는 프린터 내에 통합된 상술한 스캔 헤드(10)를 구비한 프린터(22)의 사시도이다. 프린터(22)는 스캔 헤드 및 결합된 전자기술들을 제외하면 종래의 것이다. 종이 공급 메커니즘을 도식적으로 나타내기 위해 그것의 최종 롤러 쌍(final roller pair; 9)이 도시되어 있다. 종이 공급 메커니즘은 추가 롤러 및 다른 기계 부분들을 포함하고 있음이 이해될 것이다. 이미 만들어진 견본에서, 스캔 헤드는 최종 롤러 종이 이후에 직접적으로 도시된 바와 같이 편리하게 설치된다. 스캔 헤드가 종이의 공급 경로를 따라 많은 다른 위치들에서 설치될 수 있음이 이해될 수 있다. 게다가, 비록 도시된 것이 레이저 프린트일지라도, 어떠한 종류의 프린트 장치가 사용될 수 있음이 이해될 것이다. 잉크젯 프린터나 열 프린터와 같은 다른 형태의 프린터와 마찬가지로, 프린트 장치는 네트워크화된 사진복사 기계나 산업용 프린트 프레스와 같은 종래 프린트로 간주되지 않는 어떠한 다른 형태의 프린트 장치일 수 있다. 예를 들어, 프린트 장치는 은행권, 수표, 또는 여행자 수표를 인쇄 하기 위한 프린팅 프레스(printing press)일 수 있다.

상술한 실시예들은 여자(excitation)의 국부적인 영역을 포함하는 훨씬 더 큰 여역 위로 산란된 빛 신호를 받아들이는 검출기와 결합하여 작은 단면의 간섭광 빔으로 국부화된 여자에 기초한다. 훨씬 더 큰 영역의 여자와 결합하여 국부화된 영역으로부터만 빛을 수집하는 방향 검출기에 기초하는 것 대신의 기능적으로 등가의 광학 시스템을 설계하는 것이 가능하다.

도 5는 간섭 빔과 함께 방향 빛 수집 및 블랭킷 조명에 기초하는 본 발명을 구체화하는 판독기에 대한 이미지 배열을 측면에서 도식적으로 보여준다. 배열 검출기(array detector; 48)가 원통형 마이크로렌즈 배열(microlens array; 46)과 함께 조합하여 배열되어 있어서 검출기 배열(48)의 인접한 줄무늬들은 종이(5)를 따라 대응하는 인접한 줄무늬들로부터의 빛만을 수집한다. 도 2를 참조하면, 원통형 마이크로렌즈는 n개의 샘플링 줄무늬들 중 하나로부터의 빛 신호를 수집하도록 배열된다. 간섭 조명은 다음에 샘플되는 전체 영역의 블랭킷 조명(조명 내에는 도시되지 않음)과 교체될 수 있다.

국부화된 여자 및 국부화된 검출의 조합을 구비한 하이브리드(hybrid) 시스템이 또한 어떠한 경우에 사용될 수 있다.

도 6은 방향 검출기들이 늘어난 빔과 함께 국부화된 조명과 조합하여 사용되는 본 발명을 구체화하는 스캐너를 위한 하이브리드 이미지 배열의 광학 발자국(optical footprint)을 평면도로 도식적으로 보여준다. 이러한 실시예는 방향 검출기들이 제공되는 도 1a 및 1b의 실시예의 발전된 모습으로 고려될 수 있다. 이러 한 실시예에서 방향 검출기들의 세 뱅크(bank)가 제공되는데, 각각의 뱅크는 '1 x w' 여자 줄무늬를 따르는 다른 부분들로부터 빛을 수집하도록 목표되어 있다. 판독 볼륨의 평면으로부터의 수집 영역은 점선 원으로 도시되어 있으며, 예를 들어 검출기들의 제1 뱅크는 여자 줄무늬의 상부로부터의 빛 신호를 수집하고, 검출기들의 제2 뱅크는 여자 줄무늬의 중앙부로부터의 빛 신호를 수집하며, 검출기들의 제3 뱅크는 여자 줄무늬의 하부로부터의 빛을 수집한다. 각각의 검출기들의 뱅크는 대략 1/m 직경의 원형 수집 영역을 가지도록 도시되어 있으며, 여기서 m은 여자 줄무늬의 일부분의 숫자이고 여기의 예시에서는 m=3이다. 이러한 방식으로 독립적인 데이터 포인트의 수는 주어진 스캔 길이(1)에 대해 m의 요인으로 인해 증가될 수 있다. 아래에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 하나 이상의 방향 검출기들의 다른 뱅크들은 반점 형태 샘플을 만드는 빛 신호를 수집하는 것 외의 다른 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 뱅크들 중 하나는, 서지 데이터와 같은 문서를 암호화하기 위해 바코드가 인쇄되는 경우에, 바코드 스캐닝을 위해 최적화된 방식으로 빛 신호를 수집하는데 사용될 수 있다. 이것이 뱅크가 오직 하나의 검출기를 포함하는 것이 일반적으로 충분한 경우라면, 오직 콘트라스트(contrast)를 위한 스캐닝일 때 상호상관(cross-correlations)을 얻는 이점이 없을 것이다.

본 발명을 수행하기에 적합한 다양한 장비의 주요한 구조적 구성요소들 및 기능적 구성요소들을 설명하였으므로, 디지털 서명을 결정하는데 사용되는 수치 처리과정을 이제 설명할 것이다. 이러한 수치 처리과정은 PIC(30)에 대해 하위에 놓인 어떠한 요소들을 구비한 PC(34) 상에서 작동하는 컴퓨터 프로그램 내의 대부분 의 부분에서 실행됨을 이해할 수 있을 것이다.

도 7은 대략 0.5 X 0.2 mm의 영역을 덮는 이미지를 가진 종이 표면의 현미경 이미지이다. 이 도면은 종이와 같은 거시적으로 평평한 표면은 많은 경우 미세한 정도로 크게 구조화되어 있다는 것을 설명하기 위해 포함되었다. 종이에 대해, 표면은 종이를 만드는 나무 섬유의 서로 맞물린 그물조직에 의해 아주 미세하게 구조화되어 있다. 도면은 또한 약 10 미크론인 나무 섬유에 대한 특징적인 길이 스케일을 도시한다. 이러한 치수는 간섭 빔의 광학 파장에 대해 정확한 관계를 가져서 회절 및 반점을 야기하고 또한 섬유 방향에 의존하는 윤곽을 가지는 산란을 분산시킨다. 따라서 스캔 헤드가 인쇄가능한 기판 재료의 특정 종류로 설계된다면, 레이저의 파장은 스캔 될 재료의 종류의 구조적 특징 크기에 맞추어질 것임을 이해할 것이다. 각각의 종이의 국부적인 표면 구조는 그것이 개별적인 나무 섬유들이 배열되는 방법에 의존한다는 점에서 유일할 수 있다는 것 또한 도면으로부터 명백하다. 종이가 자연법칙에 의해 지배되는 처리과정에 의해 만들어진 결과로서 유일한 구조를 가진다는 점에서, 종이는 특수한 수지 토큰들이나 선행기술상의 자석 재료 금속피복과 같은 특별히 만들어진 토큰과 다르지 않다. 동일한 방법이 많은 다른 형태의 물품에 적용될 수 있다.

다시 말해서, 발명자는, 유일한 특징들이 매일의 물품들의 넓은 다양성으로부터 직접적인 방법으로 측정가능할 때, 일부러 준비된 토큰들을 만드는 노력과 비용을 들이는 것이 본질적으로 무의미하다는 것을 발견하였다. 물품 표면의(또는 송신의 경우 내부) 자연적 구조의 이점을 가지는 산란 신호의 데이터 수집 및 수치 처리과정이 이제 설명될 것이다.

도 8a는 도 1a의 스캔 헤드의 광검출기(16a, 16b, 16c 및 16d) 중 하나로부터의 원 데이터를 도시한다. 그래프는 포인트 수(n)(도 2 참조)에 대해 임의의 유닛 내 신호 강도(I)를 표시한다. I=0-250 사이의 높은 추적 파동(trace fluctuating)은 광검출기(16a)로부터의 원 신호 데이터이다. 낮은 추적은 I=50 주위에 있는 마커(marker; 28)(도 2 참조)로부터 들어올려진 암호기 신호이다.

도 8b는 암호기 신호로 선형화한 후의 도 8a의 광검출기 데이터 신호를 도시한다(x 축이 도 8a와 다른 스케일이더라도, 이는 중요치않음). 게다가, 강도의 평균치가 산출되고 강도 값으로부터 빼진다. 처리된 데이터 값은 따라서 0의 상하로 파동된다.

도 8c는 디지털화된 후의 도 8b의 데이터를 도시한다. 채택된 디지털화 기술은 양의 강도 값은 1 값으로 놓고 음의 강도 값들은 0으로 놓는 간단한 2진법 체계이다. 대신에 다-단계 디지털화가 사용될 수 있거나, 많은 다른 가능한 디지털화 접근들이 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 디지털화의 가장 중요한 특징은 단지 동일한 디지털화 기술이 일정하게 적용된다는 것이다.

도 9는 물품의 서명이 스캔으로부터 생성되는 방법을 보여주는 흐름도이다.

단계(S1)는 각각의 광검출기에서 광학 강도가 스캔의 완전한 길이 동안 매번 대략 1ms 얻어지는 데이터 인식 단계이다. 동시에, 암호기 신호는 시간의 함수로 얻어진다. 종이 공급 메커니즘이 고도의 선형화 정확도를 가진다면 데이터의 선형화는 필요하지 않을 것이다. 데이터는 ADC(31)로부터 데이터를 취하는 PIC(30)에 의해 획득된다. 데이터 포인트들은 PIC(30)로부터 PC(34)로 매 시간 옮겨진다. 대신에, 데이터 포인트들은 PIC(30) 내 메모리 안에 저장될 수 있고 이어서 스캔의 끝에서 PC(34)로 지나간다. 각각의 스캔 내 수집된 검출기 채널마다의 데이터 포인트들의 수(n)는 다음에서 N으로 정의된다. 게다가, a_k(i)값은 광검출기(k)로부터 i-번째 저장된 강도 값으로 정의되는데, 여기서 i는 1부터 N까지이다. 그러한 스캔으로부터 얻어진 두 개의 원 데이터의 예들은 도 8a에 설명되어 있다.

단계(S2)는 a_k(i)를 국부적으로 확장하고 수축시키기 위해 수치적 내삽법(numerical interpolation)을 사용하여서 암호기 변이(encoder transition)는 균등하게 매 시간 간격을 두고 배치된다. 이는 모터 속도 내 부분적 변화를 정정한다. 이러한 단계는 컴퓨터 프로그램에 의해 PC(34) 내에서 수행된다.

단계(S3)는 선택적인 단계이다. 수행된다면, 이러한 단계는 시간에 대해 데이터를 수치적으로 미분한다. 위크 스무딩 함수(weak smoothing function)를 데이터에 적용하는 것이 또한 바람직하다. 미분은 고도로 구조화된 표면에 사용할 수 있는데, 이는 그것이 연관된 (반점) 기여에 대한 신호로부터 연관되지 않은 기여를 약하게 하기 때문이다.

단계(S4)는, 각각의 광검출기에 대해, 기록된 신호의 중간값이 N 데이터 포인트들 위로 취해지는 단계이다. 각각의 광검출기에 대해, 이러한 중간값은 모든 데이터 포인트들로부터 빼져서 데이터는 약 0 강도를 분배한다. 참조가 선형화 및 산출된 평균값을 감한 후 설정된 스캔 데이터의 예를 보여주는 도 8b에 만들어진 다.

단계(S5)는 스캔의 디지털 신호의 전형을 산출하기 위해 아날로그 광검출기 데이터를 디지털화한다. 디지털 서명은 다음의 규칙을 적용함으로 얻어진다: a_k(i)〉0 은 이진수 '1'을 위치시키고 a_k(i)=0 은 이진수 '0'에 위치시킨다. 디지털화된 데이터 세트는 i가 1에서 N까지인 d_k(i)로 정의된다. 물품의 서명은 설명한 강도 데이터의 디지털화된 서명 외에 더한 구성요소들을 유리하게 포함할 수 있다. 이러한 더한 선택적인 서명 구성요소들을 이제 설명할 것이다.

단계(S6)는 작은 '섬네일(thumbnail)' 디지털 서명이 만들어지는 선택적인 단계이다. 이는 m 판독의 인접한 그룹들을 함께 평균화함으로써, 또는 더욱 바람직하게 모든 c번째 데이터 포인트를 고름으로써 수행되는데, c는 섬네일의 압축비(compression factor)이다. 후자가 바람직한데 이는 평균화가 불균형적으로 소음을 증폭시킬 수 있기 때문이다. 단계(S5)에 사용되는 동일한 디지털화 규칙은 다음에 감소된 데이터 세트에 적용된다. 섬네일 디지털화는 i가 1에서 N/c이고 c는 압축비인 t_k(i)로 정의된다.

단계(S7)는 다중 검출기 채널들이 존재할 때 적용될 수 있는 선택적인 단계이다. 추가적인 구성요소는 광검출기들 중 다른 것들로부터 얻어진 강도 데이터 사이에서 계산된 상호-연관 구성요소이다. 2 채널들에는 하나의 가능한 상호-연관 계수가 있는데, 3 채널들은 3까지, 4 채널들은 6까지이다. 상호-연관 계수들이 유용한데, 이는 그것들이 재료 형태의 좋은 표시기임을 발견했기 때문이다. 예를 들어, 주어진 형태의 여권이나 레이저 프린터 종이와 같은 문서의 특별한 형태에 대해, 상호-연관 계수는 항상 예측가능한 범위 내에 나타나 있다. 표준화된 상호-연관은 a_k(i)와 a_l(i) 사이에서 계산될 수 있는데, 여기서 k≠1 및 k,1은 모든 광검출기 채널 수를 가로질러 변화한다. 표준화된 상호-연관 함수(Γ)는 다음과 같이 정의된다.

확인 과정 내 상호-연관 계수의 사용을 더욱 설명할 것이다.

단계(S8)는 신호 강도 분배를 지시하는 간단한 강도 평균값을 산출하는 다른 선택적인 단계이다. 이는 다른 검출기들에 대한 각 평균값의 총체적 평균일 수 있거나 a_k(i) 값의 제곱 평균(rms) 값과 같은 각 검출기에 대한 평균일 수 있다. 검출기들이 상술한 판독기에서와 같이 수직 입사의 측면에서 쌍으로 배열되어 있다면, 각 검출기들의 쌍들의 평균이 사용될 수 있다. 강도 값은 재료 형태의 좋은 원 필터로 발견되는데, 이는 그것이 샘플의 총체적인 반사와 거칠기를 간단히 나타내기 때문이다. 예를 들어, 평균값(즉 DC 배경)을 제거한 후, 강도 값으로 표준화되지 않은 rms값을 사용할 수 있다.

물품을 스캔함으로 얻은 디지털 서명 데이터는 다음에 기판 및 결합된 서지 데이터 상에 인쇄되는 것의 이미지 파일과 함께 새로운 기록을 추가함으로써 데이 터베이스에 쓰여질 수 있다. 새로운 데이터베이스 기록은 단계(S5)에서 얻어진 디지털 서명뿐 아니라 광검출기 채널에 대해 단계(S6)에서 얻어진 그것의 더 작은 섬네일 버전, 단계(S7)에서 얻어진 상호-연관 계수 및 단계(S8)에서 얻어진 평균값(들)을 포함할 것이다. 대신에, 섬네일들은 빠른 조사를 위해 최적화된 그것들의 분리된 데이터베이스, 및 주요 데이터베이스 상의 나머지 데이터(섬네일들을 포함) 상에 저장될 수 있다. 동일한 과정이 이하에서 더욱 설명되는 것처럼 이어서 확인을 목적으로 디지털 서명을 얻을 때 사용될 수 있음을 주목해야 한다.

도 10은 종이가 인쇄되고 그것의 디지털 서명이 산출되고 데이터베이스 내에 저장되는 인쇄 과정을 보여주는 흐름도이다. PC(30)의 사용자는 워드 프로세서를 사용하여 인쇄하기 위한 문서, 드로잉 패키지(drawing package) 또는 문서를 만들기 위한 다른 형태의 어플리케이션 소프트웨어(application software)를 준비한다. 문서가 준비되면, 프린트 명령이 발생된다. 이미지 파일이 다음에 적절한 프린터 드라이버를 사용하여 어플리케이션 소프트웨어에 의해 만들어진다. 이러한 이미지 파일은 다음에 인쇄를 위해 프린터로 보내진다. 이미지가 인쇄되는 종이가 프린터를 통해 공급되기 때문에, 스캔 헤드는 종이의 일부를 스캔한다. 따라서 수집된 산란 신호들은 상술한 데이터 포인트들로 변환되고 디지털 서명은 도 9를 참조하여 설명한 과정을 따라 산출된다. 다음에 데이터베이스 기록이 디지털 서명뿐 아니라 이미지 파일 및 문서 작성에 관한 관련 서지 데이터를 저장하기 위하여 생성된다.

프린터 드라이버에 의해 만들어진 이미지 파일을 저장하는 것이 편리하지만, 그것만이 가능한 것이 아니라는 것이 주목된다. 이미지 파일은 프린터 드라이버 이 미지 파일로부터 유도된 다른 파일 형태일 수 있거나, 문서를 만드는데 사용되는 어플리케이션 소프트웨어의 바람직한 형식 내 이미지 파일일 수 있거나, 어플리케이션 소프트웨어에 의해 만들어진 다른 형식일 수 있다. 다른 가능성은 이미지 파일이 인쇄 후 문서의 재스캔으로부터 유도된 것일 수 있다. 예를 들어, 이는 정교한 종기 공급(및 재-공급) 기능 및 통합된 문서 스캐너를 가지는 네트워크화된 사진복사 기계의 형식으로 프린트 장치 내에서 자동적으로 수행될 것이다. 이러한 경우, 데이터베이스 내에 저장된 이미지 표현은 기판의 특징뿐 아니라 기판상에 인쇄되는 것을 포함한다. 예를 들어, 종이가 헤디드(headed) 종이라면, 헤더가 포함될 것이다. 이는 어떠한 경우에서 유리할 것이다. 넓은 다양한 해결책이 가능하다. 중요한 것은 인쇄된 것의 시각적 표현의 종류를 저장하는 것이다.

상술한 본문은 종이나 어떠한 표현물이 인쇄되는 다른 기판에 유일한 디지털 서명, 및 인쇄되는 것의 표현물과 함께 데이터베이스 내에 저장된 디지털 서명을 얻기 위해 문서들이 생성될 때마다 문서들이 프린트 장치 내부의 소스에서 스캔되는 방법을 기술한다. 다음의 본문은 이러한 방법으로 생성된 문서들이 나중에 진정한 것으로 확인될 수 있는 방법, 또는 이와 달리 문서들이 인증된 소스에 의해 생성되는지 아닌지 결정하기 위해 테스트할 수 있는 방법을 기술한다.

도 11은 확인을 목적으로 한 재스캔 문서들이나 다른 물품들을 위한 휴대가능한 스캐너 또는 판독기 장비의 도식적인 측면도이다. 광학 설계는 분명히 프린터 내에 고정되는 도 1a의 스캔 헤드와 아주 동일하다. 대응하는 구성요소들의 동일한 참조 번호들이 비교를 쉽게 하기 위해 사용되었다. 두 설계의 주요한 차이는 도 11 의 스캐너는 스캔 헤드를 이동시키고 물품을 정지된 상태로 유지하는 것인데 반하여, 상술한 프린터에 기초한 스캐너는 종이를 고정된 스캔 헤드를 지나서 이동시킨다는 것이다.

광학 판독기 장비(1)는 장비의 판독 볼륨 내에 배열된 물품(미도시)으로부터의 서명을 측정하기 위함이다. 판독 볼륨은 하우징(12) 내에서 슬릿(slit)인 판독창(reading aperture; 7)에 의해 형성된다. 하우징(12)은 장치의 주요 광학 구성요소들을 포함한다. 슬릿은 x 방향으로 주요하게 확장하다(도면 내 삽입 축들 참조). 주요한 광학 구성요소들은 간섭 레이저 빔(15)을 생성하기 위한 레이저원(laser source; 14) 및 16a, 16b, 16c 및 16d로 라벨이 붙여진 다수의 k 광검출기 요소들로 만들어진 검출기 장비(16)인데, 여기서 예로서 k=4이다. 레이저 빔(15)은 y 방향으로(도면의 평면에 수직) 연장하고 판독창의 평면 내에 있는 늘어난 초점으로 원통형 렌즈(18)에 의해 초점이 맞추어진다. 예시적인 견본 판독기에서, 늘어난 초점은 약 2 mm의 주요 축 치수 및 약 40 마이크로미터의 주요하지 않은 축 치수를 가진다. 이러한 광학 구성요소들은 스캔 헤드 하위조립품(20) 내에 포함된다. 광학 설계의 더한 상세한 설명은 특히 도 1a 및 1b와의 관계에서 상술하여서 여기서는 다시 반복하지 않는다.

구동 모터(drive motor; 22)는 화살표(26)에 의해 지시된 바와 같이 적절한 베어링(bearing; 24)들이나 다른 수단들을 통해 광학 하위조립품(20)의 선형 움직임을 제공하기 위해 하우징(12) 내에 배열된다. 따라서 구동 모터(22)는 판독창(7) 위로 x 방향으로 선형적으로 간섭 빔을 움직여서 빔(15)은 늘어난 초점의 주요 축 에 가로 방향으로 스캔된다.

샘플링은 프린터 스캐너와의 관계에서 상술한 바와 같다. 즉, 도 2에서 설명하였으므로 여기서는 다시 반복하지 않는다.

도 12는 판독창의 기능적 구성요소들의 도식적인 블록도이다. 모터(22)가 전기 링크(23)를 통해 프로그램가능한 차단 제어기(PIC; 30)에 연결되어 있다. 검출기 모듈(16)의 검출기들(16a, 16b, 16c 및 16d)은 각각의 전기 연결 선들(17a, 17b, 17c 및 17d)을 통해 PIC(30)의 일부인 아날로그-디지털 변환기(ADC)로 연결된다. 광학 또는 무선 링크들이 전기 링크들 대신에, 또는 전기링크들과 결합하여 사용될 수 있는 것이 이해될 것이다. PIC(30)는 인련의 연결부(32)를 통해 퍼스널 컴퓨터(PC; 34)와 상호작용하고 있다. PC(34)는 데스크탑이나 랩탑일 수 있다. PC 대신에, 예를 들어 휴대용 개인 정보 단말기(personal digital assistant; PDA) 또는 전용 전자공학 유닛(dedicated electronics unit)과 같은 다른 지능형 장치들이 사용될 수 있다. PIC(30)와 PC(34)는 검출기들(16a, 16b, 16c 및 16d)에 의해 수집된 데이터 포인트 세트로부터 물품의 서명을 결정하기 위한 데이터 인식 및 처리 모듈을 집합적으로 형성한다. PC(34)는 인터페이스 연결부(38)를 통해 데이터베이스(dB; 40)로 엑세스 한다. 데이터베이스(40)는 메모리 내 PC(34) 상에 있을 수 있고 그것의 드라이브 상에 저장될 수 있다. 대신에, 데이터베이스(40)는 PC(34)로부터 멀리 있을 수 있고 예를 들어 휴대전화 서비스나 인터넷과 함께 조합하여 무선 랜(wireless local area network; LAN)을 사용하여, 무선 통신에 의해 엑세스 될 수 있다. 게다가, 데이터베이스(40)는 PC(34)상의 일부분에 저장될 수 있지만, 멀 리 떨어진 소스(source)로부터 주기적으로 다운로드 될 수 있다.

데이터베이스(40)는 이전에 기록된 서명들의 라이브러리(library)를 포함한다. PC(34)는 프로그램되어서 사용될 때 그것은 데이터베이스(4)에 엑세스하고 데이터베이스(40)가 판독 볼륨 내 위치한 물품의 서명과의 일치여부를 포함하는지 아닌지를 분명히 하기 위해 비교를 수행한다.

도 13은 외형을 보여주는 판독 장치(1)의 사시도이다. 하우징(12) 및 슬릿-모양 판독창(7)은 명확히 나타나 있다. 물리적 위치 조력기(phusical location aid; 42)가 또한 명확히 나타나 있으며 판독창(7)과의 관계에서 고정 위치 내에서 주어진 형상의 물품을 위치시키기 위해 제공된다. 설명된 예시에서, 물리적 위치 조력기(42)는 문서의 모퉁이나 포장 박스가 위치할 수 있는 오른-각 브래킷(right-angle bracket)의 형상이다. 이는 물품이 스캔될 필요가 있을 때는 언제나 물품의 동일한 부분이 판독창(7) 내에 위치할 수 있다는 것을 보증한다. 간단한 각 브래킷이나 등가물은 종이, 여권, ID카드 및 포장 박스와 같은 잘-정의된 모퉁이를 가진 물품들에 충분하다.

포장 박스에 대해, 슬릿 창에 대안은 사각형 박스의 기반을 받아들이기 위한 사각형 단면 구멍 또는 관모양 박스(즉, 원통형 박스)의 기반을 받아들이기 위한 원형 단면 구멍과 같은 적절한 안내 구멍을 제공하는 것이다.

도 14는 스캔으로부터 얻어진 물품의 서명이 서명 데이터베이스에 대해 확인될 수 있는 방법을 보여주는 흐름도이다.

간단한 수행에서, 데이터베이스는 서명 데이터의 전체 세트를 기초로 일치되 는 것을 발견하기 위해 간단히 조사를 할 수 있다. 그러나, 확인 처리과정의 속도를 높이기 위해, 이제 설명하는 바와 같이 처리과정은 바람직하게 작은 섬네일 및 산출된 평균값들과 상호-연관에 기초한 프리-스크리닝(pre-screening)을 사용한다.

확인 과정은 상술한 과정, 즉 도 9에 설명된 스캔 단계(S1 내지 S8)에 따라 물품을 스캔 한 후 일어난다.

확인 단계(V1)는 섬네일 엔트리들 각각에서 일어나고 그것과 t_k(i+j) 사이의 일치하는 비트 수의 수치를 구하는데, 여기서 j는 스캔된 영역에 놓인 에러를 보상하도록 변화하는 비트 오프셋(bit offset)이다. j의 값이 결정되고 다음에 일치하는 비트의 최대 숫자를 주는 섬네일 엔트리가 결정된다. 이는 더한 처리과정을 위해 사용되는 히트('hit')이다.

확인 단계(V2)는 스캔된 디지털 서명에 대한 기록을 위해 저장된 전체의 디지털 서명을 분석하기 전에 수행되는 선택적인 프리-스크리닝 테스트이다. 이러한 프리-스크린에서, 스캔 단계(S8)에서 얻은 rms 값들은 히트의 데이터베이스 기록 내에 대응하는 저장된 값들과 비교되어진다. 각각의 평균값들이 미리정의된 범위 내에서 일치하지 않으면 '히트'는 더한 처리과정으로부터 물리쳐진다. 물품은 다음에 비-확인으로 물리쳐진다(즉, 끝으로 건너뛰고 실패 결과가 나옴).

확인 단계(V3)는 전체의 디지털 서명을 분석하기 전에 수행되는 추가 선택적인 프리-스크리닝 테스트이다. 이러한 프리-스크린에서, 스캔 단계(S7)에서 얻어진 상호-연관 계수들은 히트의 데이터베이스 기록 내의 대응하는 저장된 값들과 비교 되어진다. 각각의 상호-연관 계수들이 미리정의된 범위 내에서 일치하지 않는다면 '히트'는 더한 과정으로부터 물리쳐진다. 물품은 다음에 비-확인으로 물리쳐진다(즉, 끝으로 건너뛰고 실패 결과가 나옴).

확인 단계(V4)는 스캔 단계(S5)에서 얻어진 스캔된 디지털 서명과 히트의 데이터베이스 기록 내에 대응하는 저장된 값들 사이에 주요한 비교이다. 전체의 저장된 디지털화된 서명, d_k ^db(i)는 k 검출기 채널들 상의 q 인접한 비트들의 n 블록들로 쪼개진다. 즉, 블록당 qk 비트들이다. 전형적인 q 값은 4이고 전형적이 k 값은 4이며, 블록당 전형적인 16 비트들을 만든다. qk 비트들은 다음에 저장된 디지털 서명 d_k ^db(i+j) 내 바 대응 비트들에 대해 일치된다. 블록 내 일치되는 비트들의 수가 미리-정의된 임계값(threshold; z_threshold) 이상이라면, 다음에 일치 블록들의 수는 증대된다. z_threshold의 전형적인 값은 13이다. 이것은 n 블록들 모두에 대해 반복된다. 최대 일치 블록들의 수가 발견될 때까지, 스캔된 영역에 놓인 에러들을 보상하기 위해 이러한 전체 과정은 다른 오프셋 값들인 j에대해 반복된다. 일치하는 블록들의 최대 수로서 M을 정의하면, 부수적인 일치의 확률이 수치값을 구함으로 인해서 계산된다;

여기서, s는 (차례로 z_threshold의 선택된 값에 의존하는)어떤 두 블록들 사이의 부수적인 일치확률이고, M은 일치하는 블록들의 수이고 p(M)은 M개 이상의 블록의 부수적으로 일치확률이다. s의 값은 유사한 재료들, 즉 종이 문서등의 스캔의 수의 다른 물체들의 스캔들로부터의 데이터 베이스 내 비교하는 블록들에 의해 결정된다. q=4, k=4 및 z_threshold=13인 경우, 우리는 s의 전형적인 값이 0.1임을 발견한다. qk 비트들이 완전히 독립적이면, 다음에 확률 이론(probability theory)은 z_threshold=13에 대해 s=0.01로 줄 것이다. 우리가 경험적으로 더 높은 값을 발견한다는 사실은 k 검출기 채널들 사이의 상호작용 및 또한 한정된 레이저 반점 폭으로 인한 블록 내 인접한 비트들 사이의 상호작용 때문이다. 종이에 대한 데이터 베이스 엔트리에 대해 비교될 때, 종이의 전형적인 스캔은 510 블록들의 전체 수 밖으로 314 일치하는 블록들 주위에서 일어난다. 상기 식에 대해 M=314, n=510, s=0으로 놓으면 부수적인 일치 확률은 10_-177이다.

확인 단계(V5)는 확인 과정의 결과를 다룬다. 확인 단계(V4) 내에서 얻어진 확률 결과는 벤치마크(benchmark)가 미리-정의된 확률 임계값인 패스/페일(pass/fail) 테스트에 사용될 수 있다. 이러한 경우 확률 임계값은 시스템에 의해 레벨로 설정될 수 있거나, 사용자에 의해 선택된 레벨로 설정된 다양한 파라미터일 수 있다. 대신에, 확률 결과는, 확률 자체 그대로의 형상이거나 다른 비교되는 용어들(즉, 일치여부 없음/ 약간 일치/ 좋은 일치/ 아주좋은 일치)을 사용하는 수정된 형상 또는 다른 분류로, 신뢰할 수준으로 사용자에게 출력일 수 있다.

많은 변형들이 가능하다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 프리-스크린 구성요소로서 상호-연관 계수들을 취급하는 것 대신에, 그것들은 주요 서명의 부분으로서 디지털화된 강도 데이터와 함께 취급될 수 있다. 예를 들어 상호-연관 계수들은 디지털화될 수 있고 디지털화된 강도 데이터에 첨가될 수 있다. 상호-연관 계수들은 그것들 상에서 또한 디지털화될 수 있고 히트들을 발견하기 위해 디지털화된 강도 데이터의 섬네일들에 대해 상술한 것과 동일한 방법으로 조사될 수 있는 비트 스트링(bit string) 등을 생성하는데 이용될 수 있다.

도 15는 문서가 확인을 목적으로 스캔되고 결과가 사용자에게 나타나는 방법의 전체적인 과정을 보여주는 흐름도이다. 우선 문서는 도 11 내지 13의 스캔 시스템을 사용하여 스캔된다. 문서 인증은 다음에 도 14의 과정을 사용하여 확인된다. 데이터베이스 내에 일치하는 기록이 없다면, "불일치" 결과가 사용자에게 표시된다. 일치여부가 있다면 이것은 사용자에게 이제 설명하는 형식으로 표시된다.

도 16은 재-스캔된 문서가 진정한 것으로 확인된 때 표시된 사용자 인터페이스의 스크린 숏이다. 주요 오른-손 창에는, 일치하는 디지털 서명을 가진 데이터베이스 기록 내에 저장된 문서의 시각적 표현이 나타나있다. 이것은 일치하는 디지털 서명과 결합한 문서의 전자적 복사이다. 이 도면에서, 이러한 문서는 대출을 예의바르게 제의하는 편지이다. 다른 예시는 여권의 사진 페이지일 수 있지만, 그것은 비제한적 예시들임을 이해할 것이다. 스크린의 좌측에 신뢰수준 지시기 바(confidence level indicator bar)가 있다. 이는 도 14를 참조하여 설명한 바와 같이 확률 결과의 그래픽 지시기이다. 바는 일치여부 질의 비교 지시기로서 왼편에 서 오른편으로 "나쁨-보통-좋은-아주좋음"으로 라벨이 붙어있다. 서지 데이터가 또한 있는데, 즉 큰 텍스트 윈도우 내에 약간의 문서의 이야기체의 설명문이 표시되어 있다. 예를 들어 어플리케이션 소프트웨어 환경이 문서 관리 시스템을 포함할 때, 이는 소스에서 자동적으로 생성된다. 더 작은 텍스트 윈도우는 문서가 생성되는 프린터를 식별하는 서지 데이터, 그것을 생성한 사용자의 사용자 i.d. 및 생성 날짜/시간을 표시한다. 스크린의 바닥 왼쪽 모퉁이 내에 도시된 바와 같이 기록 번호와 같은 데이터베이스 통계가 또한 보여질 수 있다.

따라서 데이터베이스 일치여부가 발견될 때 사용자에게 사용자가 추가적이고, 약식의 확인 층에 대한 그의 또는 그녀의 상식을 적용하도록 하는 직관적이고 엑세스가능한 형태로 관련된 정보가 주어진다. 분명히, 문서 이미지는 확인하는 사람에게 보여지는 문서처럼 보여야 하고, 다른 요소들은 신뢰 수준 및 문서 원본에 관한 서지 데이터처럼 흥미있는 것일 것이다. 확인하는 사람은 그들의 경험을 이러한 다양한 정보가 일관성 있는지 아닌지 가치 판단하는데 적용할 수 있을 것이다.

본 발명의 더한 이행이 이제 기술될 것이다.

도 17은 바코드를 지니는 ID 카드(50)를 보여준다. ID 카드는 사진, 홀로그램과 같은 독립적인 보안 요소(54)를 또한 지닐 수 있거나 개인에 대한 특정 생물학적 정보를 포함할 수 있을 것이다. 바코드는 스캔 영역(56)의 부분으로 도시된다. 이는 점선으로 도시되는데, 그것이 ID 카드상에서는 특징이 없기 때문이다. 스캔 영역은 바코드를 포함하는 하부 영역(52) 및 비어있는 상부 영역(58) 사이로 세분화된다. ID 카드(50)는 도 6에 도시된 종류의 판독창에 의해 스캔되도록 설계되 는데, 여기서 방향 검출 뱅크들 중 하나가 바코드 영역(52)을 스캔하고 다른 두 뱅크들이 상부 영역(58)을 스캔하도록 사용된다. 이 실시예에서, 바코드는 본 발명의 방법을 사용하여 비어있는 상부 영역을 스캔함으로써 얻어진 서명을 암호화한다.

다시 말하면, 바코드는 본 발명의 방법에 따라 비어있는 상부 영역을 스캔하고 다음으로 하부 영역(52) 상에 바코드를 인쇄함으로써 ID 카드의 제작 때 처음으로 적용된다. 따라서 ID 카드는 그것의 고유 구조의 서명 특징, 다시 말해서 상부 영역(58) 내 표면 구조로 라벨이 붙여진다.

이러한 기본적인 접근이 예컨데 종이나 카드보드 물품들을 포함하는 인쇄가능한 물품 또는 플라스틱 물품들과 같은 그것의 고유 물리적 특성들로부터 얻어진 물품들 자체의 서명을 암호화하는 라벨을 구비한 폭넓은 다양한 물품들을 표시하는데 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

바코드나 공공연히 알려진 암호화 통신 제어 절차를 따르는 다른 라벨의 공용 특성이 주어지면, 서명이 바코드의 생성을 위한 비대칭 암호화 알고리즘을 사용하여 변형된다는 것을 확인하는 것이 바람직하다. 즉, 알려진 RSA 알고리즘에 따라 일-방향 함수가 사용된다. 바람직한 이행은 라벨이 공개키/개인키 암호화 시스템 내 공개키를 나타내는 것이다. 시스템이 많은 다른 고객들에 의해 사용된다면, 개인키의 발각이 한 고객에게만 영향을 미치도록 각각의 고객이 자신의 개인키를 가지는 것이 바라직하다. 따라서 라벨은 공개키를 암호화하고 개인키는 인가된 사람에게 안전하게 보관된다.

일 실시예에서, 이중 시트 공급기(duplex sheet feeder)를 구비한 프린트 장 치가 사용되는데, 이는 종이가 그것을 두 번 지나도록 한다. 이는 두-측면 프린트를 위한 각 측면 상에 한 번일 수 있거나, 동일 측면 상에 두번 프린트를 위한 동일 측면 상에 두 번일 수 있다. 제1 경로는 프린트 장치 내에 통하된 스캔 헤드를 사용하는 시트로부터 유일한 디지털 서명을 획득하는데 사용된다. 다음으로 제2 경로는 종이 상에 디지털 서명의 암호화된 버전을 포함하는 바코드, 또는 다른 암호화 라벨을 즉시 인쇄한다. 비록 분명히 문서의 저장된 이미지가 데이터베이스의 참조 없이 검사될 수 없더라도, 이는 문서상의 '데이터베이스 없는' 검사를 가능하게 한다. 바코드에 다른 정보를 추가하는 것 또한 가능하다. 이것이 사용되는 특정 예에는 수표를 인쇄하는 것이다. 수표의 값과 어음발행인의 이름의 해쉬(hash)가 바코드 내에 포함될 수 있다.

다른 실시예에서, 종이나 다른 인쇄가능한 물품이 인쇄가 일어나기 전에 디지털 서명이 결정되도록 우선 스캔된다. 이미지의 인쇄와 디지털 서명을 암호화하는 바코드가 다음으로 하나의 인쇄 작동 내에서 일어난다.

바코드나 다른 라벨이 또한 디지털 서명에 부속하거나 디지털 서명에 관련되지 않은 다른 정보를 암호화하도록 사용될 수 있음을 더 이해할 수 있을 것이다.

라벨을 붙이는 접근의 더한 인지가능한 이점은 미숙한 사용자가 특수한 지식 없이 수행하는데에 확인을 인식하지 못한다는 것이다. 사용자가 판독창이 간단히 바코드 스캐너가 되었고 그것이 스캔되는 바코드라고 가정하는 것은 자연스러울 것이다.

라벨을 붙이는 기술은 물품들이 라벨에 기초하지 않은 순수한 데이터베이스 에 엑세스 없이 확인되도록 사용할 수 있다. 이는 선행기술[4]에서 보고된 실패된 은행권 기술과 개념적으로 비슷하게 접근한 것이다.

그러나, 라벨을 붙이는 기술이 데이터베이스 확인 기술과 조합하여 사용될 수 있다는 것이 또한 고찰된다. 예를 들어, 바코드는 디지털 서명의 섬네일 형태를 암호화하고 데이터베이스에 참조하여 스크리닝에 선행하는 급속한 프리-스크린을 허락하도록 사용될 수 있다. 이는 실제로 매우 중요한 접근이다. 왜냐하면, 잠재적으로 어떤 데이터베이스 적용에 있어서, 기록들의 수는 매우 클 수 있고(예를 들어 수백만) 기술을 조사하는 것이 중요할 수 있기 때문이다. 비트스트링의 사용과 같은 본질적으로 기술을 찾는 높은 속도는 중요할 수 있다.

섬네일을 암호화하는 바코드에 대신에, 바코드(또는 다른 라벨)가 기록 로케이터(locator)를 암호화할 수 있다. 즉, 색인(index)이나 서표(bookmark)일 수 있는데, 이는 더한 비교를 위한 데이터베이스 내 정확한 서명을 빠르게 발견하는데 사용될 수 있다.

다른 변형은 바코드(또는 다른 라벨)가 데이터베이스가 이용가능하지 않다면(즉, 임시적으로 오프-라인되거나 스캐닝이 보통 인터넷 엑세스 없이 떨어진 위치에서 되어짐) 합리적이지만 높은 신뢰도를 갖지 않고 일치여부를 찾는데 사용될 수 있는 섬네일 서명을 암호화하는 것이다. 그러한 동일한 섬네일은 다음으로 데이터베이스가 이용가능하다면 주요 데이터베이스 내에 위치하는 급속한 기록에 사용될 수 있으며, 더 높은 신뢰도로 확인이 수행되게 한다.

도 18은 데이터 운반 칩(54)을 포함하는 일명 스마트 카드인 ID 카드(50)의 도식적인 평면도이다. 칩(54)에 의해 운반된 데이터는 점선으로 지시되어 이번 예시에서는 특징이 없지만 원하는 어떠한 방식으로 장식될 수 있고 예를 들어 사진을 포함할 수 있는 스캔 영역(56)으로부터 얻어진 ID 카드(50)의 고유 측정된 표면 특징으로부터 얻어진 디지털 서명을 암호화하는 서명 암호화 데이터를 포함한다.

도 19는 보증 문서(50)의 도식적인 평면도이다. 스캔 영역(56)은 도 17의 예시적인 ID 카드와 유사한 고유 측정된 표면 특징으로부터 얻어진 디지털 서명을 암호화하는 것들 위에 배열된 두 개의 바코드 라벨들(52a, 52b)을 포함한다. 바코드들(52a, 52b)은 도식적으로 도시된 바와 같이 사람의 서명(59)을 위한 디지털 서명 스캔 영역(58)의 위와 아래에 배열되어 있다. 영역(58)은 적어도 바람직하게 위조를 방지하기 위해 투명한 접착 덮개로 덮여있다.

많은 다른 상업적 예시들이 고찰될 수 있고, 상기 도 17 내지 19는 오직 예시로 주어진 것이다.

상기한 상세한 설명으로부터 종이나 카드보드와 같은 인쇄가능한 재료, 또는 플라스틱으로 만들어진 물품이 재료를 간섭 복사에 노출시키고, 재료의 고유 구조로부터의 간섭 복사의 산란을 측정하는 데이터 포인트들의 세트를 수집하며, 데이터 포인트들의 세트로부터 물품의 서명을 결정함으로써 만들어지고 식별되는 방법을 이해할 수 있을 것이다.

스캔 영역이 물품의 인쇄가능한 표면상에서 그것의 크기나 위치의 관점에서 본질적으로 임의적이라는 것을 또한 이해할 수 있을 것이다. 원한다면, 스캔은 예를 들어 큰 2차원 여역을 덮기 위해 래스터되는(rasterd) 선형 스캔(linear scan) 일 수 있다.

게다가, 물품을 간섭 복사에 노출시키고, 재료의 고유 구조로부터의 간섭 복사의 산란을 측정하는 데이터 포인트들의 세트를 수집하며, 데이터 포인트들의 세트로부터 생산품의 서명을 결정함으로써, 이것이 그것의 포장에 의한 생산품, 문서 또는 인쇄가능한 옷의 항목을 식별하는데 적용될 수 있는 방법을 이해할 수 있을 것이다.

상기 수치적 처리과정의 상세한 설명으로부터, 빔 국부화(즉, 간섭 빔의 부분-최적 초점으로 인한 판독 볼륨 내 빔 단면 확대)의 저하가 시스템에 큰 악영향을 미치지 아니며, 단지 부수적인 일치여부 확률을 증가시킴으로써 그것의 성능을 저하시킨다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 장비는 갑작스런 불안정한 고장이 아닌 성능의 안정적인 지속적 저하를 주는 장비 변화에 대해 견고하다. 어떠한 경우, 응답 데이터 내 특징적인 최소 특징 크기를 확인하기 위해 수집된 데이터 상에서 자기상관(autocorrelation)을 수행함으로써, 판독기의 자체 테스트를 하는 것은 간단해서, 그리하여 설비 문제점을 찾아낸다.

예를 들어 종이나 카드보드에 적용될 수 있는 더한 보안 측정기들이 스캔되는 영역 위에 투명 실(seal)(즉, 접착 테잎)을 끈적하게 접합한다. 접착제를 제거하면 확인 스캔을 수행하기 위해 유지되는 것이 필수적인 밑에 있는 표면 구조를 파괴할 수 있을 정도로 접착제가 충분히 강하게 선택된다. 동일한 접근이 투명한 중합체 또는 카드상의 플라스틱 필름이 쌓인 것, 또는 동일한 재료로 그것의 캡슐화에 적용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 판독기는 본 발명을 이행하기 위해 특별히 설계된 장비로 구체화될 수 있다. 다른 경우, 판독기는, 사진복사 기계, 문서 스캐너, 문서 관리 시스템, POS 장치, ATM, 공기 티켓 보딩 카드 판독기 또는 다른 장치와 같은, 다른 기능성들로 주로 설계된 장비들에 적절한 부수적 구성요소들을 추가함으로써 설계될 것이다.

본 발명의 많은 다른 변형들이 상술한 것들에 더하여 당업자에 의해 고찰될 수 있다.

비록 본 발명의 특정 실시예들이 서술되었더라도, 많은 변형/추가들 및/또는 대체들이 본 발명의 정신과 범위 내에서 만들어질 수 있음을 이해할 것이다.

본 명세서 내에 포함되어 있음.

Claims (24)

1. 물품 상에 인쇄하기 위한 프린트 헤드;

   상기 프린트 헤드를 지나 물품을 운반하도록 작동하는 공급 메커니즘; 및

   간섭원 및 검출기 장비를 포함하는 스캔 헤드를 포함하고,

   상기 간섭원은 상기 공급 메커니즘에 의해 운반된 물품 상에 빛을 비추도록 배열되어 있고 검출기 배열은 상기 빛이 상기 물품 위로 스캔됨으로써 얻어진 신호들로부터의 데이터 포인트들의 세트를 수집하도록 배열되며, 상기 데이터 포인트들의 다른 것들은 상기 물품의 다른 경로로부터의 산란에 관련된 것을 특징으로 하는 프린트 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 공급 메커니즘은 적어도 두 번로 상기 프린트 헤드를 지나 상기 물품을 운반하도록 작동해서 상기 물품이 여러 번 인쇄될 수 있는 것을 특징으로 하는 프린트 장치.
3. 이미지를 인쇄하는 프린트 장치에 대한 명령을 만들도록 작동하는 프린터 드라이버;

   인쇄 동안 물품 위로 빛을 스캔함으로써 얻어진 신호들로부터의 데이터 포인트들 세트를 수용하기 위한 데이터 인식 인터페이스; 및

   상기 데이터 포인트들의 세트로부터 물품의 디지털 서명을 결정하고 데이터베이스 내 기록을 만들기 위한 처리기를 포함하고,

   상기 데이터 포인트들 중 다른 것들은 물품의 다른 부분들로부터의 빛의 산란에 관한 것이고, 상기 기록은 디지털 서명과 이미지의 표현을 포함하는 것을 특징으로 하는 인증가능한 물품을 만들기 위한 장비.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 기록은 스캔된 물품에 관한 서지 데이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인증가능한 물품을 만들기 위한 장비.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

   상기 처리기는 기계-판독가능한 암호화 통신 제어 절차에 따르는 디지털 서명을 암호화하는 인쇄가능한 라벨 패턴을 결정하도록 작동하는 것을 특징으로 하는 인증가능한 물품을 만들기 위한 장비.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 디지털 서명은 비대칭 암호화 알고리즘을 사용하는 인쇄가능한 라벨 형태로 암호화되는 것을 특징으로 하는 인증가능한 물품을 만들기 위한 장비.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 인쇄가능한 라벨 형태는 공개키/개인키 암호화 시스템 내 공개키를 나타내는 것을 특징으로 하는 인증가능한 물품을 만들기 위한 장비.
8. 물품 위로 빛을 스캔하기 위한 간섭원, 및 상기 빛이 스캔됨에 따라 얻어진 신호들로부터의 데이터 포인트들의 세트를 수집하도록 배열된 검출기 장비를 포함하는 스캔 장치;

   상기 데이터 포인트들의 세트로부터의 물품의 디지털 서명을 결정하기 위한 처리기;

   이전에 스캔된 물품들의 다수의 기록들을 포함하는 데이터베이스; 및

   상기 스캔 장치에 의해 얻어진 디지털 서명과 상기 기록들 중 하나에 저장된 디지털 서명 사이의 일치여부를 확인하고, 만약 일치되는 것이 발견되면, 일치여부와 함께 상기 기록 내 저장된 상기 물품의 시각적 표현을 표시하기 위해 상기 데이터베이스를 조사하도록 작동하는 서명 확인 모듈을 포함하고,

   상기 데이터 포인트들 중 다른 것들은 상기 물품의 다른 부분들로부터의 빛의 간섭에 관련되어 있고, 상기 각각의 기록들은 물품 및 물품의 시각적 표현을 위해 이전에 미리 결정된 디지털 서명을 포함하는 것을 특징으로 하는 물품의 인증을 확인하기 위한 장비.
9. 제 8 항에 있어서,

   일치여부의 신뢰도 수준을 또한 표시하는 것을 더 포함하는 물품의 인증을 확인하기 위한 장비.
10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,

    상기 데이터베이스 기록들은 스캔된 물품에 관련된 서지 데이터를 포함하고, 상기 서명 확인 모듈은 일치가 발견된 때 서지 데이터를 표시하도록 작동하는 것을 특징으로 하는 물품의 인증을 확인하기 위한 장비.
11. 물품 상에 이미지를 인쇄하는 단계;

    상기 물품 상에 간섭광을 스캔하고, 상기 간섭광이 물품으로부터 산란됨으로써 얻어진 신호들로부터의 데이터 포인트들 세트를 수집하는 단계;

    상기 데이터 포인트들 세트로부터 물품의 디지털 서명을 결정하는 단계; 및

    데이터베이스 내 기록을 만드는 단계를 포함하고,

    상기 데이터 포인트들의 다른 것들은 상기 물품의 다른 부분들로부터의 산란에 관한 것이며, 상기 기록은 디지털 서명과 이미지의 표현을 포함하는 것을 특징으로 하는 인증가능한 물품을 만드는 방법.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 인쇄 및 스캔은 물품이 프린트 헤드와 스캔 헤드를 각각 지나서 운반됨으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 인증가능한 물품을 만드는 방법.
13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,

    상기 각각의 기록들은 상기 스캔된 물품에 관한 서지 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 인증가능한 물품을 만드는 방법.
14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 물품은 종이나 카드보드 문서인 것을 특징으로 하는 인증가능한 물품을 만드는 방법.
15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,

    기계-판독가능한 암호화 통신 제어 절차에 따라 디지털 서명을 암호화하는 라벨을 물품 상에 인쇄하는 단계를 더 포함하는 인증가능한 물품을 만드는 방법.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 디지털 서명은 비대칭 암호화 알고리즘을 사용하는 라벨 내에 암호화되는 것을 특징으로 하는 인증가능한 물품을 만드는 방법.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 라벨은 공개키/개인키 암호화 시스템 내 공개키를 나타내는 것을 특징으로 하는 인증가능한 물품을 만드는 방법.
18. 물품 상에 간섭광을 스캔하고, 상기 간섭광이 물품으로부터 산란됨으로써 얻어진 신호들로부터의 데이터 포인트들 세트를 수집하는 단계;

    상기 데이터 포인트들 세트로부터 물품의 디지털 서명을 결정하는 단계; 및

    기계-판독가능한 암호화 통신 제어 절차에 따라 디지털 서명을 암호화하는 이미지와 라벨을 물품 상에 인쇄하는 단계를 포함하고,

    상기 데이터 포인트들의 다른 것들은 상기 물품의 다른 부분들로부터의 산란에 관계되는 것임을 특징으로 하는 인증가능한 물품을 만드는 방법.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 인쇄 및 스캔은 상기 물품이 프린트 헤드 및 스캔 헤드를 각각 지나서 운반됨으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 인증가능한 물품을 만드는 방법.
20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,

    상기 물품은 종이나 카드보드 문서인 것을 특징으로 하는 인증가능한 물품을 만드는 방법.
21. 제 18 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 디지털 서명은 비대칭 암호화 알고리즘을 사용한 라벨 내에서 암호화되는 것을 특징으로 하는 인증가능한 물품을 만드는 방법.
22. 제 21 항에 있어서,

    상기 라벨은 공개키/개인키 암호화 시스템 내 공개키를 나타내는 것을 특징으로 하는 인증가능한 물품을 만드는 방법.
23. 물품 위로 간섭광을 스캔하고, 상기 간섭광이 물품으로부터 산란됨으로써 얻어진 신호들로부터의 데이터 포인트들 세트를 수집하는 단계;

    상기 데이터 포인트들 세트로부터 물품의 디지털 서명을 결정하는 단계;

    이전에 스캔된 물품을 위한 다수의 기록들을 포함하는 데이터베이스를 제공하는 단계; 및

    상기 스캐너에 의해 얻어진 디지털 서명과 데이터베이스 내에 저장된 디지털 서명 중 일부와의 사이에 일치여부를 확인하기 위해 상기 데이터베이스를 조사하고, 만약 일치되는 것이 발견되면, 상기 데이터베이스 내 저장된 상기 물품의 시각적 표현을 표시하는 단계를 포함하고,

    상기 데이터 포인트들의 다른 것들은 상기 물품의 다른 부분들로부터의 산란에 관한 것이며, 상기 각각의 기록은 물품과 물품의 시각적 표현을 위해 이전에 결정된 디지털 서명을 포함하는 것을 특징으로 하는 물품의 인증을 확인하는 방법.
24. 제 23 항에 있어서,

    상기 데이터베이스 기록들은 스캔된 물품에 관련된 서지 데이터를 포함하고, 상기 서지 데이터는 또한 일치여부가 발견될 때 표시되는 것을 특징으로 하는 물품 의 인증을 확인하는 방법.

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