可變二維條碼防偽以可變印刷技術(shù)、二維條形碼技術(shù)、數(shù)據(jù)庫加密技術(shù)為基礎(chǔ)。說到可變印刷就必須從其基礎(chǔ)—數(shù)碼印刷說起。數(shù)碼印刷在國外已有幾十年的發(fā)展歷史，而在我國卻剛剛起步，如商務(wù)印書館上海印刷股份有限公司在兩年中先后購置了XEICON、Scitex數(shù)碼印刷機(jī)和GMC專業(yè)數(shù)碼印刷軟件，發(fā)展起一套完整的數(shù)碼印刷系統(tǒng)。
法國XEIKON7000數(shù)碼印刷機(jī)是具有九十年代末國際先進(jìn)水平的高速度高精度數(shù)碼印刷機(jī)，其最高印刷速度為每分鐘印刷45米，印刷精度達(dá)到480dpi。它通過局域網(wǎng)接收一個文件包（其中包括數(shù)據(jù)庫文件、字體文件、排版文件），將數(shù)據(jù)庫中的各組數(shù)據(jù)按規(guī)定格式印在頁面指定位置上，其自帶的計(jì)算機(jī)對每一頁所需印刷的內(nèi)容進(jìn)行計(jì)算，可在每一頁印刷數(shù)據(jù)庫中的不同內(nèi)容。XEIKON7000是磁性粉末印刷，它將印刷內(nèi)容轉(zhuǎn)換成電脈沖，經(jīng)磁頭復(fù)制在磁鼓上形成磁化潛影，磁鼓經(jīng)過墨粉盒，磁化潛影吸附墨粉后由電極絲對墨粉充電，再利用電磁將墨粉影象轉(zhuǎn)移到紙張，最后經(jīng)紫外線和高溫處理將頁面上圖文部分的墨粉熔固，而磁鼓經(jīng)過清潔和退磁，準(zhǔn)備下一頁的印刷。因?yàn)榧垙埳系哪垡徊糠忠蛉刍鴿B人紙張纖維內(nèi)部，使墨層在紙面附著牢固；另一部分固化堆積在紙張表面，形成一定的墨層厚度，所以在用手指觸摸印刷品圖文部分時會有明顯的凹凸感，用高倍放大鏡觀察，會看到墨粉是明顯堆積起來的，并且以不規(guī)則的花紋排列，這是任何其他印刷設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)的，因此其印刷品具有很好的防偽效果。
XEIKON7000的自動化程度極高，八個光控和壓感傳感器分布于機(jī)器的各個部分，對紙張的路徑和印刷的質(zhì)量進(jìn)行控制，任何的錯誤動作、故障和意外機(jī)器都會自動停機(jī)并將出錯信息傳給計(jì)算機(jī)并顯示在屏幕上，這一設(shè)計(jì)大大的提高了印刷質(zhì)量和工作效率。XEIKON7000的印刷部分結(jié)構(gòu)簡單、易于維護(hù)，按機(jī)器工作時間的長短，其需要維護(hù)的部分不同，可分為六級維護(hù)，其中普通操作員只要求掌握一至三級維護(hù)的方法，根據(jù)實(shí)際操作的經(jīng)驗(yàn)，對磁頭和磁鼓的清潔維護(hù)要求較高因?yàn)槠渲苯雨P(guān)系到磁頭和磁鼓的壽命以及印刷品的質(zhì)量，由于制造商沒有考慮到中國大陸潮濕的氣候以及車間的室溫，所以要特別注意設(shè)備和耗材的降溫防潮，包括在設(shè)備工作時，也需要使用空調(diào)對車間進(jìn)行降溫，設(shè)備在室溫過高時會停止工作。XEIKON7000印刷機(jī)省去了傳統(tǒng)印刷工藝中的照排、打樣、曬版等中間環(huán)節(jié)，滿足了即時、快速、按需印刷的市場要求，在票據(jù)印刷行業(yè)具有廣闊的發(fā)展空間。圖一為XEIKON7000印刷部分示意圖：
1、墨粉盒；
2、打印磁頭；
3、磁鼓清潔刀；
4、磁鼓退磁磁條（對磁鼓上的磁化潛影進(jìn)行退磁處理，使之不帶磁性，以準(zhǔn)備下一頁的印刷）；
5、清潔膜壓鐵（使清潔膜與磁鼓有效接觸）；
6、清潔膜（表面有化學(xué)涂層，清潔同時潤滑磁鼓，減少磁鼓磨損）；
7、磁鼓（空心合金滾筒，以循環(huán)水冷卻，在強(qiáng)磁場下能被暫時磁化）；
8、清潔刮刀（彈性金屬片，清除磁鼓上沒有轉(zhuǎn)印的墨粉）；
9、固定蓋；
10、墨粉回收吸嘴（連接抽氣泵，回收由清潔刮刀從磁鼓上刮除的墨粉）；
11、電極絲C（對轉(zhuǎn)印到紙張上的墨粉進(jìn)行放電，使其呈電中性）；
12、電極絲B（吸引磁鼓上帶靜電的墨粉，使其轉(zhuǎn)印到紙張r）；
13、紙張轉(zhuǎn)印裝置（承載紙張，使紙張與磁鼓有效接觸）；
14、電極絲C（對磁鼓上圖文區(qū)的墨粉進(jìn)行充電）；
15、圖文加強(qiáng)吸嘴（連接抽氣泵，回收磁鼓上非圖文部分的墨粉，使轉(zhuǎn)印后紙張上的圖文更清晰）。
XEIKON7000只是數(shù)碼印刷的硬件，數(shù)碼印刷還需要印前排版制作以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸人的軟件，如瑞十GMC公司的PrintNet數(shù)碼印刷的專用軟件，這些軟件的應(yīng)用在于支持?jǐn)?shù)碼印刷設(shè)備進(jìn)行賬單、報表、編號表格、條形碼、資產(chǎn)管理單、參觀卷、彩票等個性化可變數(shù)據(jù)的印刷，它既是排版軟件又是輸出軟件，以PrintNet為例，由它排版可設(shè)置固定的或由數(shù)據(jù)驅(qū)動的文本、圖片、條形碼、商業(yè)
圖形和圖形對象，可以生成如Code39、Code128、PDF417、MicroPDF417、DataMatrix、Aztec、QR等世界上較通用的一維和二維碼，并將數(shù)據(jù)庫中的變量賦值于它們，而對于變量數(shù)據(jù)庫，PrintNet將不同格式的數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)化成統(tǒng)一的PrintNet可識別的格式，并且將他們自動生成字段描述文件，這種字段描述文件可以直接導(dǎo)入PrintNet的設(shè)計(jì)模塊，它將操作員制作的排版格式與要印刷的可變數(shù)據(jù)內(nèi)容一起打包輸出給數(shù)碼印刷機(jī)，并對數(shù)碼印刷機(jī)工作時的一切動作進(jìn)行監(jiān)控，從排版到出成品只需要一個操作員來控制管理。
PrintNet系統(tǒng)的模塊式設(shè)計(jì)分為幾個應(yīng)用部分，如數(shù)據(jù)處理工具、設(shè)計(jì)工具、產(chǎn)品打印工具以及方案解決工具，其中技術(shù)含量最高的是對設(shè)計(jì)工具PrintLayout的操作，它除了設(shè)計(jì)頁面格式和設(shè)置變量外，還可由操作員在轉(zhuǎn)換工具中編程，以便對數(shù)據(jù)庫中的變量內(nèi)容在輸出時進(jìn)行運(yùn)算操作，現(xiàn)在生產(chǎn)中應(yīng)用的大多是給一維條碼加校驗(yàn)位或是防偽加密，其方一法是將條碼中的數(shù)據(jù)經(jīng)過加、減、乘、除、取莫等運(yùn)算后，將結(jié)果或?qū)⒔Y(jié)果中的幾位至于數(shù)據(jù)后，或?qū)⒔Y(jié)果轉(zhuǎn)換成對應(yīng)符號放在數(shù)據(jù)中的某個位置，如須檢測某一數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確有效，只要把校驗(yàn)位上的數(shù)進(jìn)行逆運(yùn)算，把運(yùn)算結(jié)果與原數(shù)據(jù)比較，如相同則數(shù)據(jù)有效，如不同則數(shù)據(jù)無效，這種方案是最簡單最原始的防偽加密的方法。PrintNet軟件系統(tǒng)使得在復(fù)雜產(chǎn)品環(huán)境下的“排版與輸出一體管理”的集成解決方案成為可能。其解決方案在我公司的如貨物托運(yùn)單、汽車銷售單、保險公司投保單等多個可變數(shù)據(jù)印刷產(chǎn)品中得到了應(yīng)用。下表是其解決方案圖。
商務(wù)印書館的另一套數(shù)碼印刷機(jī)是Scitex數(shù)碼印刷機(jī)，它是連續(xù)式噴墨打印機(jī)，分辨率為240dpi，在其工作時所有的噴墨管都連續(xù)噴墨，如噴管下方是非圖文部分，Scitex會在墨滴滴下的路徑側(cè)面加一個電磁場，使墨滴偏轉(zhuǎn)，滴人回收槽中回收利用，而圖文部分沒有外加電磁場，墨滴落在紙上，形成圖文。數(shù)碼印刷機(jī)使用了自帶的MPC軟件，其功能與GMC的PrintNet相似，但不能支持二維條碼。Scitex數(shù)碼印刷機(jī)可裝載在高速輪轉(zhuǎn)機(jī)上聯(lián)機(jī)工作，印刷速度最高可達(dá)90米／分鐘。我國某些省市已經(jīng)使用這一聯(lián)機(jī)設(shè)備印制了有獎刮開式發(fā)票，而商務(wù)印書館上海印刷股份有限公司這次與幾大印刷企業(yè)聯(lián)合印制400萬城鎮(zhèn)醫(yī)療保險卡，也是用這種聯(lián)機(jī)設(shè)備，數(shù)碼印刷機(jī)需要在醫(yī)?？ㄉ嫌∷⒈槐Ｈ说男彰?、性別和身份證號，數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)性質(zhì)復(fù)雜，這是上海地區(qū)第一次使用這種聯(lián)機(jī)方式印制個性化印刷品。
人們?nèi)粘Ｒ姷降挠∷⒃谏唐钒b上的條碼，大多是一維條碼，但是由于一維條碼的信息容量很小，如商品上的條碼僅能容納13位的阿拉伯?dāng)?shù)字，由于受信息容量的限制，一維條碼僅僅是對“物品”的標(biāo)識，而不是對“物品”的描述。故一維條碼的使用，不得不依賴數(shù)據(jù)庫的存在。在沒有數(shù)據(jù)庫和不便聯(lián)網(wǎng)的地方，一維條碼的使用受到了較大的限制，有時甚至變得毫無意義。另外，要用一維條碼表示漢字的場合，顯得十分不方便，且效率很低。現(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展，迫切要求用條碼在有限的幾何空間內(nèi)表示更多的信息，從而滿足千變?nèi)f化的信息表示的需要。二維條碼正是為了解決一維條碼無法解決的問題而產(chǎn)生的。因?yàn)樗哂懈呙芏?、高可靠性等特點(diǎn)，所以可以用它表示數(shù)據(jù)文件（包括漢字文件）、圖像等。二維條碼是大容量、高可靠性信息實(shí)現(xiàn)存儲、攜帶并自動識讀的最理想的方法，在國外已被廣泛應(yīng)用于身份證、駕駛證、軍人證、選民證、社會福利卡、護(hù)照、簽證等各類證卡系統(tǒng)。
二維條碼是一種高密度、高信息含量的便攜式數(shù)據(jù)文件，是實(shí)現(xiàn)證件及卡片等大容量、高可靠性信息自動存儲、攜帶并可用機(jī)器自動識讀的理想手段。具有如下特點(diǎn)：
1、信息容量大
根據(jù)不同的條空比例每平方英寸可以容納250到1100個字符。在國際標(biāo)準(zhǔn)的證卡有效面積上（相當(dāng)于信用卡面積的2/3,約為76mm*25mm），可以容納1848個字母字符或2729個數(shù)字字符，約500個漢字信息。這種幾維條碼比普通條碼信息容量高幾十倍。
2、編碼范圍廣
可以將照片、指紋、掌紋、簽字、聲音、文字等凡可數(shù)字化的信息進(jìn)行編碼。
3、保密、防偽性能好
具有多重防偽特性，它可以采用密碼防偽、軟件加密及利用所包含的信息如指紋、照片等進(jìn)行防偽，因此具有極強(qiáng)的保密防偽性能。
4、譯碼可靠性高
普通條碼的譯碼錯誤率約為百萬分之二左右，而二維條碼的誤碼率不超過千萬分之一，譯碼可靠性極高。
5、修正錯誤能力強(qiáng)
采用了世界上最先進(jìn)的數(shù)學(xué)糾錯理論，在最高糾錯級別時，如果破損面積不超過50%，條碼由于沾污、破損等所丟失的信息，可以照常被破譯出。
6、制作容易
利用現(xiàn)有的點(diǎn)陣、激光、噴墨、熱敏／熱轉(zhuǎn)印、制卡機(jī)等打印技術(shù)，即可在紙張、卡片、PVC、甚至金屬表面上印出二維條碼。
7、條碼符號的形狀可變
同樣的信息量，二維條碼的形狀可以根據(jù)載體面積及美工設(shè)計(jì)等進(jìn)行自我調(diào)整。
由于二維碼的種種特性，使得幾維碼擔(dān)負(fù)起承載加密數(shù)據(jù)的責(zé)任，現(xiàn)有的以十六位DES算法數(shù)據(jù)加密為基礎(chǔ)的解決方案，可對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行逐條加密，由于是十六、位的算法，所以可對中文使用的 ASCII碼進(jìn)行加密，由于雙字節(jié)的中文ASCII碼經(jīng)過運(yùn)算后數(shù)據(jù)會變得很大，所以只有用二維碼來承載這么大的數(shù)據(jù)量。商務(wù)印書館上海印刷股份有限公司開發(fā)這一軟件加密技術(shù)，將加密后的數(shù)據(jù)放入二維條形碼中進(jìn)行印刷，得到的加密二維條形碼具有高度的防偽性和保密性，用普通軟件與二維讀碼器連接，只能顯示出毫無意義的非中文字符，只有將解密軟件與讀碼器連接，并輸人真確的密鑰，才能讀得二維條形碼中的信息，將其印于書刊的菲頁上，有力地防止了書刊的盜版。加密流程簡述如下（以《現(xiàn)代漢語詞典》菲頁防盜版二維條形碼標(biāo)識的制作印刷為例）：
(a)由出版社制定二維碼信息內(nèi)容。
例如：20020315HD0000001《現(xiàn)代漢語詞典》商務(wù)印書館2版3次共50000冊—20020315HD0050000《現(xiàn)代漢語詞典》商務(wù)印書館2版3次共50000冊。
(b）通過電子郵件或傳真?zhèn)魉徒o商務(wù)電腦票據(jù)公司。
(C)操作人員在電腦上登陸驗(yàn)證身份（用戶管理、權(quán)限管理）。
(d)根據(jù)出版社制定的信息內(nèi)容，生成二維碼信息的數(shù)據(jù)文件，共50000條記錄：
20020315HD0000001《現(xiàn)代漢語詞典》商務(wù)印書館2版3次共50000冊
20020315HD0000002《現(xiàn)代漢語詞典》商務(wù)印書館2版3次共50000冊
20020315HD0000003《現(xiàn)代漢語詞典》商務(wù)印書館2版3次共50000冊
20020315HD0050000《現(xiàn)代漢語詞典》商務(wù)印書館2版3次共50000冊
(e)在專用的加密程序中選擇加密方法及密鑰。此密鑰在解密過程中要用到。
(f) 對第(d)步生成的數(shù)據(jù)文件進(jìn)行加密，加密后生成新的數(shù)據(jù)文件。此文件的內(nèi)容為亂碼。
(g) 把有亂碼的數(shù)據(jù)文件送數(shù)碼印刷機(jī)印刷，印成二維碼一個。把正常的編號數(shù)據(jù)，印成一維碼一個。使一維碼和二維碼的數(shù)據(jù)相對應(yīng)。
(h) 裝訂成冊后根據(jù)編碼中的發(fā)行地點(diǎn)送發(fā)行銷售點(diǎn)。
(i) 在檢測點(diǎn)通過讀碼器掃描，一般只能看到亂碼。
如：
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(J)亂碼經(jīng)過專用的解密程度及密鑰解密后，還原成原來的信息。如：20020315HD0000001《現(xiàn)代漢語詞典》商務(wù)印書館2版3次共50000冊
(k)根據(jù)還原的信息，通過電話或電子郵件，向出版社或商務(wù)電腦票據(jù)公司驗(yàn)證數(shù)據(jù)的真實(shí)性(1.數(shù)據(jù)編號是否正確。2.數(shù)據(jù)是否重復(fù)驗(yàn)證）。
通過以上方法，可對書店、倉庫中成批的印刷品進(jìn)行有意識有計(jì)劃的檢查，檢查員可攜帶便攜電腦和二維碼讀碼器檢查，看這批書籍中所印的二維條碼內(nèi)容解密后編號是否重復(fù)，如有兩個序列號相同，這批印刷品必然存在問題。而對于一般的消費(fèi)者在購買書籍時，可根據(jù)條碼的印刷特點(diǎn)（如圖文部分有如凹印印刷品一樣的凹凸感）來判斷是否買到正版書籍。
我國是國際條碼組織成員國，隨著對二維條形碼其優(yōu)越性的認(rèn)識及應(yīng)用需求的擴(kuò)大，二維條形碼在我國必然得到廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)在上海海關(guān)報關(guān)單上已經(jīng)使用了經(jīng)過數(shù)據(jù)加密的二維碼。1999年4月國家經(jīng)貿(mào)部專門召開有關(guān)部門會議，討論貫徹落實(shí)二維碼在我國的推廣應(yīng)用。近年來，國內(nèi)在大力進(jìn)行條碼推廣應(yīng)用的同時也積極跟蹤國外技術(shù)發(fā)展，進(jìn)行條碼理論基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)的研究。中國物品編碼中心條碼高新技術(shù)研究立項(xiàng)進(jìn)行二維碼研究工作。在二維碼制設(shè)計(jì)、編碼原理等方面進(jìn)行了探索，提出了一種自動識別方位進(jìn)行校正的J結(jié)構(gòu)方案與中心符相結(jié)合的二維碼制初步編碼方案。對二維碼圖像處理譯碼解碼算法以及隱形碼等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，并取得了一些初步成果。
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