S2iCode技术在安防产品质量追溯的应用

目前公安部公共安全产品质量监督使用的产品追溯标签（认证标志）无防复制技术、防伪能力低，难以有效保障公安机关采信的检测、认证等合格评定结果与实际生产、交付和应用产品一致性的突出问题，公安部批准科研立项，研究公共安全产品追溯标签的关键技术并示范应用。研究内容是选择具有先进性的防复制、防伪技术，开发以信息防伪技术为基础的一种新型产品追溯标签，以公共安全产品自愿性认证标志（以下简称GA标志）为示范应用。

根据当前国内外防复制、防伪技术情况，经分析，S2iCode技术具有先进性和适宜性；经研制，以GA标志为示范应用，研发出一种具有防复制、防伪并可信息化识读、验证、追溯的新型标签，技术上能够有效追溯产品及相关信息，为公安机关实施产品质量监督和管理，提供了科技支撑保障。

公共安全产品追溯标签

产品追溯标签

产品追溯源于国际上商品物流贸易的管理追踪，通过加施在产品上的追溯标签，识别和验证产品是否符合特定要求。1997年欧盟应对“疯牛病”问题而建立起来的食品安全管理制度中应用了产品追溯标签，因能有效地追溯和识别特定商品，被逐步扩展到其他领域，广泛应用于大宗货品物流贸易或零售和各国及地区对于重要商品的监督管理。如：沃尔玛、麦当劳等跨国公司货品的全球采购配送管理，美国、欧盟等国家、地区对药品、食品等重要商品的监管。

在我国，随着经济社会发展和贸易全球化，全社会重视产品追溯的应用。政府层面，各部门出台了一系列政策，推动重要商品的产品追溯。如：2015年，国务院国办发〔2015〕95号《关于加快推进重要产品追溯体系建设的意见》，明确要求加快我国重要产品追溯体系建设，同年原国家质量监督检验检疫总局《关于进一步发挥检验检疫职能作用促进跨境电子商务发展的意见》5月份发布，文件中明确提出了“构建跨境电子商务风险监控和质量追溯体系”“构建跨境电子商务质量追溯体系”，要求“充分运用信息化手段，建立以组织机构代码和商品条码为基础的电子商务产品质量追溯制度，通过加贴防伪溯源标识、二维码、条码等手段，实现跨境电子商务商品‘源头可溯、去向可查’”。2016年，原国家质量监督检验检疫总局、商务部、公安部等发《关于开展重要产品追溯标准化工作的指导意见》；2017年，商务部、工信部、公安部等发《关于推进重要产品信息化追溯体系建设的指导意见》等。

应用层面，我国产品追溯几乎涉及所有能够覆盖的领域。被政府、行业组织、企业普遍使用（监管、维权、打假、物流、供应链等）。食品、医药、农产品等行业都建立了相关产品追溯系统。茅台、海尔家电、物美超市等国内大型企业，物流供需、品牌建设、产品防伪和保真打假等业务过程中的产品追溯也被广泛使用。公安部管理的公共安全产品中，原消防产品率先建立了消防产品身份信息管理系统，在追溯查询消防产品生产、销售流向信息等方面开展了有益探索和应用。其覆盖领域的广泛性，如图1所示。

图1 产品质量追溯应用领域

技术层面，产品追溯主要包含追溯标签和追溯系统，技术上呈现跨学科、技术综合应用等特点，涉及互联网、信息化、电子产品代码（EPC）、射频识别（RFID）、防伪等多个门类。追溯标签上应用有国际物品编码(GS1)条码、二维码等物品码。依托信息、防伪、电子代码等传统技术整合创新和新技术应用，针对产品追溯特定需求及产品特点制定特定的追溯方案，以唯一性标志为关键追溯技术链条，最终形成完整的产品追溯系统。

公共安全产品追溯标签

公安装备、安全技术防范、刑事技术、治安、交通、信息安全等公共安全产品，是保障公安工作和社会公共安全的基础。产品质量关系警察执法办案、打击犯罪、保护人民群众生命财产安全。长期以来，公安部高度重视产品质量管理，以标准化为基础，采用检测、认证等手段，实施产品质量监督。其中，在经合格评定的公共安全产品上加施追溯标签，是有效实施质量监督的重要技术保障。公共安全产品追溯标签主要以两种标签为代表：一是公共安全产品自愿性认证标志，即GA标志；另一是消防产品身份信息标志。这两种标签在各自的产品管理领域都发挥了重要作用。但是，由于管理、技术等因素的影响，消防改革后已划转到应急管理部；目前唯一使用的GA标志采用传统激光防伪、二维码等技术已无法满足当前防假冒、防串货、防复制以及识读产品信息等产品质量监督的需要，急需技术更新。

GA标志是公安部主管部门批准，国家认监委备案的认证标志（国家认监委2006年2号公告发布）。由中国安全技术防范认证中心负责制作，加施在获得认证的产品本体上，追溯、识别、验证认证产品。目前，GA标志主要分为两类：

一类是激光全息防伪标签，用在防盗安全门、活体指纹采集仪等认证产品。此类GA标志标签防伪技术简单，不能防复制，印刷质量不高，可追溯性能低。标签样式，如图2所示。

图2 激光全息防伪标签

一类是二维码追溯标签，用于居民身份证阅读器认证产品。此类GA标志标签采用普遍使用的QR码，具有一定信息化追溯识读产品信息的能力，但是QR码的大众化，能够被复印，与阅读机具关键件安全模块商密级别不对称，存在管理上的风险。标签样式，如图3所示。

图3 二维码追溯标签

目前这两类标签都不具备有效防复制功能，防伪技术等级低，产品可追溯的信息化技术落后，需要改进提升。

S2iCode技术

S2iCode技术应用背景

过去二十年里，贸易、互联网等的发展，以及功能强大数码影像设备的普及使用，使得假冒现象激增。品牌拥有者为了保护自身利益，往往只能从全息图、防伪油墨、防伪纸或基片等传统技术中挑选，这些传统的防伪机制均建立在技术、材料或工艺保密的基础上，具有一定的时效性；除了安全等级较低，这些技术中的大部分并不适应数字化、移动网络化、系列化的跟踪或溯源，至少不是以简便的方式进行。因此，通常被建议使用如一维条码或二维码等个体跟踪代码作为补充，并用于防伪、追溯的验证。这些技术有一个固有的局限性，即：这些图码技术中，没有任何一项能够保证对抗高精扫描复制的安全性。

S2iCode技术具有PCT国际发明专利和中国自主知识产权，对抗假冒实现了技术突破，也实践证明了，数学和物理上不可能被复制的新型安全二维码是完全可能的；这项技术通过了公安部、印钞造币、邮票印制局、原国家质量监督检验检疫总局及国内信息安全专家的评审认证；经检测，国家安全防范报警系统产品质量监督检验中心（北京）的检测报告中注明了S2iCode编码不可复制。

目前在国际200多种图形编码技术中，能够同时具备既难以伪造又能快速鉴别的较为少见。S2iCode技术充分利用了数学工具，现代密码学、载体物理特性和网络，给参与者带来良好成本效益和高度安全的跟踪溯源和防伪认证技术。

具体应用案例如：与公安部合作在故宫博物院和北京检察院工作证件上应用S2iCode技术；与东软集团在其核心业务涉及的信息安全领域全面合作；为中国医药集团提供医疗器械防窜货标签的解决方案；在大众汽车的合格证、小米公司的新品激光全息材料、京东电商平台的奢饰品标签、潍柴动力、沧州大化危险品标签、ABC卫生巾、韩国希杰食品包装等国内外知名企业的产品上应用S2iCode技术。

S2iCode防伪技术

S2iCode是以数字密码学和典型的物理载体特征相结合，通过独特的编码方式把文字、照片等可数字化的信息和用于防伪验证的安全功能信息共同加密转换形成的二维安全图像。一种在数学和物理上不可能被复制的新一代安全认证技术。

S2iCode外观为矩形，如图4所示，也可为圆形或其它形状，默认颜色为黑色。S2iCode由云端的安全服务器生成，每个客户对应不同的密钥，包含了全球唯一序列号、编码授权日期、保护机构名称和用户自定义的数据，通过这些信息能够与产品关联，进而实现营销、溯源、积分、中奖等扩展功能。

图4 S2iCode外观示例

S2iCode的防伪功能是通过融合多种新颖的黑科技来实现的。通过专业设备或智能手机对S2iCode读取测量和分析，能够鉴别出使用的二维安全图像是原版还是复制品。

S2iCode防复制技术

为使图像被复制后容易产生噪声干扰的情况，一般S2iCode都是刻意以高分辨率进行印制，如图5所示。

图5 S2iCode技术解析

S2iCode从制版到印刷是不可逆的自然衰减过程，这意味着即使是用高清扫描设备复制S2iCode，该已衰减的图像会因油墨的交错融合遭受更大的干扰破坏，通过提取对比其噪声干扰的阈值能够离线辨别真伪，复制过程中数据衰减示意图，如图6所示。

图6 复制过程中数据衰减示意图

S2iCode独特的编码方式可以隐藏随机的数字水印，如果S2iCode复制品翻版二次印刷，图像中的数字水印就会减少或者丢失，从而无法被正常解码识别。通过这种特殊的水印技术可以有效地防止伪造者对复制图像进行精细修复和仿制，在无数据库的情况下能够实现自我检测，杜绝S2icode被伪造的可能性。

S2iCode技术优势

核心技术具有国际发明专利，世界领先；

编码方式独特，单位面积信息存储容量要高于现今所有其他二维图形码；

外观形状可变，可实现三维Logo等个性化设计，如图7所示；

图7 S2iCode外观可变多样

编码含有防伪验证功能信息，结合载体物理信息可以达到100%不可复制；

技术实施零工艺、不改变现有生产流程，可应用于任意基材、任何印刷等加工过程，增加仅为普通油墨成本；

未经任何训练的用户都可以通过智能手机进行验证识别，如图8所示。

图8 S2iCode防伪识别验证

新型公共安全产品追溯标签技术研发

新型标签设计思路

GA是公共安全行业标准代码，GA标志代表了通过认证的产品符合公共安全产品相关标准，具有权威性和公安行业品牌效应。为改进提升GA标志标签的技术性能，具有一定的防伪、防复制、可溯源等功能，以GA字母图形结合二维图像数字化加密，研究人员设计了一个由黑白方块组成的二维矩阵图案——GA S2iCode。在这个S2iCode中能够通过肉眼隐约看出“GA”这二个字母，明示行业品牌“GA认证”，S2iCode中可加密存储相关数字化的信息，形成显示GA字母的一种特殊的二维矩阵加密图案，如图9所示。设计后的图案，可以用于“GA认证”标志、“GA认证”证书、“GA认证”检测报告，在实现设计图案的功能性和艺术设计感的同时，具备了唯一和不可复制的特点。

图9 GA二维矩阵加密图案

新型标签应用方案

S2iCode防伪标签可综合多种防伪技术，融合品牌宣传、营销、物流、防伪、溯源、管控等多种功能。同时标签采用一物一码，即每枚标签上的S2iCode独一无二，每个S2iCode都对应唯一的相关公共安全产品信息，验证S2iCode的同时，也能查验产品安全信息。标签整体样式，如图10所示。

图10 GA标签样式

新型标签功能描述

每款结合S2iCode技术的GA标志标签中，都可包含代表中国安全技术防范认证中心的GA/CSP logo，直观展示标签权威性和认证机构；同时包括一个S2iCode一物一码二维图像和平台产品序列号，如图11所示。

图11 GA标签功能示意图

利用S2iCode不可复制的高安全性，作为单品防伪溯源安全入口，即使是普通消费者，也可以通过《安防认证》专业App扫码，3秒快速验证真伪，以及查看相关联的溯源信息。用户在使用App进行防伪查验时，只需点击手机桌面上的《安防认证》，即可启动App，如图12所示（见下页）。

图12 GA App图标

App主页中，点击扫码按钮进入页面；扫码框采用标签上的加密图像外观一致的设计，扫码框与加密图像重合即可解码，增强了用户使用的体验感；当智能分析图像为合格加密图像时，会跳转到解码页面显示验证信息，如图13所示（见下页）。

图13 App验证页面

S2iCode扫码数据自动实时上传监管平台，智能分析扫假行为，可以提供造假组织、相关使用组织等的扫描定位信息。通过提供扫码大数据和分析，便利打假部门或组织的快速反应和及时处理。

新型标签技术优势

GA标志新型标签是以信息防伪技术为基础的一种新型产品质量追溯标志，替代了激光全息等安全等级低的传统工艺，即环保又低成本；新型标签上采用的S2iCode技术替代了原标签上日本的QR码技术，具有完全自主知识产权，填补以往标签无自主关键技术的空白；新型标签中GA图案按照相关的技术规范要求，统一制作，提升了公共安全产品质量监督和质量追溯的有效性。新型标签的信息加密和防伪技术的唯一性、安全性国内先进，对于公安质量监督、行业诚信和品牌宣传的提升，以及公信力和权威性的维护，提供了有力的技术保障。