对鉴权项目的通信设备和方法、鉴权项目的单元和系统以及鉴权设备的使用

发明领域

本发明涉及项目，具体地是文档规范，特别是保密文档的鉴权领域。它考虑根据独立的权利要求的、用于对项目进行鉴权的通信设备、方法和单元的特殊使用。

为了使项目具备防伪造能力，要被鉴权的项目，特别是保密文档被提供给难以得到或制造的特定保密特征或标记。该保密特征或标记可具有特殊的物理或化学性质，例如允许借助于相应的检测设备进行查询。这种性质包括：在电磁频谱的光范围(200nm-2500nm波长)内的特殊频谱吸收特性；紫外-可见-红外范围内的发光(荧光、磷光)；中、长和甚远红外(Very-Far-IR)吸收(2.5μm-1mm波长)；微波和射频谐振；以及特殊的磁性和介电特性。而且，该保密标记可以被设计去携带可能被编码或未编码的信息。对本领域的技术人员来说，这些术语的意义是公知的。

该保密特征或标记可以是项目本身的一部分(例如保密纸的成分或者模压到卡的塑料中)，或者经过金属薄片、油墨、增色剂或敷层而被附加在该项目上。本发明的叙述中特别感兴趣的是基于油墨的保密特征，它们通过例如凹刻、凸版印刷、平版印刷、丝网印刷、凹版印刷、苯胺凸版印刷、喷墨或固体喷蜡印刷(solid-ink printing)等印刷过程将其加到项目中。保密特征还可以被包含在静电或磁性颜料合成中，并且通过激光印刷加到文档中。或者，保密特征可以被包含在保护性外涂覆合成中，并且通过任意已知的涂覆技术，应用到保密文档。

项目特别是保密文档中的保密特征能够被签发权威机构及其合法代表者实际地应用。例如，中央银行可以借助于特制的高速拣选和鉴权设备来定期地回收和处理所发行的货币；警察和海关权威机构可以查验护照、驾照和身份文档；在怀疑伪造的案例中，法庭可以检验信用卡、接入卡和有价值的文件；以及某一品牌拥有者可以借助于特殊设计的检测设备，去检验该品牌的产品。

“普通人”通常必须基于物品的明显保密特征，而依靠其五官感觉对项目进行鉴权，例如凹刻印刷的触感和对花准确、纸币用纸的硬度、光可变油墨的色移等等。可以借助于例如便携式紫外光源等简单的技术装置，执行更加深层次的检验。

然而在某些情况下，需要以例如只能在签发权威机构或品牌拥有者的设施处可以得到的保密级别，来现场校验被确定项目的真实性。特别是在品牌商品和海关问题领域内，会有上述需要，其中品牌拥有者或国家委派的人必须要检验品牌标签、税标、铭牌等的真实性。目前还没有简单和多用途的技术方案去解决这一任务。

发明目的

本发明的一个目的在于提供借助于现有技术通信装置，用于以提高的保密级别对项目特别是保密文档进行现场鉴权的方法和相应设备。该方法和设备是容易的且可在几乎任何地方使用，并且具有多用途、高可靠性，以及与现有技术标准相兼容。

本发明描述

图1中概要描述的本发明基于如下思想：使用广泛分布的移动通信设备，进行保密产品的鉴权和跟踪。

移动终端是全球系统中的组成部分，它与任意类型的真实性数据捕获器进行交互，并且以用户友好和保密的方式(例如利用WAP协议)与远端服务器进行通信。

真实性数据捕获器(检测器)被使用如下手段连接到移动终端：

-到端口的有线插头，

-短距离无线链路(例如蓝牙或其它低功率无线技术)，

-短距离红外链路(例如IrDA技术)。

移动终端接收来自真实性数据捕获器(鉴权设备)的数值信号，其中后者可以是：

-电磁辐射检测器，

-扫描仪(用于可见或非可见条形码或标记)，

-CCD或CMOS摄像机，

-磁特性检测器，

-等等。

项目的鉴权是单独的，并且可以由支持基于智能卡(例如JAVA卡)应用的移动终端的基本结构来实现。可以从远端服务器中下载用于处理数据捕获器(例如扫描仪或相机)的信号的鉴权程序。

可以借助于远端服务器实现并且由移动终端启动一个项目的跟踪以及数据检索。移动终端从捕获器设备中接收数值数据，如果需要的话对这些数据预处理，并且或者利用下载的程序以及参考数据去执行本地鉴权操作，或者可选地向中央服务器发送捕获器数据，用于远端鉴权或跟踪。

因此本发明基于如下思想：使用一般可得到的移动通信设备，例如移动电话或手持计算机、电子管理器等等(它们都被提供给对移动广域电话网(WAN)的接入)，作为对项目特别是保密文档进行鉴权的查询装置。由此，鉴权设备可以被集成在通信设备中，使得用户不需要自己携带额外的用于鉴权该项目的设备，或者被包含在通信设备的硬件附件中。在后一种情况中，硬件附件可以通过有线、或无线(微波)链路、或光(红外)链路，被链接到该通信设备。

因此，本发明的一个方面在于利用移动通信设备至少一种现有的能力，结合包含在或连接到该通信设备中的鉴权设备，对项目特别是保密文档进行鉴权。注意到该能力就是指：移动通信设备的数据处理和存储能力、其数据传递能力、其用户接口能力、其机器接口能力以及其供电能力。根据本发明，这一组内的至少一个元素要与鉴权设备在功能上可连接。

注意到移动电话和其它通信设备中包含数据处理和存储组件；该组件可以部分地被实施为该设备的固定硬件，并且部分地被实施为可交换的模块，例如SIM或JAVA卡或类似设备。

移动电话和其它通信设备中还配备有通信硬件以及相应的软件，利用移动电话在移动电话网(WAN)中的内在通信能力，去支持数据传递，这使得电话能够与远端服务器建立链接，并且与其交换数据。有用的数据传递标准中包括：

-9.6kb/s的GSM(全球移动通信系统)

-高达120kb/s的EDGE(GSM演进增强数据速率)

-介于53.4和144kb/s之间的GPRS(全球分组无线系统)

-384kb/s，建筑物内2Mb/s的UMTS(通用移动电信系统)。

移动电话和其它通信设备还具有用户接口能力，使得设备能够通过键盘输入接收指令，通过显示面板去显示可视信息，通过话筒去捕获声音，并且通过扬声器去播放声音。

移动电话和其它通信设备最终具有机器接口能力，使得通信设备能够通过有线连接器，或者通过利用无线链路或光(红外，IrDA)链路的局域网(LAN)与其它设备交换数据。

为了与通信设备的鉴权设备进行交互，该项目内包含相应的标记。特别是，该标记可以是被印刷的特征或者涂层，它们吸收和/或变换由通信设备的鉴权设备所提供的能量。鉴权设备能够检测标记针对查询所做出的响应，并且/或者读取包含在标记内的信息。

该标记的响应可以用于其鉴权结果，它是值得注意的，并且在第一实例内是某些物理特性，例如电磁辐射的频谱选择性吸收，或者响应于供电的电磁辐射的频谱选择性发射，或者其它可测量的电或磁特性等等。在第二实例中，标记还可以携带由该物理特性所体现的信息，并且可以相应地进行读取。该信息能够由携带标记(本地化信息存储)的项目的该物理特性的随机或确定的特定本地分布所表示，或者由该物理特性以及其它物理特性(非本地化信息存储)的特定组合所表示，或者由上述两者的组合所表示。

注意到该标记可能包含被印刷的微粒或薄片材料，使得在给定的表面区域中，得到一个特有的、随机的局部微粒或薄片分布图样，它可以被鉴权设备所读取并且鉴权，并且为项目提供特定的标识。

由包含在、连接到或链接到通信设备的鉴权设备，以及/或者在可见电磁辐射响应的情况下也由裸眼(blank eye)，去执行由该项目的该标记发出的响应信号的检测，以及/或者包含在该标记内的本地和/或非本地信息的读取。

根据本发明的重要方面，通信设备的内在能力被用于鉴权该项目中的该标记。注意到通信设备还具有数据处理和存储能力，以及通信能力，即与远端的数据处理和存储实施交换数据。它还具备至少两类用户接口，允许用户输入数据，并且由通信设备进行数据的输出。

根据本发明的实施例，通信设备的数据处理和存储能力被用于本地执行鉴权功能，即在鉴权设备所提供信号或数据的基础上，对项目进行鉴权。

由此该数据处理和存储能力被用于去支持鉴权算法，该算法可以被包含在通信设备的存储器设备内，例如JAVA卡。从而该鉴权算法可以以包含该算法的固态设备的形式，被物理地载入到该通信设备内，或者可选地通过电话链路从服务器中进行下载。随后，由通信设备或者，可选地由外部地连接到或链接到该设备的鉴权设备来显示本地执行的鉴权操作的结果。

根据本发明的第二变例，通信设备的通信能力被用于在远端位置执行鉴权功能。经过适当的预处理之后，通信设备向包含存储器、参考数据库、处理器以及该鉴权算法的远端服务器发送由鉴权设备所提供的信号或数据。鉴权操作的结果被传回给通信设备，随后由通信设备或者可选地，由外部连接到或链接到该设备的鉴权设备显示该结果。

相应地，本发明提供借助于耦合连接到鉴权设备的移动通信设备，对携带至少一个标记的项目特别是保密文档进行鉴权的方法，该方法中包含如下步骤：

(a)任选地，把标记暴露给激活或查询能量，即由包含在、连接到或链接到该通信设备的该鉴权设备所生成或使用的电磁辐射和/或电场或磁场；

(b)借助于包含在该鉴权设备内的检测器，检测鉴权信号，即响应该查询能量而由标记所生成的电磁辐射和/或电或磁特征；

(c)最好利用设备的数据处理和存储硬件，以及在该数据处理硬件内实施的特殊设计的鉴权算法，在该通信设备内鉴权该被检测到的响应信号。

在本方法的第一实施例内，移动通信设备的硬件处理和数据存储装置被用于本地执行该鉴权，由此至少部分地该鉴权算法会通过电话链路，被下载到通信设备中，或者可选地以存储器芯片、JAVA卡等的形式插入到通信设备中。这样该方法包含如下步骤：

(i)任选地把测量和/或鉴权算法从远端服务器或数据库中下载到该移动通信设备的存储器内；

(ii)把参考数据从远端服务器下载到该移动通信设备的存储器内；

(iii)根据测量算法，利用该鉴权设备生成真实性信号；

(iv)利用鉴权算法和该参考数据，通过该移动通信设备的装置来鉴权该真实性信号，由此生成鉴权结果；

(v)生成该鉴权结果的输出信号表示。

在本方法的第二实施例内，移动通信设备通过电话链路向远端服务器发送数据，用于远端鉴权，并且接收返回的鉴权结果。然而即使在该情况中，移动通信设备也本地执行部分的数据处理，其中可以包含数据处理、数据建模以及数据加密(编码/译码)。这样该方法中包含如下步骤：

(i)任选地把测量算法从远端服务器下载到该移动通信设备的存储器内；

(ii)根据测量算法，利用该鉴权设备生成真实性信号；

(iii)把步骤(ii)的真实性信号上载到远端服务器内；

(iv)利用相应的鉴权算法和相应的参考数据，在该远端服务器内鉴权该真实性信号，由此生成鉴权结果；

(v)最好把步骤(iv)的鉴权结果从远端服务器内下载到移动通信设备中；

(vi)生成该鉴权结果的输出信号表示。

最好利用保密、加密连接来执行该通信设备与该远端服务器之间的信息的下载和/或上载。如本领域技术人员公知的，可以在“Rivest，Shamir，Adleman”(RSA)算法的基础上实现保密连接。

应用该方法的标记中包含至少一个保密元素，该元素可以从如下集合内选择：磁性材料、发光材料、频谱选择性吸收材料(最好是在红外中)、射频谐振材料、微片转发器以及微粒或薄片图样。

相应地，本发明内包含用于对具有至少一个标记的项目特别是保密文档进行鉴权的单元，该标记响应激活的能量(最好是电磁辐射和/或电场或磁场)，而呈现特征物理行为，该单元内包含：

(a)具有数据处理和存储能力、数据传递能力、用户接口能力以及机器接口能力的移动通信设备；

(b)耦合连接到该移动通信设备的鉴权设备，该鉴权设备包含用于生成该激活能量以及用于检测该标记的该特征物理行为的设备；

(c)该移动通信设备和/或该鉴权设备内包含用于把该移动通信设备连接到包含鉴权软件和/或鉴权参考数据的远端服务器的硬件和/或软件；

(d)任选地对该通信设备和该远端服务器之间的数据传递进行加密的硬件和/或软件。

相应地，本发明内包含用于对具有至少一个标记的项目特别是保密文档进行鉴权的系统，该标记响应于激活能量(最好是电磁辐射和/或电场或磁场)，而呈现特征物理行为。该系统内包含：

(a)具有数据处理和存储能力、数据传递能力、用户接口能力以及机器接口能力的移动通信设备；

(b)耦合连接到该移动通信设备的鉴权设备，该鉴权设备包含用于产生该激活能量以及用于检测该标记的该特征物理行为的设备；

(c)包含与该移动通信设备通信的硬件和/或软件、鉴权软件、和/或鉴权参考数据的远端服务器；

(d)任选地，包括对该远端服务器和该通信设备之间的数据传递进行加密的装置。

随后借助于附图，更加详细地描述本发明。

附图简述

图1给出本发明的概要示意图，其中考虑对项目特别是品牌商品和保密文档(“产品”)进行鉴权的系统：例如相机、扫描仪或电磁辐射检测器的真实性数据捕获器被连接到或链接到移动通信设备1，它能够执行本地数据处理(智能卡)，并且能够与远端服务器(数据库)进行通信。

图2给出用于对本发明中使用的项目进行鉴权的通信设备1的示范

实施例。

图3给出鉴权设备以及要被鉴权的项目2的概要示意图：图3a给出该设备的第一实施例，使用处于接触晒印(contact-copy)模式、带有背后照明灯L的CMOS微芯片相机C；图3b给出设备的第二实施例，其中利用处于成像模式的、带有正面照明灯L的CMOS微芯片相机C；图3c给出利用图3a或图3b的设备，进行鉴权的文档的概要示意图，其中携带标记21。

图4根据具有特定物理特性的微粒或薄片的标识对照图样，结合微文本编号，给出保密标记21的特定有用实施例。

本发明的详细描述

根据图1，用于项目鉴权的移动通信设备1可以是移动电话、手持计算机、电子管理器、电子终端或相机，它们都被提供以到移动广域电话网(WAN)的接入。该通信设备1(图2)中可以包括外壳10、有线终端连接器11a、IR通信端口11b和/或RF发射机/接收机11c。由此特殊应用可以由通信设备的现有功能元素构成，例如话筒13、键盘按钮9、显示面板14以及扬声器15，用于执行鉴权功能，管理与用户之间的交互，并且可选择地，用于显示数据内容。所有这些组件都是本领域技术人员公知的，因此在这里不需要更加详细地描述。该通信设备还可以被分别移动或固定地操作。该通信设备的功能组件的使用组合当然也是可能的。

预定主要与要被鉴权的该项目或文档进行交互的鉴权设备或真实性数据捕获器或者被包含在通信设备内，或者通过有线链路、IR通信端口或RF发射机/接收机端口本地链接到该设备。

图3给出鉴权设备或捕获器的实例。要被校验的项目2可以是文章或文档，特别是保密文档。项目2是带有两个表面的平面，并且承载至少一个标记21。该标记最好是印刷的油墨，它具有特别地吸收和变换由该鉴权设备所提供的能量的特性。该能量可以是电磁辐射和/或电场或磁场能量，该油墨的至少一个成分将其转换为特征响应，反过来它又被该鉴权设备捕获。可选择地，该鉴权设备还能够公开读取或者转换借助于该项目或文档中的该油墨所承载的本地化或非本地化信息。

如图3a所示，在本发明的第一种实施例内，鉴权设备是集成在移动电话1内的CMOS微相机芯片C。该相机芯片配备有光纤接口平板P，利用背后照明灯L以及1∶1的接触晒印成像模式，以半透明方式获取该文档2的部分表面的图象。CMOS相机芯片C是单芯片数字微型相机，其中包含256×256的有源象素传感器阵列，以及集成在4.8×6.4mm区域内的、必需的相机读取电路。这对应于18μm的单个象素大小。有源象素传感器支持特定数量的象素信号处理，例如自动灵敏度调节，或者象素灵敏度的时间控制(所谓的锁定象素)。光源L和相机芯片C被连接到移动电话的处理器μP。光纤平板P是放置在相机芯片顶部、非常短的图象导体，以便防止由于接触文档2或该环境而对芯片造成划伤。为了选择/限制相机的敏感性波长范围，可以在波束路径中任选地给出光滤波器F。

或者，光纤平板P可以使用2维塑料小透镜阵列。例如有源象素传感器CMOS相机芯片、光纤平板P以及小透镜阵列等设备都是本领域技术人员公知的，并且在此不必再详细讨论。

在图3b中描述的另一可选实施例内，短焦距f的镜头3被用来代替利用光纤平板的“接触晒印”部件。在该情况中，通过相应地选择对象平面OP和图象平面IP，可以放大或缩小文档中的图象。由此，相机芯片C可以位于镜头3的图象平面IP，而且一个玻璃平板G被用于定义对象平面OP。对象平面OP和图象平面IP的各个位置o和i(距镜头LP中心的距离)分别通过如下镜头公式与焦距f相关：

f^-1＝o^-1+i-1

选择o＝i＝2f，可以在相机芯片C上得到1∶1的对象(标记21)图象。或者，为了选择敏感波长范围，可以在相机芯片之前放置光滤波器F。或者利用该实施例，通过位于定义对象平面OP的玻璃平板G之后的照明器L，从前方照亮该文档。

根据本发明，该设备被用于获得出现在该文档2角落内的、规模为5×5mm微小区域内的印刷图象。该微小区域利用包含发光颜料的油墨来印制。该颜料可以被光源L激励，并且使发光发射延迟，带有作为时间函数的特征密度增强和衰减。特别是，可以选择该光源L为四平面的紫外发光二极管芯片(在370nm波长处发射)的方形5×5mm阵列，它由保护玻璃平板覆盖，并且可以选择该油墨内的该发光颜料为分子式为Y₂O₂S：Eu的掺铕的硫氧化磷。

为了鉴权文档2，码区域21被插入到鉴权设备当中，并且在鉴权设备内分别地在光源L的玻璃平板与光纤平板P之间被夹紧，或者被压靠在定义玻璃平板G的对象平面上。根据存储在处理器的存储器内、或包含在例如JAVA卡内的特定程序，由移动电话的处理器μP来管理鉴权过程。该鉴权中包括如下步骤：i)在短时间间隔(例如1ms)内打开光源L；ii)通过相应地控制CMOS相机芯片的有源象素，在切断光源之后，至少在第一时间测量延时的发光强度；iii)任选地重复步骤i)，并且在切断光源之后一次或多次测量延时的发光；iv)只保留那些在测量时间上呈现特定强度特征的象素；v)鉴权由步骤iv)内保留的象素所构成的图象。

根据本发明，测量过程由移动电话的内部处理器和存储器来控制，该范围内，鉴权设备中不以固定的方式实现该测量过程的变量，而是由移动电话通过例如下载或其它方式提供的测量协议和参考数据(它可能包含在JAVA卡或类似设备内)来提供。在本实施例内，要被检测的发光颜料的正确发光延迟特征的选择构成第一组测量过程的这种变量。

随后，CMOS相机的读出数据被传递给移动电话的处理和存储装置，其中可以通过该下载或其它方式提供的测量协议和参考数据进行本地鉴权。该鉴权可以取统计相关的形式。如果S是测量到的信号图象，由对应于相机分辨率的256×256(即65536)强度值的向量来表示，并且R是相应的参考图象，由类似的向量表示，那么两个向量的归一化内(标量)积(<S|S>*<R|R>)^-1/2*<S|R>表示相似程度的测量；实际上，当S＝R时，该内积结果为1。在相关之前，可以对S和R应用适当的预处理和加权方案。当然，其它形式的比较和其它算法都可以被用于数据评估，由此数据压缩和变换算法，以及快速译码/比较算法都是特别值得注意的，这避免了过多的计算时间。

在另一实施例内，利用该移动电话的通信能力，把该数据发送给远端服务器用于鉴权，而且该远端服务器向移动电话传回该鉴权操作的结果。两种情况下，都利用移动电话的数据显示能力去显示鉴权结果。在此，使用移动电话的数据处理能力去压缩并且加密数据，用于快速和保密传输，并且对接收到的结果进行解密。

结合移动电话或类似移动通信设备的离线(本地)鉴权具有显著的好处，即节省连接时间(在执行真实性检查时，移动电话不必被连接)，同时又保留下载操作协议和参考数据的好处。这样，当移动电话或鉴权设备不被使用时，它们都不必包含敏感数据。就鉴权算法或参考数据的变化而言，该鉴权系统又是十分灵活的；到其远端主服务器的单一连接足以针对不同的应用，对其进行重新编程。因此相同的硬件可以用于非常大量的不同的应用目标，这对海关办公室应用来说(其中必须检验大量不同的商品)尤其具有决定性的好处。

在第一类型的另一实施例中，保密标记是应用于印刷微型文本之上的光可鉴权薄片或微粒的随机图样，这对身份文档尤其有用，如图4所示。通过至少部分地用以适当浓度包含该光可鉴权微粒的透明清漆对该印刷文档进行外涂覆，而生成所述微粒的随机图样。该外涂覆的清漆可以具有额外的保护功能，并且该光可鉴权微粒可以具有特殊的光特性，例如频谱选择性反射、角度相关的彩色外观、发光、极化等等。该外涂覆的微型文本最好是微型编号，其字母大小小于1mm，最好小于0.5mm。

该微型编号可以赋予文档个性，但是就其本身而言，不足以给予它一个标识(单独数字能够明显地被复制到假冒文档中)。通过包含在外涂覆内的随机分布以及物理可识别(可鉴权)的微粒，可以赋予该被标号文档个性。

相应的鉴权过程要依赖于通过相机芯片记录的被唯一微粒图样所包围的文档微型数字的组合记录，由此可以额外地针对真实的物理特性，对该微粒的光特性进行检验。真实文档的“微型数字以及图样”的参考图象被存储在远端服务器内，鉴权请求以及所关心文档的记录的图象数据一起被发送到该远端服务器。只有具有正确、期望的物理特性的图样的图象象素才会被发送。

在本发明的第二类型实施例内，鉴权设备是用于在近红外(NIR，700nm到1100nm)波长范围内执行频谱分析的显显微分光计计，它包含在移动电话的附件内，并且通过电话的硬件多管脚连接器有线链接到该移动电话中。

该显微分光计内包括：照亮样本中特殊点的白炽光源，以及如DE100,10,514 A1中描述的平面波导/调焦格栅设备，它被安置在具有256个线性安排的光敏象素的光检测器阵列之上。在另一实施例内，也能够使用具有或多或少象素的光检测器，而得到不同的频谱分辨率。这种显微分光计组件及其操作模式都是本领域技术人员公知的。

该光检测器阵列由装载的电子电路读取，并且结果得到的频谱信息，即作为光波长函数的样本漫反射强度，通过有线链路被发送到达该移动电话的处理器，其中本地执行鉴权，或者如上述把数据发送给远端服务器。

要被检测的频谱特性可以是包含萘亚甲基化菁(naphthalocyanin)颜料颜料的印刷油墨，例如在DE 43 18 983 A1中描述的八丁氧基萘亚甲基化菁铜(copper-octabutoxynaphthalocyanin)。该颜料在880nm波长的红外处具有特征吸收峰值，而在可见频谱范围内基本上是无色的。显微分光计能够被用于检测包含2-5％的这种颜料的油墨，该颜料作为保密元素添加到“普通颜色”内；正如从吸收峰值的定位以及形式所推定的，得到的完全频谱信息不仅表示仅仅红外吸收者的存在，而且还表示该吸收者的正确的化学特性。

在另一可选实施例内，分光计被用于检测印刷油墨的发光发射。例如，利用发黄光的LED(在600nm波长处)去激励包含5％的掺钕的钒酸钇(neodymium-doped yttrium vanadate)颜料(YVO₄：Nd)的油墨。用显微分光计测量在879nm、888nm和914nm处Nd³⁺发射多重谱线，以及其特征强度比值，并且按照真实性特性来解释。其它包含钕的发光颜料，例如Y₂O₂S：Nd会在900nm周围呈现不同的发射曲线形式，并且因此能够被用于表示不同的真实性特性。并且还可以使用含钕的发光颜料的混合物，以生成更多数量可能的频谱种类，它们可以利用其发射频谱的曲线形式来被区分。

仍然在另一可选实施例内，利用InGaAs线性光检测器阵列以及相应的分光计格栅，布置分光计，使其操作在NIR波长范围(900nm到1750nm)的更远部分。在该频谱范围内，特定包含稀土元素的材料以及特定包含原子团的还原染料(例如由Kelemen在Chimia 45(1991)，第15到17页中的描述)能够被当作油墨的红外吸收成分。对于本领域技术人员来说，很容易可以想到在上述波长域之外的类似应用，例如在电磁频谱的紫外或可见域，以及在中红外(2.5μm到25μm)域中，它对应于分子振动的频率。

通过构成信号(S)和参考(R)向量之间的归一化内积(<S|S>*<R|R>)^-1/2*<S|R>可以实现频谱数据与参考数据的相关，如果适当的话，利用预处理以及加权，如上面所述的。注意到通过把数学工具主分量或因素(Principal Component or Factor Analysis)应用到频谱数据中，可以对频谱数据进行分析，这允许对构成油墨吸收部分的染色剂或颜料的各个浓度的、观测到的频谱变化进行跟踪。

在本发明的第三类型实施例中，鉴权设备是通过“蓝牙”类型的射频(微波)链路链接到移动电话的手持光图象扫描仪。“蓝牙”是用于局域网(LAN)的标准化射频(RF)数据传递系统，它工作在不受约束的2.4GHz ISM(工业科学医疗)波段(2.400-2.4835GHz)，其中包含78个频移键控的RF信道，可以被用于扩频跳频模式中。根据要实现的发送范围，RF输出功率可以从1mW到100mW之间变化。1mW的输出功率允许在几十米上建立可靠的RF通信，甚至在建筑物内；RF可以顺利地穿透非金属物体以及墙壁。因此在“蓝牙”或类似RF链路的情况下，移动通信设备可以保持与鉴权设备中等距离。

手持图象扫描仪是本领域内公知的笔型设备，用于手持扫描以及单词或文本行的翻译，例如西门子Siemen AG的“袋式读取器”。所使用的设备中包含：滚动轮用于感测扫描速度，在950nm波长处发射的红外LED光源作为发光器，使用成象光学的线性光检测阵列，之前是配有传输窗口950nm-1000nm的带通滤波器，以及带有用于分析被扫描数据的存储器的处理器芯片。它还具备显示线和用于操作者输入的灵敏按钮。扫描仪内包含蓝牙通信模块，用于连接包含在移动电话内的类似模块。扫描的数据通过该链路被发送给该移动电话，其中按照上述指示的进行处理或进一步发送。

该实例内的保密标记是不可见的IR吸收图样，采用包含10％的YbVO₄作为IR吸收颜料的油墨印刷。

在本发明的第四类型实施例内，鉴权设备是手持磁性图象扫描仪，它通过IrDA类型的红外连接链路被链接到移动电话。IrDA是用于局域网(LAN)的光数据传递协议，由红外数据协会定义。它在IR LED或激光二极管作为发射者，光二极管作为接收者的基础上，使用波长范围850nm-900nm的红外传输链路。串行链路的正常数据传递速率被规定为9.4kb/s，但是光链路还支持2.4kb/s、19.2kb/s、38.4kb/s、57.6kb/s、115.2kb/s、0.576Mb/s、1.152Mb/s和4.0Mb/s的传递速率。光发射强度在几毫瓦到几十毫瓦之间，使得光通信的范围为几分米到几米。因此在操作期间，鉴权设备必须保持与移动电话的光接触。

磁性图象扫描仪基于集成磁场感测器的线性阵列，它可以是抗磁性(GMR)或Hall效应类型。这种本领域技术人员公知的元素(例如来自美国5,543,988)感测本地磁场的存在，例如由永久磁化的印刷材料所引起的磁场，并且传递相应的电子输出信号。它们可以被用于沿直线或在表面区域内映射磁场分布。

在该实施例内，包含“硬”(永久)磁性材料(例如六铁酸锶(strontium hexaferrite)SrFe₁₂O₁₉)的油墨被用于印刷标记。这种材料可以从名为“Mag-Guard”的镁诺克斯合金，Pulaski VA中得到，并且具有3000奥斯特或更多的矫顽性值。通过在文档的确定区域内应用相应的强磁场，印刷之后颜料就会被永久磁化。在正常使用条件下，如此存储的磁性图象不会被擦除，并且因此可以被用作永久的保密特性。为了读取图象，磁性扫描仪在文档的相应位置上移动，并且所扫描的数据经过IR链路被发送到移动电话，其中如上所述对该数据进行处理或进一步发送。

仍然在另一可选实施例内，在850-900nm波长范围中吸收并且在920nm处重新发送的可溶性萘亚甲基化菁硅(silicon-naphthalocyanine)衍生物可以在液体油墨中被溶解，并且以产品条形码的形式，通过苯胺印刷术加到泡罩包装箔(blister-package foil)上。借助于连接到NOKIA“通信设备”类型的电子管理器、特殊设计的笔形条形码阅读器，可以读取该产品条形码。条形码阅读器包含880nm的LED，作为激励源。激励光被带通滤波器限制在880±10nm的范围内。由硅光电二极管检测条形码的发光发射，带通滤波器把其频谱敏感性范围限制在920±10nm内。该硅光电二极管是来自Hamamatsu的S4282-11类型的光电IC的一部分。注意到该光电IC使得能够在背景灯下进行光同步检测；它生成10kHz的导频信号，以驱动该激励LED，并且专门对在频率和相位上与导频信号相对应的响应信号敏感。该光电IC、激励LED以及光滤波器全都被安排在条形码阅读器的笔形外壳内，此外还有用于把LED发出的光导向笔尖，并且将发射从文档导回该光电IC的塑料光导。该条形码阅读器内的光电IC传递数字输出信号，它表示笔尖处是否存在发光。

仍然在另一实施例内，移动通信设备中包含对保密文档执行简单物理真实性校验的部分。在该实例内，紫外光源(例如以1mW光输出功率、在370nm处发射的UV-LED)照射该文档中包含保密特征的确定位置。利用包含窄谱线发光化合物Y₂O₂S：Eu的油墨去印制该保密特征，它在625nm处具有红色的可见发射。硅光电检测器记录625nm处的发光响应，通过625±1nm的窄谱线光带通滤波器。为了从周围背景灯中区分发光响应，激励源以短的时间间隔内被打开和被关闭，而且光检测器只对“激励开”和“激励关”状态之间的差别敏感。发出“真实的”/“伪造的”信号，作为测试结果。结果信号可以被显示为可视的和/或可闻的信号；对盲人来说，后者，也就是利用移动通信设备的扬声器宣布测试结果，是一种特别有用的选择。可以理解到：在本发明环境内还可以使用在频谱的紫外、可见光或红外部分中其它波长处发射的其它发光材料，结合用于观测发光发射的其它检测器结构和滤波器。

在前一实施例的变体中，具有特征发光衰减时间的发光油墨被用于去印制该保密特征，而且利用以各种脉冲重复频率的跳动激活序列，通过确定发光发射的调制传递函数，去评定发光衰减时间。例如油墨内包含发光化合物Y₂O₂S：Nd，它在900nm的波长处进行发射，具有70μs数量级的发光衰减时间。可以由370nm的LED激励发光，它可以由频率为f的低频信号调制。发光响应被检测为与调制频率f同相，使得可以有效地抑制背景光的贡献。当调制频率f被从1kHz到20kHz进行扫描时，可以在14kHz处观察到被检测信号的下降；高于该频率，发光不再能够传递激励源的调制。调制传递函数内的这一下降是发光衰减时间的测量。因此只有在响应波长处已经检测到正确的发光衰减时间时，才会发出“真实性”信号。可以理解到：在本发明环境中，还可以使用其它发光材料以及其它用于确定发光衰减时间的结构。

另一实施例提供用于对光可变油墨或者设备的鉴权，这通过识别这些项目的特征角度相关的频谱反射特性来进行。角度相关的反射特性极大程度上与特定材料关联，并且与相应的通常比较昂贵的制造过程相关，因此很难进行伪造。用于光可变油墨鉴权的实施例是上述基于显微分光计的实施例的变体。可以使用两个显微分光计，或者优选地双分光计，在两个预定的观看角度收集来自该项目或文档的基本平行的光，其中一个角度对应于近似正交，而且另一个对应于近似平直地观看(near-grazing view)。在该实施例内，相对垂直于该印刷样本表面来说，选择这些观察角度为22.5°和67.5°，而且汇集光的波束发散性被保持在±10°之内。最好以从对面位置入射的散射白炽光来照亮样本。

在其它实施例内，设置通信设备，用于检测该项目上的特征射频或微波谐振。该谐振可以是材料的自然谐振，例如可以利用其自身磁场(处于约214MHz的铁磁核共振)内钴金属的内部核磁共振线。利用包含钴金属粉的油墨斑(ink patch)对保密文档进行标记。检测单元内包含214MHz的频率生成器，激励/感测线圈、214MHz的接收机，以及快速切换单元。线圈被带着靠近测试下的样本(油墨斑)，并且其终端在214MHz的频率生成器和接收机之间来回快速地切换。在线圈的频率生成器阶段，铁磁共振材料得到激励，并且在线圈的接收机阶段辐射RF能量(自由感应衰减)。214MHz响应性铁磁共振材料的存在因此证明为RF接收机处的信号，根据该信号可以得到一个鉴权结果。将可以理解到，在本发明环境中还可以使用其它自然RF或微波谐振材料，以及其它检测器结构。

或者，还可以利用人工制造的谐振，该谐振是由电子LC电路、金属偶极子(metallic dipole)、压电元件(石英晶体、声表面滤波器(SAW)器件等)，或者磁致伸缩器件引起的。检测器装置类似于用于检测自然射频或微波谐振的设备。所有这些技术都是本领域技术人员公知的，因此不需要在此详细描述。由此通信设备可以特别配有包括检测单元的必需部分。

其它实施例还依赖于无定形磁性材料作为标记，例如Co₂₅Fe₅₀Si₁₅或类似材料，它显示如下的轻磁性：即低矫顽性(＜5 Oe)、磁滞曲线的高正方性以及相应较高的巴克毫森效应。这些材料和相应的阅读设备都是电子文档监督(EAS)应用领域技术人员公知的。

随后给出根据第二类型实施例，使用例如显微分光计鉴权设备的鉴权周期的实例。要被鉴权的项目是税牌(tax banderole)，例如由国家部门为酒精饮料的税务征收而签发的。税牌上带有一个印刷油墨斑，在700nm到1000nm范围内的红外漫反射频谱内呈现特殊的频谱特性。该特殊频谱特性可以由对红外吸收者颜料的油墨的混合物产生，它可以是上述的类型。

鉴权装备内包含鉴权设备，它可以通过电话的串行连接器有线链接到移动电话。该移动电话内包含带有处理器和存储器的芯片卡，能够与鉴权设备进行交互。鉴权设备包含带有集成光纤的、安装在256象素线性光检测器阵列上的显微分光计，小白炽光源，以及用于光检测器阵列的读出和数字化电子电路，以及用于与移动电话的串行端口之间来回传递数据的接口。鉴权设备由移动电话的电池供电。

为了鉴权所讨论的税牌，首先通过到有密码保护的远端服务器的呼叫把相应的鉴权算法(程序)以及参考红外吸收频谱下载该电话中。该程序和参考数据被安装在电话的芯片卡内，并且通过电话处相应的键盘输入而启动该程序。鉴权设备被放置在税牌上，处于要被鉴权的油墨斑的上方，并且通过按下该移动电话中的按键而启动测量。给白炽灯和显微分光计加电，并且获得漫反射频谱，并且将其存储在移动电话的芯片卡内。然后，鉴权设备被立即断电，以节省电池功率。整个测量周期只用不到1秒钟。

测量数据(S)被存储为表示从700nm到1000nm波长范围的256个谱强度数据点(S_i)的向量，它经过适当的预处理，例如从每个频谱点中减去测量到的平均强度值(S_mean)，即S_i＝S_i-S_mean。被下载的参考数据(R)被同等地存储为对应于相同波长范围的256个频谱点(r_i)的向量。参考数据最好被归一化，即 $>>\Sigma >>r>i>2>>=>1>.>$>

通过相关系数 $>>c>=>\Sigma >>>>r>i>>>s>i>>/>(>\Sigma >>s>i>2>>)>>>1>/>2>>>$>，检验测量数据(S)和参考数据(R)的相似性，其中假设R被归一化。如果相关系数c等于1，则测量数据和参考数据的波形(反射谱)是相同的。总之，c能够取-1到+1之间的任意值。如果c大于相应定义和以前下载的限制准则c_lim，则宣布该测量的样本是真实的。

移动电话中的处理器执行这些操作，并且在移动电话的显示单元内显示“真实的”或“伪造的”消息。通过移动电话的扬声器还可以给出可闻的信号。

或者，归一化测量数据和参考数据的偏差可以被当作判决准则。为了这一目的，测量数据(S)首先被归一化，  使得 $>>\Sigma >>s>i>2>>=>1>.>$>假设参考数据(R)也被归一化。平均偏差 $>>d>=>>>(>\Sigma >>>(>>s>i>>->>r>i>>)>>2>>/>N>)>>>1>/>2>>>$>是测量(S)和参考(R)数据之间的差异的测量，其中N等于采样点的个数(该情况下为256)，它能够对照该判决准则进行校验。如果d超出相应定义的准则d_lim，则宣布测量样值是伪造的。

一旦鉴权算法和参考数据已经被下载，就可以利用连接到移动电话的简单鉴权设备离线地对样本进行该鉴权。然后离线地显示鉴权结果。它能够任选地被保留在电话的存储器内，连同用户输入或扫描的项目标识符及类似内容，以便以后上载到远端服务器中。

或者，也能够在该远端服务器内执行该算法；其中移动电话只是把在它壳内的测量数据(S)，连同用户输入或扫描的项目标识符和类似内容上载到远端服务器中，并且接收回鉴权操作的结果。在该情况下，远端服务器能够直接拟定该鉴权操作。

鉴权软件最好只分发给有限数量的授权用户，它们能够通过相应的密码和加密密钥去访问该软件。通信设备和远端服务器之间的数据传递最好是保密的，即由相应的加密/解密密钥加以保护。

至今为止，只考虑了物理特性的鉴权。在更加高级的实施例内，校验中还包括读取有关该项目的逻辑信息。在一实例中，借助于一维或二维磁感测器阵列(例如磁阻类型或Hall效应类型)读取利用磁性油墨印制在该项目上的一维或二维条形码，并且就所讨论项目的真实性进行评定。磁阻类型的磁性传感器元件在市场上可以买到，例如来自菲利普的KMZ-51。它们可以被设计为阵列，并且具有足够的敏感度去测量弱磁场，例如地球磁场。在美国专利5543988内已经描述了Hall效应传感器阵列。在美国专利5552589中描述了用于文档的磁性油墨检测器的实现。应该理解到，能够利用磁技术之外的其它技术来实现该条形码和相应的检测器单元：例如紫外吸收、红外吸收、窄线可见吸收、紫外-可见-红外范围发光、介电或金属印刷等等。

在更简单的版本中，信息的阅读要取决于单一信道检测器，组合以对被鉴权项目的敏感区域的手动扫描。此前描述的简单发光、金属和磁性传感器单元能够有益地被用于该目的。应该理解到，单一信道检测单元能够再以任意技术来实现，使得它便于从载体上阅读信息。

项目信息的读取可以与特定信息内容的可视或可闻再生相结合。特别是利用可闻的呈现，可以实现供盲人使用的货币检测器/鉴权器，在对货币鉴权之后，可以通过声音宣布相应的货币单位和币值。

特定实施例取决于存储在微型芯片转发器内、包含在该项目中或该项目上的信息。粘贴在钞票保密线上的微型芯片，利用其金属部分作为天线，这是可行的，并且已经提供给保密团体使用。在该实施例内，包含在通信装备中，或者包含在其附件中的扩频发射机被用于向微型芯片转发器发出查询，并且出于校验的目的，去读取所存储的信息。在要求频段内(例如2.4GHz ISM频段)以扩频技术操作的转发器芯片是本领域技术人员公知的。应该再理解到，在本发明的环境中，与微型芯片转发器之间的通信可以取决于任何可行技术，而不应被限制于在此描述的扩频通信协议。

在特殊优选实施例内，利用由通信装备的通信设施，用该项目上签发机构的数据去交叉校验该项目、具体是文档，特别是项目中的真实性信息。注意到能够以多种方式去标记保密文档(例如银行钞票、信用卡、护照、身份证、接入卡、驾驶执照等等)的物理标识：在文档的纸张或塑料基底中并入有颜色的、发光的、金属的、磁性的或其它微粒或纤维的随机分布；印刷包含该类型的确定、可检测微粒的随机分布的油墨斑；利用适当的随机图样，对保密文档进行激光或喷墨标记；等等。

这种标识数据对所考虑的项目来说是唯一的，签发机构可以将其与特殊保密文档序列号绑定，并且在数据库中可以得到产生的相关数据，用于交叉校验的目的。并入通信设备中的适当检测器可以感测表达特征的保密文档的标识，并且把产生的标识数据以及保密文档的印刷序列号寄送给签发机构的数据库。然后向发送者寄回“是”或“否”的答案，以确认或否认所关心保密文档的物理真实性。

在该实施例的实例中，包含不透明、尺寸为30-50μm的微粒的油墨斑通过丝网印刷被加到该项目。这些微粒最好是平的，并且能够例如从各组光可变颜料薄片、铝薄片或非透明聚合物薄片中选择。设计油墨中薄片的浓度，使得最好选择每平方厘米的薄片数量为10到100的数量级。

由二维CCD传感器元件，半透明地在该文档的定义明确的区域内感测该薄片图样(它是各个项目的特征)，该元件是以接触晒印模式加到该关心的区域的。CCD传感器元件具有典型的0.5×0.5英寸的大小(即12×12毫米)，这取决于象素的大小，或者是256×256、512×512或1024×1024有源象素。在本实例的环境中，512×512的象素传感器被证明是足够的。这种元件以及相应的驱动电子设备都是市场上可以买到的。根据现有技术，在传感器表面以及印刷品之间最好插入光纤平板，以便保护传感器不被污染以及不受机械损伤，而不降低其光分辨率性能。

在印刷之后，要利用CCD传感器对这样标记的项目进行第一次校验，并且在签发机构的数据库内存储所产生的微型黑斑的图片以及文档的序列号。在用户鉴权之后，文档被加到包含在通信设备内的相应传感器元件上，并且向签发机构数据库寄送结果得到的微型黑斑的图片以及文档的序列号，其中由算法确定与原始存储数据的对应程度，并且向用户寄回“是”或“否”的回答。

再次，用于探测文档的标识信息的检测器可以是适用于上述目的的任何技术：光传输、发光、磁性、电介质、射频以及其它可能的感测类型；传感器还可以是单一信道(手动扫描)、线型阵列或者二维区域类型；而且可以通过人工输入保密文档的序列号，或者以完全自动地方式来执行身分的校验。

相应地，本发明最好取决于用于对项目特别是具有至少一个标记的保密文档进行鉴权的系统。该系统包含连接或链接到鉴权设备的移动广域网(WAN)通信设备。该标记响应该鉴权设备的查询，反射或发射电磁辐射和/或呈现特殊的电或磁特性。该标记可以进一步包含通过该辐射或特性引导的逻辑信息，而且可以由该鉴权设备捕获该特征响应和逻辑信息。该系统还包含一个远端服务器，它包括通过广域网建立到该移动通信设备的链路并且与之交换数据的硬件和软件，注意到该数据中包含鉴权软件和/或鉴权数据和/或参考数据。该远端服务器还集中地执行鉴权操作。该系统任选地包括对该远端服务器与该通信设备之间的数据传递进行加密/解密的装置。

本发明还针对要被校验的项目，其中项目的标记与通信设备的鉴权设备进行交互。

本发明特别针对一个项目，其中在标记内设计至少一种光可鉴权的薄片或微粒的多个薄片或者微粒，形成有特征的、表达身分的随机图样。

本发明特别针对一个项目，其中在标记内设计不可见的一维或二维条形码，承载有关该项目的特征逻辑信息。

本发明还特别针对一个项目，其中在标记内设计一个磁性信息承载者，承载有关该项目的特征逻辑信息。

本发明特别针对承载激光保密标记的项目，其中包含有关该项目的特征逻辑信息。

本发明特别针对承载射频转发器的一个项目，其中包含有关该项目的特征逻辑信息。

根据本发明的实施例，本领域技术人员可以很容易地构造出其它的改进方案。注意到其中可以包含非移动电话的移动通信设备的使用，只要该设备具有数据处理和存储、无线通信以及用户和机器接口输入输出能力。这些实施例内还包括其它传感器附件的使用，例如笔形条形码阅读器、激光扫描仪、或外部成象单元。这些变体还包括利用除上述物理效应之外的其它物理效应，作为特征保密传递特性。注意到这种效应可以包括紫外吸收、磁致伸缩、巴克毫森效应、RF或微波谐振、电介质特性以及更多的其它效应。