Un patrón de detección de copias (CDP) [1] o código gráfico [2] [3] es una pequeña imagen digital aleatoria o pseudoaleatoria que se imprime en documentos, etiquetas o productos para la detección de falsificaciones . La autenticación se realiza escaneando el CDP impreso con un escáner de imágenes o la cámara de un teléfono móvil . [4] Es posible almacenar datos adicionales específicos del producto en el CDP que se decodificarán durante el proceso de escaneo. [5] Un CDP también se puede insertar en un código de barras 2D para facilitar la autenticación de teléfonos inteligentes y conectarse con datos de trazabilidad. [6]
Principio
La detección de falsificaciones mediante un CDP se basa en un "principio de pérdida de información", [7] que establece que cada vez que se imprime o escanea una imagen digital, se pierde cierta información sobre la imagen digital original. Un CDP es una imagen de máxima entropía que intenta aprovechar esta pérdida de información. Dado que producir un CDP falsificado requiere procesos adicionales de escaneo e impresión, tendrá menos información que un CDP original. Al medir la información en el CDP escaneado, el detector puede determinar si el CDP es una impresión original o una copia.
Las CDP tienen como objetivo abordar las limitaciones de las características de seguridad óptica, como los hologramas de seguridad . Están motivadas por la necesidad de características de seguridad que puedan originarse, gestionarse y transferirse digitalmente, y que sean legibles por máquina. [1] A diferencia de muchas técnicas de impresión de seguridad tradicionales , las CDP no dependen de la seguridad por oscuridad , [8] ya que el algoritmo para generar CDP puede ser público siempre que no se revele la clave utilizada para generarlo o el CDP digital. [9]
Los CDP también se han descrito como un tipo de función física óptica no clonable . [2] Si bien se los ha citado como una "poderosa herramienta para detectar copias", [10] se observa, sin embargo, que los CDP "requieren un amplio conocimiento de las tecnologías de impresión" [11] porque el proceso de impresión introduce una variación que es fundamental para la detección de copias.
Se imprime una imagen binaria de 100 x 100 píxeles (CDP) digital a 600 píxeles por pulgada (ppi) en una impresora láser Canon C6045. El tamaño real de la imagen CDP original es de 4,2 mm x 4,2 mm. Esta CDP original se escaneó a 2400 ppi con un escáner plano CanoScan 9000F. El escaneo se procesó con GIMP para restaurar la imagen y luego se imprimió en la misma impresora láser Canon C6045. El tamaño real de la imagen CDP copiada también es de 4,2 mm x 4,2 mm. La comparación de la CDP original y la copiada revela una pérdida de detalles en esta última.
Evaluación de seguridad
La evaluación teórica y práctica del nivel de seguridad de los CDP, es decir, la capacidad del detector para detectar intentos de falsificación, es un área de investigación en curso:
En [9] se formulan recomendaciones prácticas sobre la estabilidad de la impresión, teniendo en cuenta la calidad de escaneo del detector y gestionando la seguridad de las instalaciones de impresión.
En [12] se desarrolla un modelo teórico de decisión para determinar las propiedades óptimas de los CDP en condiciones idealizadas. Con base en un supuesto de ruido gaussiano aditivo para el canal de impresión y un atacante que toma decisiones óptimas, se demuestra que la función de decisión más efectiva es una función de correlación .
En [13] se proponen diferentes nuevas métricas de detección de CDP y se confirma una mejora significativa en la precisión de la detección de copias.
En [14] se estudia el impacto de múltiples observaciones impresas del mismo CDP y se demuestra que el ruido debido al proceso de impresión se puede reducir pero no eliminar por completo, debido a artefactos de impresión deterministas.
En [15] se realiza una comparación teórica entre el rendimiento de los CDP y la aleatoriedad natural.
En [16] y [17] se utilizan métodos de aprendizaje profundo para recuperar partes del CDP digital y se demuestra que estos pueden usarse para lanzar ataques de clonabilidad.
En [18] se revisan los desafíos del control de calidad y se propone un sistema de verificación en línea de gráficos seguros para aplicaciones de impresión de alta seguridad.
En [19] se prueban diferentes métodos de ataque basados en la restauración del CDP escaneado y se muestra que un clasificador basado en la descripción del dominio del vector de soporte supera a otros métodos de clasificación.
Aplicaciones
Los CDP se utilizan para diferentes aplicaciones de autenticación de artículos físicos:
Como medio para proporcionar un servicio de autenticación de productos utilizando la Internet de las cosas . [20] [11]
Para proteger documentos de identificación , en combinación con marcas de agua digitales y códigos de barras 2D. [8] Se utilizaron en 2006 para proteger las credenciales de identificación durante la Copa Mundial de la FIFA . [21] [22]
Integrado en códigos QR para permitir a los consumidores comprobar la autenticidad del producto con una aplicación para teléfonos inteligentes. [23]
Para autenticar envases farmacéuticos. [24]
Técnicas relacionadas
La constelación EURion y las marcas de agua digitales se insertan en los billetes para que sean detectadas por escáneres, fotocopiadoras y programas informáticos de procesamiento de imágenes. Sin embargo, el objetivo de estas técnicas no es detectar si un billete determinado es falso, sino disuadir a los falsificadores aficionados de reproducir billetes bloqueando el dispositivo o el programa informático utilizado para fabricar la falsificación. [25]
Las marcas de agua digitales también pueden utilizarse para diferenciar las impresiones originales de las falsificaciones. [26] [27] Una marca de agua digital también puede insertarse en un código de barras 2D. [28] La diferencia fundamental entre las marcas de agua digitales y los CDP es que una marca de agua digital debe estar incrustada en una imagen existente respetando una restricción de fidelidad, mientras que el CDP no tiene tal restricción. [29]
Referencias
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Enlaces externos
Conjunto de datos de CDP con copias en Kaggle
Conjunto de datos de CDP de la Universidad de Saint-Etienne (solo para uso académico)
Conjunto de datos de CDP de la Universidad de Ginebra
