王軼群

【摘 要】為了對水印防偽技術(shù)的研究和發(fā)展進行詳盡而具體的探究，本文以水印防偽技術(shù)為研究對象，簡要地闡述了傳統(tǒng)水印防偽技術(shù)的制造工藝和產(chǎn)生原理并對其進行了詳細的分類研究，細致地分析了現(xiàn)代化數(shù)字水印防偽技術(shù)的分類和特性等，深入地探討了水印防偽技術(shù)的發(fā)展方向和發(fā)展前景，以期為水印防偽的技術(shù)人員提供相關(guān)方面的參考和幫助。

【關(guān)鍵詞】水印防偽技術(shù) 研究 發(fā)展

引言

水印防偽技術(shù)是防偽產(chǎn)業(yè)中發(fā)展得最為成熟有效的防偽手段。其設(shè)計、制造和生產(chǎn)過程中的不可復制性決定了水印防偽技術(shù)的安全可靠性，被廣泛應用于知識產(chǎn)權(quán)的保護、消費者合法權(quán)益的維護和打擊假冒偽劣產(chǎn)品等多個領(lǐng)域。不管是傳統(tǒng)的水印防偽技術(shù)還是現(xiàn)代化的數(shù)字水印防偽技術(shù)，都對社會發(fā)展有著相當重要的作用和貢獻。

1 傳統(tǒng)水印防偽技術(shù)的研究概述

1.1 傳統(tǒng)水印技術(shù)的制造工藝和產(chǎn)生原理

傳統(tǒng)的水印紙是一種通過鑄模來手工制造和批量生產(chǎn)的水印紙張。在制造和生產(chǎn)水印紙的過程當中要經(jīng)過設(shè)計模型、雕刻紙模和制網(wǎng)抄紙等多個復雜的工藝程序。

產(chǎn)生水印的主要工藝就是在紙張?zhí)幱诔睗駹顟B(tài)的時候，要么將具有特殊雕刻紋路的滾筒印壓在潮濕的紙張上，破壞紙張纖維的原有構(gòu)成；要么在烘干晾曬紙張的絲網(wǎng)上安裝水印圖文印版，利用這種網(wǎng)上成型的技術(shù)來以此改變濕紙頁的纖維密度。等到紙張徹底干燥之后，由于紙張內(nèi)部的纖維結(jié)構(gòu)發(fā)生了一些特定的改變，紙張上各個部分的透光性就會出現(xiàn)一定的差別，預先設(shè)計好的水印圖案就會躍然紙上。

這種傳統(tǒng)水印防偽技術(shù)因為制造工藝的復雜性而在成本方面要求較高。但是復刻模仿的難度很大，水印效果好卻安全性高，所以防偽性能非常好，適合于大批量的產(chǎn)品生產(chǎn)。即便是發(fā)展至今，傳統(tǒng)的水印防偽技術(shù)依然在中國防偽產(chǎn)業(yè)的技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)揮著一定的基礎(chǔ)性作用。

1.2 傳統(tǒng)防偽技術(shù)的分類

（1）紙張防偽。紙張是印刷的原材料。一些采用特殊工藝制造或應用特殊工藝處理過的專用紙張，本身就具有一定的防偽功能，這也正是紙張防偽技術(shù)的根本原理。日常生活中常見的紙張防偽技術(shù)主要有四種。第一種是在紙張的制作過程中將防偽的安全線插入到紙張內(nèi)部；第二種是把全部圖案或者文字直接設(shè)計和刻印在紙頁上；第三種是將標識和圖案隱藏在紙張內(nèi)部，正常情況下是看不出來的，只有在強光的直接照射之下才能看到紙頁中若隱若現(xiàn)的防偽標志；第四種是在紙張尚未定型之前將紅藍纖維或彩色小片撒在紙張的表面，或是直接將其滲入到制作紙張的紙漿內(nèi)，這樣生產(chǎn)出來的防偽紙張在紫外線的照射之下會發(fā)射熒光。

（2）油墨防偽。油墨防偽指的是將具有特殊性能的防偽材料加入到油墨的連接材料中，再通過特殊工藝的加工處理而制造出特種印刷油墨的一種防偽技術(shù)。油墨防偽技術(shù)的基本特點就是制作工藝和實施手段都較為簡單，成本低，重溫性強，而在色彩鮮艷的同時又極具隱蔽性，檢驗起來極為方便。因此，油墨防偽是目前中國國家紙幣、貨幣、票證以及商業(yè)證券、商品包裝和商標的首選防偽技術(shù)。應用最為廣泛的油墨防偽技術(shù)主要包括磁性油墨防偽、液晶油墨防偽、生化反應油墨防偽、反應變色油墨防偽、熱至變色油墨防偽、紫外熒光油墨防偽和日本激發(fā)變色油墨防偽等技術(shù)。

（3）激光全息防偽。激光全息防偽技術(shù)被廣泛應用于醫(yī)藥生產(chǎn)的說明和批注，食物商品的包裝和標志，化妝品銷售的豪華印刷和輕工電子的機要證券、有價證卡等。這種防偽技術(shù)的理論依據(jù)是建立在全息成像知識原理的基礎(chǔ)之上的，從誕生到形成之間的發(fā)展時間較為漫長。第一代激光防偽技術(shù)自身的防偽性能較差，在優(yōu)勝劣汰的殘酷競爭中逐漸淡出人們的視野而被淘汰。第二代激光全息防偽技術(shù)以第一代的失敗為前車之鑒，利用先進的科學技術(shù)開發(fā)出了多種防偽性能穩(wěn)定且安全性較高的激光全息防偽技術(shù)。

（4）電碼防偽。電碼防偽指的是一種綜合應用了現(xiàn)代化信息通訊、計算機互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和數(shù)據(jù)加密等多種高新技術(shù)的動態(tài)防偽技術(shù)。這種防偽技術(shù)和信息的分析統(tǒng)計、銷售的經(jīng)營管理、客戶的對接服務和防偽打假等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域有機地結(jié)合在了一起，有效擴展了防偽技術(shù)在社會主義市場經(jīng)濟中的應用范圍。

2 現(xiàn)代化數(shù)字水印防偽技術(shù)的研究概述

2.1 數(shù)字水印防偽技術(shù)的簡介和分類

數(shù)字水印是一種通過在電子文件中嵌入一些不可發(fā)現(xiàn)、不可看見、不可感知的水印信息或特殊算法來達到防偽目的的現(xiàn)代化水印防偽技術(shù)。這種水印防偽技術(shù)由于其自身多元化的設(shè)計元素和多樣化的制造工藝而受到了幾乎所有數(shù)字媒體和數(shù)字作品的青睞和應用。

按照數(shù)字水印防偽技術(shù)的發(fā)展歷程來進行劃分，可以將數(shù)字水印防偽技術(shù)簡單地分為一代數(shù)字水印防偽技術(shù)和二代數(shù)字水印防偽技術(shù)。按照嵌入水印信息的信號形式來進行劃分，可以將數(shù)字水印防偽技術(shù)分為一維數(shù)字水印防偽技術(shù)和多維數(shù)字水印防偽技術(shù)。按照水印信息嵌入?yún)^(qū)域的不同來進行劃分，可以將數(shù)字水印防偽技術(shù)分為空間區(qū)域水印防偽技術(shù)和變化區(qū)域水印防偽技術(shù)。按照嵌入數(shù)字信息的不同方式來進行劃分，可以將數(shù)字水印防偽技術(shù)分為逆水印防偽技術(shù)和不可逆水印防偽技術(shù)。按照檢測數(shù)字水印信息的不同方法來進行劃分，可以將數(shù)字水印防偽技術(shù)分為盲性數(shù)字水印防偽技術(shù)和非盲性數(shù)字水印防偽技術(shù)。按照數(shù)字作品外觀上的不同來進行劃分可以將數(shù)字水印防偽技術(shù)分為可見水印防偽技術(shù)和不可見水印防偽技術(shù)。按照魯棒性程度的不同來進行劃分，可以將數(shù)字水印防偽技術(shù)分為易脆數(shù)字水印防偽技術(shù)、半易脆數(shù)字水印防偽技術(shù)和魯棒數(shù)字水印等防偽技術(shù)。按照水印信息載體的不同來進行劃分，可以將數(shù)字水印防偽技術(shù)分為文檔水印防偽技術(shù)、圖像水印防偽技術(shù)、音頻水印防偽技術(shù)和視頻水印防偽技術(shù)。

2.2 數(shù)字水印防偽技術(shù)的共同特點

（1）安全性。數(shù)字水印防偽技術(shù)的安全性指的是未被授權(quán)或未經(jīng)允許的人無法發(fā)現(xiàn)和觀看到數(shù)字作品中所含有的水印防偽信息。這種安全性還包括數(shù)字作品中水印防偽算法的安全性能。數(shù)字作品中水印信息和水印算法的安全性和可靠性依賴的是秘鑰的掌握而不是水印算法本身所具有的保密性，所以沒有得到授權(quán)和未經(jīng)允許的人即便知道了含有水印信息和水印算法的具體方式，只要沒有秘鑰就不能成功提取出數(shù)字作品中的水印信息或是破壞掉水印信息。何況，水印算法本身就可以抵擋住合謀進行的水印信息攻擊。

（2）魯棒性。數(shù)字水印防偽技術(shù)的魯棒性指的是數(shù)字作品中的水印信息可以承受大量的物理失真與幾何失真。也就是說，穩(wěn)健的水印算法在數(shù)字作品經(jīng)受了無意或有意的失真操作之后，仍然能夠從水印的數(shù)字載體中證明或者提取出預先嵌入的水印信息。同時，魯棒性還有一種功效，就是在電子作品中的水印信息被未授權(quán)或未經(jīng)允許的人惡意刪除時，直接操縱作為水印載體的電子作品進行徹底的自毀。

（3）可證明性。數(shù)字水印防偽技術(shù)的可證明性指的是數(shù)字作品中的水印信息和水印算法應該能夠為受到版權(quán)保護的數(shù)字作品在權(quán)限方面的歸屬提供安全可靠的事實依據(jù)和理論證明。水印載體里的數(shù)字水印算法可以將數(shù)字作品所有者或版權(quán)信息所有者的有關(guān)信息嵌入到被保護對象的數(shù)字水印信息中去，并能在需要證明的時候適時地提取出來。

（4）不可感知性。數(shù)字水印防偽技術(shù)的不可感知性指的是數(shù)字作品被嵌入水印信息和水印算法的時候在人的視覺和聽覺上的一種不可感知性。

換言之，因為嵌入水印防偽信息而對水印載體本身的數(shù)據(jù)信息產(chǎn)生的作用和影響，在觀察者的視覺系統(tǒng)和聽覺系統(tǒng)中是不可察覺的。數(shù)字水印最理想的狀態(tài)是嵌入水印信息后的數(shù)字作品和作為原始載體時的數(shù)字作品在視覺上保持著高度的一致性，但這是絕大多數(shù)水印算法都無法輕易達到的超高要求。

3 水印防偽技術(shù)的發(fā)展方向和發(fā)展前景

現(xiàn)代化數(shù)字水印防偽技術(shù)中的科學技術(shù)含量越來越高，技術(shù)門類的集成也越來越多，在大范圍內(nèi)得到了覆蓋式的推廣、普及和應用。通過與自動識別技術(shù)的相互結(jié)合，數(shù)字水印防偽技術(shù)逐漸成為了一個由多門學科競相開發(fā)和相互交叉組成的邊緣學科，開始從單一性的防偽技術(shù)向多種技術(shù)相結(jié)合地集成性防偽技術(shù)發(fā)展，同時也在向網(wǎng)絡(luò)化和信息化的方向發(fā)展。

中國水印防偽產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的骨干企業(yè)中有一部分技術(shù)人員是從銀行部門、公安部門、原鈔印造貨幣或是郵票印刷行業(yè)等特殊的行業(yè)領(lǐng)域中轉(zhuǎn)行過來做民用商品防偽技術(shù)的研究、設(shè)計、制作和生產(chǎn)的；另外的大部分技術(shù)人員則是從專業(yè)防偽的科研單位、高等院校中的防偽專業(yè)、水印防偽的印刷企業(yè)或是IT網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)等行業(yè)直接投入和調(diào)配過來的。中國的水印防偽企業(yè)利用先進的科學技術(shù)、洞悉國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和動向的情報信息以及日漸建立起來的良好信譽和口碑而成為了中國水印防偽應用領(lǐng)域的中堅力量，具備了競爭起點高、質(zhì)量和功效較為穩(wěn)定和社會覆蓋面廣的三大特征。

也正是因為這些水印防偽企業(yè)的刻苦鉆研和不懈努力，中國的水印防偽技術(shù)始終保持著快速而穩(wěn)定的發(fā)展速度和發(fā)展進程，個別的防偽技術(shù)已經(jīng)達到了國際化的領(lǐng)先標準。例如，由中國防偽企業(yè)設(shè)計和制造出來的激光全息圖和DOVID（衍射光學可變圖案）技術(shù)相結(jié)合的一種水印防偽技術(shù)被澳大利亞的國家儲備銀行鑒定為最有效的安全保密防偽技術(shù)。而中國防偽企業(yè)專門為“白沙金世紀”卷煙設(shè)計和制作的防偽全息燙印標識還被國際授予了國際防偽的最高獎項“最佳安全防偽獎”。

結(jié)語

在不久的將來，水印防偽領(lǐng)域中低成本、易分辨，兼具高度適應性和極低偽造性的數(shù)字水印防偽技術(shù)勢必會發(fā)揮出重要的作用和功效，為中國的社會生產(chǎn)力、社會主義市場經(jīng)濟的發(fā)展和現(xiàn)代化、城市化的推進帶來相當可觀的經(jīng)濟效益和不容忽視的社會效益。

參考文獻

[1]張志通，李迎春等.數(shù)字水印防偽技術(shù)的研究和應用[J].北華航天工業(yè)學院學報，2011，02：10-12.

[2]林紅，王世全等.數(shù)字水印防偽技術(shù) 在換頁打印文件中的應用[J].中國刑警學院學報，2012，03：52-54.