区块链与密码学第4-6讲：如何运用区块链实现防伪？

Posted 2022-04-27 Dig Quant

本课堂用通俗易懂的系列内容为大家呈现区块链与密码学领域相关知识。这里有知识也有故事，从感兴趣到有乐趣，点宽课堂等你来学。课程首先从比特币着手进行入门介绍，再延伸至区块链的相关技术原理与发展趋势，然后深入浅出地依次介绍在区块链中应用的各类密码学技术。欢迎大家订阅本专栏，持续进行学习。

【本课堂内容全部选编自PlatON首席密码学家、武汉大学国家网络安全学院教授、博士生导师何德彪教授的《区块链与密码学》授课讲义、教材及互联网，版权归属其原作者所有，如有侵权请立即与我们联系，我们将及时处理。】

4.6 基于区块链的防伪系统

随着国民经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，假冒伪劣产品日益增多，给市场经济造成很大的破坏，并影响着国民诚信素质，为了解决这个问题，防伪技术得到了广泛关注。

作为目前使用最广泛的防伪手段，二维码制作简单，极易伪造, 并不能提供不可伪造性。为了促进市场经济的健康发展，亟待一种有效的防伪技术来阻止目前的破坏行为。

区块链技术具有去中心化、开放、自治、匿名和不可篡改等特性，这用来做产品防伪具有天然优势。

我们先来看看基于二维码的防伪系统有哪些问题。

基于二维码的防伪系统

问题一

不法商家可以直接盗取正牌商品的二维码，将该二维码复制数以千份。

不法商家可以通过分析正牌商品的序列号各字段内容，即可伪造出类似的序列号，也就是能伪造或复制正牌商品的数据库。

问题二

扫描二维码后就能立即跳转到相应的网页页面(或者商家官方主页)，输入相关的查询信息便可以获取商品的信息等。

不良商家通过修改链接，伪造出与正牌网站内容相似的恶意网站，伪装正品商家，从而欺骗消费者。

问题三

数据库的可修改让在线验证不在可信

二维码防伪系统安全分析示意图

那么基于区块链又是如何实现防伪功能的呢？

相比于传统防伪标签等防伪技术，芯片具备不可复制性，我们以珠宝行业为例。将宝石证书存储在芯片上，正是利用这一特性。

基于区块链的防伪优点示意图

区块链上的数据具备不可篡改性和永久存在的特点。将证书生成的数字指纹存放在区块链上，保证了证书数据的唯一性。

区块链数据的公开性，中心每发布一个证书，在区块链上就有一个与之相关的交易记录。那么所有人就能知道中心发布了多少个证书，所以证书的总数量就对市场是公开的，防止伪造产品的出现。

那么区块链如何实现防伪呢？我们来看看整个流程的操作。

1、鉴定中心对宝石进行鉴定，生成宝石证书

2、鉴定中心将宝石鉴定证书(或者证书哈希值)通过智能合约发布到区块链中

3、此智能合约被包含进区块链后, 获取该交易所在的区块头信息(区块高度、Block Hash、TxHash)

4、鉴定中心用自己的私钥对宝石证书进行签名，调用NFC防伪芯片写卡接口，将防伪证书信息、区块头信息、对宝石证书的签名值写入防伪芯片中。

5、验证APP通过区块头信息读取该智能合约中嵌入的信息(摘要值)，验证与防伪证书信息是否一致。

6、验证APP调用NFC防伪芯片提供的读取数据接口，读取签名信息，利用内置的公钥将步骤1中的信息作为原文，验证签名信息的正确性。

其程序执行流程为：

下面以云链的区块链防伪机制为例来介绍整个实现过程。首先云链对出厂卡片进行验证，并且初始化，提供给客户进行写卡。

基于区块链的防伪系统程序执行示意图一

客户对云链提供的卡片进行防伪验证，验证卡片是否确实是云链提供的芯片卡，验证没问题后则对卡片进行写卡操作。

基于区块链的防伪系统程序执行示意图二

用户只需用云链提供的APP，使用具有NFC/蓝牙功能的手机扫描产品所对应的芯片卡，就能读取产品鉴定结果并且在手机上显示产品验证结果。

基于区块链的防伪系统程序执行示意图三

用户的手机界面显示真伪全部通过之后，云链的手机APP可以通过webservice查询到每个证书在区块链上的相关信息。

基于区块链的防伪系统程序执行示意图四

通过结合智能卡与区块链技术，能够达到产品真正的防伪目的。由于区块链的数据可追溯性及不可更改性，可以预见未来市场上高端物品的防伪都会在区块链平台上进行。

基于区块链的防伪系统就介绍到这里，下一节课我们将学习基于区块链的防伪溯源系统，欢迎大家按时上课哦~

—— 完 ——

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