紙紋防偽技術

2013年，兆日科技最先發現了“紙紋(PaperPrint)”的存在，即任何紙張均存在由其內部植物纖維、填料等物質構成的獨一無二、隨機分佈的特殊的細微紋理結構，每張紙、以及同一張紙的不同區域均具有其獨特的“紙紋”。兆日科技研發成功了“紙紋”自動提取和自動識別技術，並根據該成果製造出全球首款“紙紋識別傳感器”及其票據防偽設備和應用系統。 ^[6]  2017年，在2017年“藍盾杯”安全防偽行業獎項評選中，紙紋特徵識別技術獲得技術創新獎。 ^[8]  2018年，第七代防偽技術榮獲2018“藍盾杯”最佳應用成果獎。 ^[7] 

多種紙張紙紋影像(4張)

“紙紋”即紙張內部的自然紋理， 可稱之為“紙紋”或PaperPrint 。紙張是由樹木等植物經機械處理、製漿、調製和抄造等數十道複雜工藝來完成製造的，紙張的主要成分是其原料中的植物纖維，每一平方毫米的紙張中包含了成百上千的極細小植物纖維，每根纖維的形態以及它們在三維空間的分佈各異，其纖維分佈形態不僅取決於樹木的品種、年代、部位等自然屬性，還取決於整個造紙過程的隨機性，因而每張紙，甚至同一張紙的不同部位，其細小纖維的形態和分佈特性是完全不一樣的，這是大自然賦予每張紙獨一無二的自然物理特徵；這種自然的纖維紋理分佈特性被稱作紙張的“紙紋”。 ^[1] 

紙紋有很高的穩定性，除非人為強力破壞，否則其纖維紋理分佈特性始終不變；與印刷和其它人造技術不同, 紙紋不是人造的，而是大自然賦予紙張天然的物理特徵，由於植物的生長和造紙工藝的不可控及隨機性，使得人類無法制造兩張具有相同紙紋的紙張，因而紙紋具有不可複製性，或稱紙紋無法克隆。綜上所述：紙紋特徵具有高穩定性、唯一性、隨機性和不可複製（克隆）性，是大自然賦予紙張而非人為製造的“紙張身份證”；紙紋所具備的這些特性，即天然防偽特徵。 ^[2] 

“紙紋” 是肉眼無法識別的，提取和識別紙紋必須採用專門提取設備（即“紙紋傳感器”）。通過“紙紋傳感器”可以準確的提取任何一片紙張的三維紋理微結構分佈信息。然後利用設定好的紙紋信息數學模型，建立一整套“特徵提取”和“模式識別”的數學算法。通過這些在數學模型和算法，可以使計算機精準的識別出每一個紙紋信息所對應的紙張； ^[1] 

目前，“紙紋的提取與識別技術”已從僅能在實驗室完成的概念性技術成功發展為可實用化技術，能夠只用一台小型設備就自動的完成“紙紋提取”和“紙紋識別”工作，使“紙紋防偽”技術的大規模應用成為可能。 ^[2] 

單位或企業在簽發紙質憑證的時候可以通過採用專門的“紙紋識別傳感器”採集紙張的三維立體圖像信息，然後通過紙紋提取算法對圖像進行處理，生成紙張的原始 “紙紋”信息。“紙紋”驗證時，採用同樣的方法提取紙張當前的“紙紋”信息，通過採用圖像模式識別技術的紙紋驗證算法，將當前“紙紋”信息與原始“紙紋”信息進行匹配，即可驗證“紙紋”的真偽。 ^[1] 

傳統的防偽技術通過在紙張上印刷各種不同的圖案，並通過提高他人複製這些圖案的難度（如圖案很複雜或使用紅外油墨）來阻止紙質憑證的克隆；但理論和實踐都證明，凡是“你”能人為印刷的東西，“他”人一定也能夠印得幾乎一模一樣，尤其是當高精度掃描儀、高精度彩色打印機和數字印刷技術出現後，高仿真印刷已經變得十分容易；增加金屬線和熒光纖維等特種材料技術也同樣可以被仿造，只不過仿造成本會增加一些罷了。無論這些印刷上去的防偽圖案（或材料）有多麼複雜特殊，所有同類憑證上的防偽圖案是一致的，即犯罪分子只要成功仿製了一張憑證即可完成對同類所有憑證（無數張）的仿製。 ^[3] 

與傳統防偽技術不同，紙紋防偽技術並非利用任何人為印刷的圖案或材料，而是利用了大自然賦予紙張的天然特徵，即紙張自然纖維紋理的三維分佈特徵紙紋，這些紙紋可以被看作是大自然賦予每張紙天然的防偽特徵，而且每張紙的紙紋都不一樣，犯罪分子不僅無法克隆一張紙的紙紋，更不可能通過複製一個紙紋而大批量地克隆同類憑證。 ^[4] 

紙紋防偽技術由於完全不依賴防偽印刷技術，因而其防克隆的功效不僅對已有防偽印刷的憑證有效，甚至對完全無防偽印刷的其他憑證、普通紙張同樣。不同的紙質憑證，紙紋絕不相同；防偽特徵、紙面內容都可以複製和克隆；唯獨紙紋，不可複製，亦無法克隆；因此，通過紙紋比對，可準確鑑定紙質憑證是否為原憑證。 ^[4] 

目前，紙紋防偽技術主要應用在銀行票據/憑證管理之中。從原理上講，“紙紋防偽技術”可以應用於眾多領域的防偽，比如商品防偽。在所有商品防偽中，銀行票據作為一種特殊商品其價值是最高的，需求也是最為迫切的。一張銀行匯票的平均價值在百萬元以上，有的甚至達到數千萬之巨，我國每年僅匯憑證的結算量就達到數百萬億，假票、克隆票案件頻發。紙紋防偽技術的出現，解決了金融系統的燃眉之急。而這一防偽技術未來也將逐步推廣到其他商品的防偽領域。 ^[5]