Maleshliyski M.Sc., Stoyan
Projekt:EpiCode-3D

Die bisher auf dem Markt angebotenen Lösungen zum Thema Fälschungsschutz sind Zusatzprodukte für die Markierung, die explizit, ggf. sehr aufwändig hergestellt werden (z. B. Hologramme, Spezialtinte mit DNA) oder man verwendet individuelle geheimzuhaltende Markierungen (unsichtbare Tinte, spezielle Codierung, u. v. m.). Allen gemeinsam ist das Geheimhaltungsprinzip (entweder beim Zulieferer oder beim Markenartikelhersteller), das den Fälscher nur vorübergehend hemmt. Experten empfehlen eine individuelle Kombi-nation verschiedener Fälschungsschutzverfahren, so dass ein möglichst langer (ein über die Produktlebensdauer bestehender) Fälschungsschutz gewährleistet wird.
Der Einsatz von EpiCode für den Fälschungsschutz ist eine Innovation in der Produktpiraterie. Im Gegensatz zu dem Geheimnisprinzip ergibt sich beim EpiCode die Individualität eines Objektes durch den natürlichen Zufall beim Speichern codierter Daten (z. B. in Rasterdruck-Datenspeichern). Neu ist die andere Vorgehensweise nach dem Prinzip „Was nicht explizit hergestellt werden
kann, ist auch nicht kopierbar.“ Damit ist die Geheimhaltung nicht relevant. Neu ist auch, dass mit diesen EpiCode-basierten Fälschungsschutzkonzepten über die statistische Kennwerte die Güte des Fälschungsschutzes quantifizierbar ist. Die Qualität des Fälschungsschutzes nimmt mit der Menge des EpiCodes zu, der zu einem Objekt ausgewertet wird. Das in O-PUR eingesetzte Verfahren hat dort seine Grenzen, wo der EpiCode nicht genügend Individualität aufweist, wie es
beispielsweise bei sehr kleinen Objekten in sehr großen Stückzahlen sein könnte.

Ziel in diesem Profil-NT Projekt ist, weitere stochastische physikalische Interaktionen zwischen Substrat (z. B. Papier, Metall, Kunststoff) und Datenträger (z. B. Druckfarbe, Metall, Kunststoff) zu untersuchen, entsprechende Messverfahren und Auswertungsalgorithmen zu entwickeln und eine Abstraktion bzw. Verallgemeinerung zu erarbeiten, in der die betrachteten
Verfahren jeweils eine Spezialisierung sind. Dabei sollen die untersuchten Verfahren auch eine nennenswerte Relevanz für den praktischen Einsatz im Fälschungsschutz haben.
Exemplarisch sollen in diesem Projekt mindestens zwei Anwendungsfälle verfolgt werden, die besonders viel versprechend erscheinen:

Epicode durch Auswertung der geometrischen Abweichung einzelner Druckpunkte im Druckbild von der exakten Soll-Position bei Single-CF-InkJet-Verfahren. Dieses Druckverfahren ist dadurch charakterisiert, dass stochastische Schwankungen vor allem durch den Druckprozess und weiterer geometrischer Prozessparameter dazu führen, dass die Druckpunkte eine räumliche Abweichung von der theoretisch exakten Position besitzen und so kein exaktes Punkt-Gitter entsteht. Epicode durch Auswertung der Tiefeninformation aus der Oberflächenstruktur eines mit einem RasterCode-Datenspeicher versehenden

Objektes, wobei der Rastercode auf das Objekt gedruckt geprägt, graviert oder auf andere Weise aufgebracht wird. Die Fälschungsschutztechnologie wird damit auch auf Anwendungsbereiche übertragen, in denen keine signifikante individuelle Signatur aus dem Zerfließen von Druckpunkten abgeleitet werden kann. Das betrifft Bereiche, in denen keine saugfähigen Untergründe zum Bedrucken zur Verfügung stehen, wie z. B. glatte Kunststoff-, Metall- oder Glasoberflächen, und auch weitere Druckverfahren wie CF-InkJet, bei denen große Punkte in einem groben Raster mit sehr geringen Abweichungen in der Ausdehnung gedruckt werden. Die Erfassung der 3. Dimension eines "Fingerabdrucks" liefert weitere Unterscheidungsmöglichkeiten, so dass dieses Projekt eine wichtige Weiterentwicklung in Richtung Erhöhung der Sicherheit bei der Unterscheidung zwischen Original und Fälschung darstellt.

Wissenschaftliche Arbeitsziele

In diesem Projekt liegt ein starker Schwerpunkt in der wissenschaftlichen Arbeit. Dabei gibt es zwei Aspekte: Die Theorie des EpiCodes und die für praktische Anwendungen notwendigen schnellen Algorithmen zur statistische Signalverarbeitung bei Daten höherer Dimension.

Theorie des EpiCodes

Der EpiCode entsteht grundsätzlich mit der physikalischen Speicherung von Daten und schwebt sozusagen – meist ungenutzt - über den Daten. Jedes gespeicherte Bit ist beim Auslesen mit einem analogen Messsignal verbunden, das sicherlich nicht binär ist. Die Abweichung von dem Binärsignal wäre bereits der EpiCode, falls es ein ideales Auslesegerät gäbe. Bei realen Auslesegeräten ist eine digitale Signalverarbeitung nötig. (s. auch Patentschrift DE 103 45 669 A1: „Datenstreifen mit Kopierschutz und Verfahren zum Codieren solcher Datenstreifen“). Allgemein entsteht digitale Information immer durch Verarbeitung des Analogsignals welches neben der Nutzinformation auch die individuellen Eigenschaften des Trägermaterials, des Substrats und des Speichervorgangs transportiert. Jedes Bit besitzt damit seinen eigenenEpiCode. Ein Beispiel: Bei der Speicherung eines Bits auf einer Festplatte entsteht ein EpiCode der z.B. mit 2 Bit quantisiert wird. Speichert man das Bit an einer anderen Stelle der Festplatte, so ändert sich EpiCode mit großer Wahrscheinlichkeit, da die physikalischen Eigenschaften der Festplatte an einer anderen Stelle nicht identisch sind. Die Möglichkeiten sind vielfältig und kaum erforscht. Wichtig ist eine wissenschaftlich fundierte Darstellung der Zusammenhänge jedoch auch die fachübergreifende Zusammenarbeit mit anderen Forschergruppen. Eine einheitliche Dokumentation bietet hier den idealen Nährboden für neue Erkenntnisse und die Übertragung auf weitere Anwendungsbereiche.