Patrón de detección de copias

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 puede insertarse en un código de barras 2D  para facilitar la autenticación mediante smartphone y vincularse con datos de trazabilidad . ^{[ 6 ]}

La detección de falsificaciones mediante un CDP se basa en el principio de pérdida de información ^{[ 7 ]} , que establece que cada vez que se imprime o escanea una imagen digital, se pierde información sobre la imagen original. Un CDP es una imagen de máxima entropía que intenta aprovechar esta pérdida de información. Dado que la producción de un CDP falsificado requiere procesos adicionales de escaneo e impresión, contendrá menos información que un CDP original. Al medir la información del CDP escaneado, el detector puede determinar si se trata de una impresión original o una copia.

Los CDP buscan abordar las limitaciones de las características de seguridad óptica, como los hologramas de seguridad . Su motivación radica en la necesidad de contar con características de seguridad que puedan originarse, gestionarse y transferirse digitalmente, y que sean legibles por máquina. ^{[ 1 ]} A diferencia de muchas técnicas tradicionales de impresión de seguridad , los CDP no se basan en la seguridad por ocultación , ^{[ 8 ]} ya que el algoritmo para generarlos puede ser público siempre que no se revele la clave utilizada para generarlo ni el CDP digital. ^{[ 9 ]}

Los CDP también se han descrito como un tipo de función óptica física inclonable . ^{[ 2 ]} Si bien se han citado como una "herramienta poderosa para detectar copias", ^{[ 10 ]} se señala, sin embargo, que los CDP "requieren un conocimiento extenso de las tecnologías de impresión" ^{[ 11 ]} porque el proceso de impresión introduce una variación que es fundamental para la detección de copias.

La evaluación teórica y práctica del nivel de seguridad de los detectores de datos de tarjetas (CDP), es decir, la capacidad del detector para detectar intentos de falsificación, es un área de investigación en curso:

• En ^{[ 9 ]} recomendaciones prácticas sobre la estabilidad de la impresión, teniendo en cuenta la calidad de escaneo del detector y la gestión de la seguridad de las instalaciones de impresión.
• En ^{[ 12 ]} se desarrolla un modelo de teoría de decisiones para determinar las propiedades de optimalidad de los CDP en condiciones idealizadas. Basándose en una suposición 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 métricas nuevas 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 porciones del CDP digital, y se demuestra que estos pueden utilizarse 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 de la CDP escaneada y se demuestra que un clasificador basado en la descripción del dominio de vectores de soporte supera a otros métodos de clasificación.

Las plataformas de datos de clientes (CDP) se utilizan para diferentes aplicaciones de autenticación de artículos físicos:

• Como medio para proporcionar un servicio de autenticación de productos utilizando el Internet de las cosas . ^{[ 20 ] [ 11 ]}
• Para asegurar 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 verificar la autenticidad del producto con una aplicación para smartphone. ^{[ 23 ]}
• Para autenticar envases farmacéuticos. ^{[ 24 ]}

La constelación EURion y las marcas de agua digitales se insertan en los billetes para que sean detectadas por escáneres, fotocopiadoras y software de procesamiento de imágenes. Sin embargo, el objetivo de estas técnicas no es detectar si un billete es falso, sino disuadir a los falsificadores aficionados de reproducir billetes bloqueando el dispositivo o software utilizado para 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 incrustarse en una imagen existente respetando una restricción de fidelidad, mientras que el CDP no tiene dicha restricción. ^{[ 29 ]}

• Conjunto de datos de CDP con copias en Kaggle
• Conjunto de datos de CDP de la Universidad de Saint-Étienne (solo para uso académico)
• Conjunto de datos de CDP de la Universidad de Ginebra