Эксперт о новых методах защиты от подделок

Сегодня подделывают абсолютно все: от продуктов питания и детских игрушек до ювелирных украшений и автомобильных запчастей. В лучшем случае от контрафакта страдает кошелек производителя и покупателя. В худшем — наносится непоправимый урон здоровью людей. Можно ли перехитрить мошенников? Как брендам защитить свою продукцию от подделок? Какие технологии в этой области появятся в ближайшие несколько лет? Рассказывает Дмитрий Зуев, старший научный сотрудник физического факультета Университета ИТМО.

Польза и вред контрафакта

В России в топ-3 самых подделываемых категорий товаров входят одежда и обувь, игрушки, парфюмерия и косметика. Также высокие показатели по контрафакту наблюдаются среди лекарств. По данным ВОЗ, каждый десятый медицинский препарат в развивающихся странах не соответствует стандартам либо фальсифицирован. Если на покупку подделок предметов роскоши вроде сумки от известного бренда или ювелирного украшения люди могут идти осознанно (например, чтобы сэкономить), то вряд ли кто-то заинтересован в приобретении лекарства-«пустышки». При самом удачном раскладе покупатель теряет только деньги. Однако нарушение технологии производства, рецептуры или добавление вредных веществ в такие «лекарства» чревато риском для жизни — вплоть до летального исхода.

Так, в странах с низким и средним уровнем дохода из-за приема некачественных и фальсифицированных антибиотиков от пневмонии ежегодно могут умирать до 169 тыс. детей, а рост смертей от контрафакта противомалярийных препаратов в Африке составляет в среднем 116 тыс.

К числу опасных подделок можно также отнести неоригинальные продукты питания, алкоголь, табак, электронную технику, запчасти от автомобилей. Приведу пример из жизни. Мой приятель как-то приобрел ремень привода газораспределительного механизма (ГРМ), обеспечивающий работу автомобильного двигателя. Если он рвется, двигателю требуется капитальный ремонт. Обычно с оригиналом автомобиль проезжает в среднем до 100 тыс. километров. Купленного же приятелем ремня ГРМ хватило всего на пару тысяч километров. Благо он заглох в черте города, где поломка была не столь критична.

Эти аргументы лишь частично показывают масштаб вреда от контрафакта. В статистике отражены только официально зафиксированные случаи. Сколько их на самом деле, остается лишь догадываться.

Уязвимость существующих методов

Все методы, которые используются для защиты товаров от подделок, можно разделить на две группы: органолептические и лабораторные. К органолептическим относятся водяные знаки, голограммы, выпуклые шрифты, орловская печать (многокрасочный штриховой рисунок) — все то, что пользователь может увидеть невооруженным глазом или ощутить с помощью органов чувств. Даже выбор материала с определенной плотностью и структурой — это тоже органолептика. Многие методы из первой группы существуют уже несколько веков. Например, орловская печать применяется с ХIХ века.

Лабораторные методы требуют применения специального оборудования — например, микроскопа, ультрафиолетовой подсветки или инфракрасного считывателя. Таким образом выявляются различные скрытые изображения — например, из магнитных примесей или люминесцентных чернил. Одна из таких технологий была предложена нами в 2021 году. Мы разработали «невидимые» метки из тонких кремниевых пленок с добавлением ионов редкоземельного металла эрбия, которые можно распознать только с помощью зеленого лазера и инфракрасного детектора.

Главная уязвимость существующих методов — ограниченный жизненный цикл. Это происходит из-за того, что в основе любой технологии лежит четкий алгоритм, который рано или поздно можно повторить. Для этого злоумышленнику достаточно получить доступ к этому алгоритму и приобрести необходимое оборудование.

Поэтому для повышения надежности защиты чаще всего комбинируют сразу несколько методов. Самый наглядный и понятный пример — это денежные купюры. В них используются как органолептические технологии (водяные знаки, микроперфорация, повышенный рельеф, звук и плотность бумаги), так и лабораторные уровни защиты, включающие различные скрытые метки.

RFID-метки

Еще один метод защиты — это RFID-метки. RFID расшифровывается как Radio Frequency IDentification (радиочастотная идентификация). Это технология, которая позволяет бесконтактным способом проверять подлинность сразу большого количества товаров. Условно, если у вас есть ящик с вином, вам не нужно из него доставать каждую бутылку. Чтобы получить данные о производителе, логистике и количестве, вам достаточно отсканировать специальным устройством сразу весь ящик. Вся эта информация хранится в специальных чипах, оснащенных антенной, которая и обеспечивает взаимодействие между чипом и считывателем.

Сильные стороны RFID очевидны. В сравнении со штрихкодами или другими метками на чипы можно записать больше информации. Также они устойчивы к помехам при бесконтактной идентификации. Однако, как и у любых других методов, у RFID-меток есть свои ограничения.

Во-первых, это относительно дорогостоящая технология, которую может себе позволить не каждый производитель. Во-вторых, чтобы она работала должным образом, нужно учесть некоторые технические нюансы: например, выбор протокола и необходимость источника. От протокола будет зависеть, с помощью каких устройств и на каком расстоянии будут считываться метки, а наличие или отсутствие источника определяет их срок службы и стоимость. И, наконец, еще одна проблема в дальности срабатывания и устойчивости работы антенн RFID на металлических корпусах товаров.

Тандем ИТ и нанотехнологий

С развитием ИТ и нанотехнологий появляется все больше альтернативных решений (пока в основном только в лабораториях), которые отличаются многофункциональностью, высоким уровнем надежности и более долгим сроком службы. Это молекулярные метки, цветные наночастицы, ДНК, светящиеся нанопленки и многое другое. Такие системы открывают большие возможности по кодированию информации — данные можно «вшивать» в цвет, структуру, люминесценцию (способность вещества светиться) и даже в расположение наночастиц. Причем каждая характеристика обеспечивает отдельный уровень защиты. Сколько будет этих уровней, определяет сам производитель.

Так как эти метки содержат в себе огромный объем данных, которые нужно обрабатывать и где-то хранить, лучше всего они работают в тандеме с информационными технологиями — облачными хранилищами и программами для распознавания сложных изображений. Сейчас подавляющее количество научных исследований направлено именно на создание гибридных технологий защиты на основе нанофотоники и ИТ. За ними будущее. Однако и здесь не без огрехов, как и в любом другом, что создает человек. При взломе информационной системы вся база данных может быть скомпрометирована, поэтому разработчикам следует уделять особое внимание именно надежности хранилищ.

Надежным решением, которое объединит в себе последние научные наработки в области нанотехнологий и ИТ, могут стать неклонируемые метки. Один из вариантов таких меток разработан нами в ИТМО. В августе 2022 года мы предложили технологию создания изображений на основе наночастиц кремния, объединенных в кластеры. Параметры этих частиц (цвет, структура и расположение) распределяются случайным образом, благодаря чему метку невозможно подделать. Получается что-то вроде «упорядоченного хаоса». Чтобы проверить метку на оригинальность, достаточно загрузить ее фото в специальную программу, которая мгновенно выносит вердикт.

Для повышения защиты информационной системы, в которой хранятся данные о метках, мы предусмотрели как возможность перезаписи меток, так и возможность создания и использования резервной базы данных, содержащей информацию о наночастицах в кластерах. То есть если даже злоумышленнику удастся взломать текущую базу данных, то производитель сможет обратиться к резервной, где используются другие кластеры для проверки подлинности. Такой подход существенно продлит срок службы защитной технологии.

Чек-лист для производителей

Производитель, озадаченный выбором метода защиты своих продуктов от подделок, может задать себе следующие вопросы:

• Мои товары предназначены для широкого потребления или они будут поставляться в точки продажи в ограниченном количестве?
• Сколько я готов вложить денег в защитную технологию?
• Что случится, если мои товары будут скомпрометированы? Потеря репутации? Снижение дохода? А может быть, это, наоборот, хороший знак: если подделывают, значит, на мой продукт есть спрос?
• Как я буду действовать, если процент контрафакта станет высоким?

Ответив на них, вам будет проще подобрать оптимальное решение. Например, будет нецелесообразно добавлять RFID на упаковки с молоком, так как стоимость метки будет чуть ли не выше самого молока. Однако оригинальная упаковка и специальный цифровой код, позволяющий отслеживать логистику и подлинность товара, будут отличным вариантом. Или, скажем, если вы бренд дорогих часов, то можно присмотреться к лазерной гравировке и неклонируемым меткам.

Какую бы технологию вы ни выбрали в качестве основной, всегда стоит использовать ее в комбинации с другими. Лучше всего работает следующая формула: «оригинальные упаковка и дизайн + дополнительные методы защиты в виде видимых и скрытых меток + интеграция информационных технологий». Использование всех этих элементов усложнит задачу злоумышленникам и убережет ваших покупателей от приобретения поддельных товаров.