1 項目背景

“房產(chǎn)證”就是指《房屋所有權(quán)證》，是由房產(chǎn)登記機關(guān)發(fā)放的證明房產(chǎn)所有權(quán)歸屬的書面憑證。由于房產(chǎn)的價值高，房產(chǎn)證就成了造假人員的首選對象。在住房出售、抵押、置換等交易行為中，不乏出現(xiàn)偽造房產(chǎn)證事件，給國家與廣大人民群眾的造成了極大的經(jīng)濟損失。為保障人民群眾的利益不受損害，房產(chǎn)證的有效防偽實施顯得尤為緊迫與重要。

房產(chǎn)證目前采取的防偽技術(shù)為：專用防偽水印紙、防偽底紋、熒光油墨印制重要標識、微縮文字等。而這些防偽技術(shù)仍然是在紙基材料上做文章。其技術(shù)不具備唯一性和獨占性，易復(fù)制，從而不能起到真正防偽的作用。而現(xiàn)在應(yīng)用的其他防偽技術(shù)，如全息防偽等技術(shù)，同樣也被不法分子偽造。

目前，國際防偽領(lǐng)域逐漸興起了利用電子技術(shù)防偽的潮流，尤其是射頻識別技術(shù)（RFID）的運用，其優(yōu)勢已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注。將RFID應(yīng)用在防偽領(lǐng)域有它自身的技術(shù)優(yōu)勢，防偽技術(shù)本身要求成本低，但卻難于偽造。電子標簽的成本就相對便宜，而芯片的制造需要有昂貴的芯片工廠，使偽造者望而卻步。與其他防偽技術(shù)如激光防偽、數(shù)字防偽等技術(shù)相比，RFID技術(shù)防偽的優(yōu)點在于：每個標簽都有一個全球唯一的ID號碼——UID，UID是在制作芯片時放在ROM中的，無法修改、無法仿造；無機械磨損，防污損；讀寫器具有不直接對最終用戶開放的物理接口，保證其自身的安全性；數(shù)據(jù)安全方面除標簽的密碼保護外，數(shù)據(jù)部分可用一些算法實現(xiàn)安全管理等。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計

系統(tǒng)設(shè)計原則，全國房產(chǎn)證防偽項目設(shè)計力求使整體系統(tǒng)在最大限度上滿足應(yīng)用安全、防偽安全需求。設(shè)計方案遵循以下原則設(shè)計：

1）安全原則

采用有效可信的安全措施，針對標簽唯一ID特性，配合加密機制，實現(xiàn)系統(tǒng)多層次的安全控制。采用密鑰分發(fā)技術(shù)，實現(xiàn)密鑰統(tǒng)一分發(fā)和集中管理。

2）實用性原則

采用的技術(shù)路線和采用的產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)過實踐檢驗，被證明是成熟可靠的，設(shè)計結(jié)果能滿足客戶的需求并且行之有效。

3）開放原則

采用開放的標準、技術(shù)、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組件和用戶接口，保證各個分系統(tǒng)能夠分階段實施，并容易連接，互不影響。

4）可靠原則

設(shè)計結(jié)果穩(wěn)定可靠，具有高MTBF（平均無故障時間）和低MTBR（平均無故障率），提供容錯設(shè)計，有故障檢測和恢復(fù)手段。

5）先進原則

設(shè)計思想先進，軟硬件設(shè)備先進，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)先進，開發(fā)工具先進。

6）可管理原則

系統(tǒng)能夠被充分管理，使系統(tǒng)處于有效的監(jiān)控之下。

7）高效原則

性能指標高，軟硬件性能充分發(fā)揮，資源利用率高。

8）可擴展性

能夠在規(guī)模和性能兩個方向上進行擴展，擴展余地較大。

9）性價原則

在技術(shù)和價格的平衡中，優(yōu)先考慮技術(shù)達到應(yīng)用要求，并有一定的先進性。同時，控制系統(tǒng)的整體造價在合理的范圍之內(nèi)。

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

全國房產(chǎn)證防偽系統(tǒng)從上至下分為5層：印刷單位、國家總管理中心、省管理中心、市管理中心與終端應(yīng)用層。每層結(jié)構(gòu)根據(jù)應(yīng)用與功能不同而不同。其中：房產(chǎn)證印數(shù)單位生成 “毛坯房產(chǎn)證”；國家總管理中心由密鑰管理、驗證查詢、信息管理與維護等系統(tǒng)組成，并通過中間件連接數(shù)據(jù)庫；省管理中心由決策管理、信息管理與維護等系統(tǒng)組成，同樣通過中間件連接數(shù)據(jù)庫；市管理中心由密鑰導(dǎo)入、驗證查詢、房產(chǎn)證發(fā)放與更改、決策管理、信息管理與維護等系統(tǒng)組成，也通過中間件連接數(shù)據(jù)庫；終端應(yīng)用層由銀行、交易廳、房管局等需要驗證、發(fā)證部門組成。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)見圖

圖1 房產(chǎn)證防偽系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)按照功能的不同，由房產(chǎn)證生成系統(tǒng)、房產(chǎn)證庫存管理系統(tǒng)、房產(chǎn)證密鑰管理系統(tǒng)、房產(chǎn)證發(fā)放/更改系統(tǒng)、驗證查詢系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)、決策管理系統(tǒng)及公共服務(wù)系統(tǒng)組成。其中，房產(chǎn)證生成系統(tǒng)負責房產(chǎn)證的印刷過程中的RFID芯片的封裝、加密；房產(chǎn)證庫存管理系統(tǒng)負責房產(chǎn)證在下發(fā)各環(huán)節(jié)的管理；房產(chǎn)證發(fā)放系統(tǒng)負責房產(chǎn)證的頒發(fā)（到個人），房產(chǎn)證信息錄入、產(chǎn)權(quán)更改等；驗證查詢系統(tǒng)負責房產(chǎn)證在抵押、交易及檢驗過程中的查詢；信息管理系統(tǒng)提供房產(chǎn)證信息的錄入、查詢等管理；決策系統(tǒng)統(tǒng)計某省、市或全國的房產(chǎn)證信息，給出相應(yīng)房產(chǎn)信息動態(tài)，幫助政府部門實時掌控房產(chǎn)動態(tài)，利于宏觀調(diào)控；公共服務(wù)系統(tǒng)是為廣大群眾服務(wù)，通過網(wǎng)絡(luò)、短信等方式為方便群眾實時提供房產(chǎn)證基本信息（非真?zhèn)涡畔ⅲ┑牟樵儭Ｏ到y(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示：

圖2 房產(chǎn)證防偽系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

2.2 關(guān)鍵技術(shù)

2.2.1 芯片及INLAY封裝

芯片是標簽的核心部分，是存儲房產(chǎn)證應(yīng)用序列號等重要數(shù)據(jù)的載體，是控制標簽與讀寫設(shè)備通訊的重要部件，因此，芯片在本項目中顯得尤為重要。

在本項目中，芯片要具有良好的通訊、存儲、自供電、快速讀寫、防碰撞功能。良好的通訊保障標簽與讀寫器的順暢讀寫操作；良好的存儲功能，確保房產(chǎn)證信息的穩(wěn)定存儲；自供電功能保障在讀寫操作時，芯片能為自己提供穩(wěn)定電能；快速讀寫保障系統(tǒng)操作的速度，避免多操作造成的時間浪費；防碰撞功能確保多個標簽同時出現(xiàn)在讀寫范圍內(nèi)，讀寫設(shè)備穩(wěn)定準確讀取每個標簽信息。

在一張標簽的生產(chǎn)過程中，只有芯片是不夠的，還需要將芯片組裝到一個含有天線的軟質(zhì)塑料薄膜或紙上；我們一般把這張塑料薄膜或者紙叫做Inlay 。

在Inlay制作技術(shù)中關(guān)鍵技術(shù)主要是天線制作技術(shù)和芯片安裝技術(shù)。本項目中天線制作采用銀漿印刷技術(shù)，該技術(shù)制成天線具有抗扭轉(zhuǎn)、彎曲，抗老化、受潮濕影響小、價格廉、無污染等優(yōu)點。芯片安裝采用倒貼片技術(shù)，該技術(shù)相對于普通安裝技術(shù)具有機械化粘接方式、無焊點，成品率更高等特點。該技術(shù)還可以避免沖擊力對芯片的不良影響，進而延長了房產(chǎn)證的使用壽命。

2.2.2 INLAY與房產(chǎn)證的層合

將射頻標簽封裝到房產(chǎn)證里的工藝成為層合。加入射頻標簽的房產(chǎn)證稱為電子房產(chǎn)證，電子房產(chǎn)證的制作流程與傳統(tǒng)房產(chǎn)證有所不同，根據(jù)房產(chǎn)證統(tǒng)一印制的實際情況，采取印制房產(chǎn)證的同時將電子標簽封裝在房產(chǎn)證內(nèi)的方式。這種方法需要在傳統(tǒng)房產(chǎn)證的生產(chǎn)流程上增加少量的工序，使用這種方法制作的房產(chǎn)證，不容易發(fā)現(xiàn)里面封裝的射頻標簽的位置，標簽被損壞的可能性降低，并且不影響原有的房產(chǎn)證的外觀。

2.2.3 防偽加密

本系統(tǒng)利用RFID標簽內(nèi)部芯片的唯一ID號與加密算法來實現(xiàn)。每個標簽的唯一ID號都是全球唯一的，同時系統(tǒng)在制作房產(chǎn)證時還為每個未初始化的房產(chǎn)證賦予唯一的應(yīng)用序列號（ASN），并將其寫入房產(chǎn)證中。對房產(chǎn)證標簽的加密采用標簽的唯一ID號與應(yīng)用序列號為輸入源，經(jīng)過加密算法得出校驗碼(MAC)。此校驗碼在房產(chǎn)證初始化時（即發(fā)放到個人時），由市中心管理系統(tǒng)發(fā)放，與房產(chǎn)證其他信息一同寫入房產(chǎn)證標簽內(nèi)。

密鑰由密鑰生成系統(tǒng)產(chǎn)生并生成密鑰母卡（密鑰母卡只生成一套）。再由密鑰管理系統(tǒng)導(dǎo)入密鑰，生成密鑰（SAM）卡（多套），同時導(dǎo)入加密設(shè)備，由加密設(shè)備提供驗證碼及驗證結(jié)果服務(wù)。

密鑰卡生成后要對其進行嚴格的安全管理，并由專人安全送到各省，再由各省派專人送往各市本系統(tǒng)管理中心。各市管理中心由本地的密鑰管理系統(tǒng)使用密鑰卡與主控卡共同導(dǎo)出密鑰，并導(dǎo)入到該市的加密設(shè)備中，由該市的加密設(shè)備為該市的應(yīng)用系統(tǒng)提供服務(wù)。

當銀行、交易廳、管理局提出驗證請求時，由當?shù)氐淖x寫器讀出房產(chǎn)證標簽中的ID號碼與應(yīng)用序列號，提交到市中心的密鑰管理系統(tǒng)，由加密算法得出MAC值后返回請求地，銀行等機構(gòu)在本地對比MAC值是否一致，從而判斷房產(chǎn)證真?zhèn)巍?/p>

2.2.4 芯片簡介

此項目當中所使用的芯片符合ISO/IEC 15693規(guī)范（芯片型號：I Code SL2 ICS20），具有成本低、使用方便、環(huán)保等優(yōu)點?？ㄆ梢詰?yīng)用的場合包括：駕駛執(zhí)照；準考證、畢業(yè)證、成績證明、資質(zhì)證明；食品、產(chǎn)品的檢疫檢驗證明；食品、藥品、護照的防偽等等。

此芯片能夠提供在同一讀卡器天線的讀取范圍內(nèi)同時讀取多張標簽的功能，也就是人們常說的“防碰撞（Anticollision）”功能。該防碰撞算法能夠每次選中一張標簽，并保證讀卡器與被選中的標簽?zāi)軌蛘＿M行數(shù)據(jù)傳輸，不會跟同區(qū)域內(nèi)的其他標簽產(chǎn)生沖突。

另外，此芯片具有全球唯一的標識號（UID，全稱為Unique Identifier），此標識號不能在使用過程中被更改，這樣就保證了每張標簽的唯一性。

2.2.5 紙質(zhì)Inlay與房產(chǎn)證的結(jié)合

紙質(zhì)Inlay與房產(chǎn)證的結(jié)合需要注意的主要因素有：紙質(zhì)Inlay的貼合位置、貼合膠的配方、貼合壓力、溫度、無塵環(huán)境、防靜電、阻抗以及制作過程中的耐受力測試（包括彎曲度測試等）。

圖12 紙質(zhì)Inlay與房產(chǎn)證的結(jié)合示意圖（略）

如上圖所示，紙質(zhì)Inlay與房產(chǎn)證的結(jié)合方案是：利用貼合膠將紙質(zhì)Inlay貼合在兩個紙層中間，然后將紙層與房產(chǎn)證封皮進行貼合。從圖中可以看出，紙質(zhì)Inlay的厚度為150微米（150μm），每張紙層的厚度為90微米，加在一起的厚度僅為330微米，尚不足1/3毫米。所以房產(chǎn)證的紙層這樣封裝出來的房產(chǎn)證，從外觀上很難看出來哪一頁里面藏有標簽。如下圖所示，虛線表示封裝在房產(chǎn)證內(nèi)的標簽天線，從外觀是看不出來的。

圖13 完成封裝后的房產(chǎn)證（略）

在貼合過程中首先需要注意的是：紙質(zhì)Inlay的貼合位置應(yīng)該考慮到房產(chǎn)證的后續(xù)加工作業(yè)（如鐳射雕刻、戳記等）的影響。紙質(zhì)Inlay的位置應(yīng)該考慮到在切單本的過程中容易使標簽的天線或芯片受到損壞，也要盡量避開戳記的位置，避免戳記壓力對芯片造成的不良影響。

其次，貼合膠的選擇應(yīng)該確保紙質(zhì)Inlay能充分的貼合于房產(chǎn)證的封皮上，且應(yīng)保證在他人嘗試剝離封皮的情況下，該標簽被破壞，這樣才能夠避免惡意盜用。一般來講，采用銀漿印刷天線制成的紙質(zhì)Inlay，相對于蝕刻或繞線工藝所制成的PVC材質(zhì)的Inlay，其天線對Inlay的附著力要強很多，使惡意盜用標簽的可能性大大降低；而且紙質(zhì)Inlay具備薄且柔韌的特點，不易被剖開，進一步增加了惡意盜用的難度。

另外需要注意的是芯片的存儲環(huán)境為-20°C至85°C。

2.3 房產(chǎn)證生成（初始化）與下發(fā)

寫入應(yīng)用序列號與驗證碼：

房產(chǎn)證在統(tǒng)一印制的過程中，嵌入已寫入應(yīng)用序列號與驗證碼的RFID標簽，層合后完成其他工序成為“毛坯房產(chǎn)證”。

ID號與應(yīng)用序列號綁定：

本系統(tǒng)自動生成應(yīng)用序列號，在標簽嵌入房產(chǎn)證前，由寫入設(shè)備寫到標簽內(nèi)。系統(tǒng)在寫入標簽的同時，讀取標簽的唯一ID號，并將其與應(yīng)用序列號進行綁定，記入數(shù)據(jù)庫備查。

對標簽自動檢測：

系統(tǒng)具有驗證標簽狀態(tài)功能。在寫入應(yīng)用序列號時系統(tǒng)自動檢測，如發(fā)現(xiàn)有受損、故障標簽，自動在標簽上打出“廢簽”標記，并確保其不投入使用。雖然特殊嵌入標簽的工藝對房產(chǎn)證的印刷并無影響，但由于在房產(chǎn)證印刷過程中還有對標簽芯片產(chǎn)生損壞的微小可能，因此當房產(chǎn)證與標簽層合、印刷完成后，系統(tǒng)會自動檢測標簽狀態(tài)，遇到受損、故障標簽做出上面同樣操作，避免嵌有壞標簽的房產(chǎn)證的下發(fā)。

房產(chǎn)證的下發(fā)：

房產(chǎn)證的下發(fā)由專人負責，由國家中心向省中心發(fā)放，省中心再由專人向管轄范圍內(nèi)的市中心發(fā)放。

2.4 房產(chǎn)證加密管理

密鑰生成：

加密系統(tǒng)的密鑰由密鑰生成系統(tǒng)產(chǎn)生，并輸入密鑰母卡內(nèi)，再由密鑰母卡導(dǎo)入密鑰管理系統(tǒng)生成多個密鑰卡，以備分發(fā)。

密鑰的分發(fā)：

密鑰卡由專人分發(fā)到各省，再由各省分發(fā)所管轄市。由市中心的密鑰管理系統(tǒng)導(dǎo)入并導(dǎo)出到加密設(shè)備中，由該加密設(shè)備提供驗證服務(wù)。

本系統(tǒng)以防偽為跟本目的，以服務(wù)大眾為指導(dǎo)原則，面向廣大群眾提供公共服務(wù)。通過網(wǎng)絡(luò)或手機短信等平臺，由群眾提交房產(chǎn)證基本信息及欲查詢內(nèi)容，系統(tǒng)給出查詢結(jié)果。

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