Внесенные банкноты после прохода через валидатор попадают в
депонентное отделение (Escrow). Объем этого отделения может различаться: от 1 купюры до всей внесенной пачки. В случае отмены операции банкноты из escrow возвращаются. Если операция подтверждена, банкноты укладываются в кассету
(Cashbox) — запираемый и опечатанный ящик. Достать деньги из кассеты механизм купюроприемника уже не может. Объем кассет может быть от нескольких сотен до нескольких тысяч банкнот. Сортировка по номиналам обычно не проводится, в кассету пихаются все купюры подряд.
Отдельно стоит упомянуть
рециркуляторы — устройства, способные как принимать, так и выдавать наличность. Не следует путать рециркулятор с парой раздельных устройств: приемник + диспенсер. В последнем случае используются отдельные кассеты для приема и для выдачи, и внесенные купюры могут попасть на выдачу только через инкассацию.
Рециркулятор принимает деньги, сортирует по номиналам и укладывает в отдельные кассеты. Из этих же кассет он может произвести выдачу купюр или, например, отсчитать сдачу. Требования к валидаторам в рециркулирующих системах самые жесткие. Например, испытания в Центробанке РФ прошли не более двух десятков моделей.
[6]Видеопрезентация рециркулятора CashCode B2B
Алгоритмы проверкиПрежде чем рассказывать о применяемых алгоритмах, стоит заметить, что «железо» в различных классах устройств очень разное
(— Спасибо, Капитан Очевидность!). Простейшие детекторы работают на 8/16-битных контроллерах, и реализовать в них сложные проверки или обработку больших массивов данных затруднительно. Детекторы высокого уровня, купюроприемники и счетчики банкнот, как правило, управляются ARM-контроллерами или чем-нибудь аналогичным. Для ускорения отдельных операций (обработка изображения, частотные преобразования) применяют
DSP⇗-сопроцессоры и
FPGA⇗. Производители больших банковских сортировщиков обычно ставят внутрь какой-нибудь промышленный компьютер под управлением Win CE, Linux или QNX.
Для упрощения работы ПО, данные со всех сканеров (видимый, УФ, ИК, магнитный) объединяются в один многоканальный файл. Если необходимо, производится выравнивание и нормализация изображения.
Обработка данных ведется в три этапа:
- Определение валюты и номинала.
- Проверка подлинности.
- Если требуется, определение износа (ветхости) банкноты.
Производители банковской техники тщательно охраняют свои алгоритмы и ноу-хау, так что придется рассказать только наиболее общие моменты. Естественно, простое попиксельное сравнение скана банкноты с образцом не даст ничего хорошего, свой вклад вносят и шумы, и неравномерность подачи, и разная степень изношенности банкнот, и еще куча всего.
Большинство алгоритмов валидации основаны на проверке отдельных характерных признаков, которые обладают хорошей повторяемостью. Например, для анализа выделяют несколько тщательно выбранных зон скана и сравнивают параметры изображения в этих зонах с образцами и друг с другом. В качестве проверяемых параметров могут выступать:
На первом этапе при помощи наиболее простых и быстрых алгоритмов валидатор определяет, что перед ним за банкнота: какая валюта и какой номинал. То есть за короткое время отсекается большинство вариантов, чем эта банкнота являться не может. Если по итогам отбора не осталось претендентов, купюра отбраковывается как нераспознанная.
После того, как выбран наиболее вероятный претендент (или несколько, зависит от реализации), начинается собственно валидация. Система проверяет набор признаков, характерных для конкретного номинала конкретной валюты. Существуют признаки «жесткие», первое же несовпадение которых отбраковывает банкноту, и «мягкие», которые приводят к отбраковке «по сумме очков».
Пороги совпадения/несовпадения обычно настраивают так, чтобы исключить ошибки первого рода — ложное прохождение поддельной купюры. При этом частота ошибок второго рода (ложный отказ валидной банкноты) получается от 0,3% (для счетчиков) до 6% (для автоматических детекторов и купюроприемников).
Описание всех проверяемых признаков хранится в базе валют: отдельная запись для каждого номинала и каждой модификации банкноты. Деньги разных годов выпуска похожи только внешне, но расположение защитных признаков у них совершенно разное. Бывают одновалютные и мультивалютные исполнения валидаторов. В последнем случае валюта может выбираться пользователем или определяться автоматически.
Современные валидаторы поддерживают обновление баз через сеть, при подключении к компьютеру или с флеш-карты. Путем обновления можно добавить поддержку других валют, новых модификаций банкнот и улучшить распознавание старых. Для предотвращения анализа и реверс-инжениринга алгоритмов посторонними лицами, базы передаются и хранятся на приборе в зашифрованном виде.
Перспективы и прогнозы
Отслеживание номеров Многие счетно-сортирующие машины банковского уровня обладают функцией распознавания номеров банкнот. В большинстве случаев эта возможность не используется. По крайней мере, единой системы отслеживания номеров пока не существует. Несколько лет назад Центробанк России начал эксперимент по регистрации номеров проходящей через него наличности.
[7] В опытном порядке оборудование для считывания номеров устанавливается в расчетно-кассовых центрах.
[8] Отслеживание номеров преследует три основные цели:
- борьба с подделками
- расследование краж
- оценка скорости износа денег
Пока нет и не планируется обязательное оснащение коммерческих банков регистраторами. Но когда такая система начнет работать повсеместно, это будет означать, фактически, конец анонимности наличных денег. Можно будет отследить перемещения каждой отдельной банкноты, появятся «черные списки» номеров, например, украденных банкнот. Подобно кредитным картам, наличные деньги можно будет «заблокировать» по звонку в банк.
RFID-метки Европейский Центральный Банк ведет исследования в области применения радиочастотных меток (RFID).[9] Аналогичные исследования ведутся и в Японии. Метки планируется внедрять в банкноты в первую очередь как степень защиты от подделок. Действительно, современные криптографические RFID-метки достаточно хорошо защищены от взлома и копирования. Технология пока упирается в относительно высокую стоимость меток (выгодно оснащать ими только купюры крупных номиналов) и их низкую живучесть.
Повсеместная RFID-изация банкнот, теоретически, позволит организовать глобальную систему отслеживания наличных денег, подобно распознаванию номеров, и даже более эффективную. Однако, возможны всякие побочные эффекты, вроде воров-карманников, которые будут выбирать жертву при помощи портативных сканеров.[10] Параноики уже запаслись шапочками кошельками из фольги.
Невоспроизводимые метки и криптографические деньги Все современные методы защиты от подделок основаны на том, что секретна технология изготовления метки. То есть банк знает, как напечатать защищенную купюру, а фальшивомонетчик — не знает. Такая система, как всякая, основанная на
Security through obscurity⇗, не может считаться на 100% надежной. Случаются утечки информации, злоумышленники находят способы подделки все более сложных меток.
Существует принципиально другой подход, основанный на использовании невоспроизводимых меток. То есть каждый экземпляр метки уникален в силу своей природы, изготовить дубликат не может даже сам эмитент. Если метка будет нести в себе какую-либо информацию, то по ней можно идентифицировать каждую банкноту. Достаточно теперь создать базу, хранящую идентификаторы всех подлинных банкнот. Кто не в базе — тот подделка.
Еще удобнее применение асимметричной криптографии. После изготовления метки банк считывает ее, шифрует своим закрытым ключом и печатает на банкноте в виде любого машиночитаемого сообщения (например, штрих-кода или магнитной записи). Для валидации достаточно расшифровать идентификатор при помощи публичного ключа и сравнить с данными метки. Дубликат банкноты изготовить нельзя в силу невоспроизводимости метки, а выпустить другую невозможно без знания приватного ключа банка.
Основная сложность этой технологии — метка должна создаваться на основе случайных процессов, но в то же время должна надежно и повторяемо считываться. Один из возможных механизмов — использование картин
спекл⇗-рассеяния. В качестве метки используется взвесь стеклянных шариков в эпоксидном полимере[16] или даже просто поверхность бумаги.[17] В настоящее время данная технология применяется для защиты предметов искусства, но можно ожидать и скорого начала использования для банкнот.
Квантовые деньги Дальнейшим развитием идеи невоспроизводимых меток являются
квантовые деньги⇗. Метка представляет собой набор частиц в определенных квантовых состояниях. Клонирование метки будет невозможным в силу фундаментальных законов квантовой механики (
Теорема о запрете клонирования⇗).
На сегодняшний день такая защита относится к области научной фантастики. Пока не найдены способы длительного надежного хранения квантовых состояний даже в лабораторных условиях, не говоря уже о внедрении в банкноты. Кроме того, недавние исследования в области
слабых измерений⇗ ставят под вопрос саму невозможность копирования квантовых меток.
P.S.:
На картинке для привлечения внимания —
Porter Counterfeit Detector, устройство для обнаружения подделок, выпускавшееся в 1920-40х годах в США. Под стекло помещали проверяемую банкноту вместе с заведомо подлинной, и при помощи линеек и масштабной сетки проводили сличение.
Более подробное описание и другие фотографии⇗
Список использованной литературы
1.
cbr.ru⇗ — описание признаков подлинности RUB
2.
ecb.int⇗ — описание признаков подлинности EUR
3.
newmoney.gov⇗ — описание признаков подлинности USD
4.
banknot-spb.ru⇗ — спецэлемент «М»
5.
banknot-spb.ru⇗ — спецэлемент «И»
6.
cbr.ru⇗ — Список программно-технических средств, функционирующих в рециркуляционном режиме, прошедших испытание в Банке России
7.
kiosks.ru⇗ — Банк России будет отслеживать путь каждой выпущенной купюры
8.
izvestia.ru⇗ — Центробанк ставит на контроль банкноты
9.
fleur-de-coin.com⇗ — RFID banknotes
10.
habrahabr.ru — Учёные встроили радиочипы в бумагу
11.
Патент US 7067824⇗ — Method, device and security system, all for authenticating a marking
12.
Патент RU 2344046⇗ — Способ идентификации ценного изделия с защитным элементом люминесцентного типа
13.
Патент RU 2344218⇗ — Способ определения подлинности изделия, защищенного от подделки, и устройство для определения подлинности изделия, защищенного от подделки
14.
Патент RU 2276409⇗ — Способ защиты от подделки и контроля подлинности ценных изделий
15.
Патент RU 2357866⇗ — Способ защиты документов, ценных бумаг или изделий с помощью наноалмазов с активными nv центрами
16.
Патент US 6584214⇗ — Identification and verification using complex, three-dimensional structural features
17.
Патент RU 2385492⇗ — Способы, изделия и устройства для проверки подлинности
© Хабра Это сообщение отредактировал spok2003 - 10.07.2013 - 14:51