Die vorliegende Erfindung betrifft eine Methode zur eindeutigen Kennzeichnung und eine Methode zur Identifizierung von physischen Objekten, eine Methode zur Offline-Verifikation eines physischen Objekts, eine Methode zur hybriden offline- und online-Verifikation eines physischen Objekts, eine Methode zur Erweiterung der Kennzeichnung um weitere einzigartige Codes, ein physisches Objekt mit einem optischen Sicherheitsmerkmal zur eindeutigen Kennzeichnung und Identifizierung, ein Serialisierungs- und/oder Track & Tracesystem, das auf einem solchen optischen Sicherheitsmerkmal basiert und die Verwendung eines solchen optischen Sicherheitsmerkmals in einem Serialisierungs- und/oder Track & Tracesystem und/oder zur Objektauthentifizierung, zur offline Verifikation und/oder hybriden offline- und online-Verifikation eines physischen Objekts und in einer Methode zur Erweiterung der Kennzeichnung um weitere einzigartige Codes.

Technischer Hintergrund

In der aktuellen Corona-Pandemie wird deutlich, wie anfällig global vernetzte Lieferketten und Kooperationsnetzwerke (in der Industrie 4.0) gegenüber Produktfälschungen sind. Derzeit warnen große Pharma-Konzerne, dass potentiell gefälschte Arznei- oder Hilfsmittel auf nicht zugelassenen Vertriebskanälen oder durch nicht zugelassene Anbieter in Zeiten der Pandemie zu den Endkunden gelangen können. Unter anderem werden minderwertige Mund-Nasenschutz-Masken mit gefälschten Zertifikaten, gefälschte Impfstoffe, sowie gefälschte Impfpässe und Testdokumente auf den Markt gebracht.

Zur Verhinderung von Produktfälschungen müssen die Prozess- und Lieferketten in der weltweiten Wirtschaft durch eine Produktauthentifizierung rückverfolgbar und resilient gestaltet werden. Gefälschte Zertifikate oder Produkte werden dadurch identifiziert und entsprechende Maßnahmen können sofort eingeleitet werden. Zum Authentifizieren eines Produkts werden Daten benötigt. Diese Daten müssen sicher abgelegt sein. Folgende Punkte müssen erfüllen sein, um als sicher zu gelten:

• Integrität der Daten zum Produkt

• Authentizität des Herstellers vom Produkt • Verfügbarkeit der zur Verifikation notwendigen Daten

• Schutz der Privatsphäre der Nutzer

Ein allumfassender Produktschutz lässt sich nur durch ein Ende-zu-Ende- System vom Erzeuger über z.B. Zoll, Groß- und Einzelhändler bis hin zum Endkunden gewährleisten. Jeder in dieser Kette muss in der Lage sein, ein Produkt sicher zu authentifizieren.

Im Kampf gegen Produktfälschungen haben sich weltweit verschiedene

Technologien etabliert, welche unterschiedliche Lösungsansätze für die in Punkt 1 aufgeführten Probleme anbieten.

Marktdominierend sind Lösungsansätze aus der Serialisierung und Track & Trace zu nennen auf Basis von digitalen Datenbanken. Sie werden genutzt, um die eindeutige Verfolgung (Track) und Rückverfolgung (Trace) von Prozessschritten in der Produktionskette zu erfassen. Außerdem können hier (weiterführende).

Produktinformationen übertragen werden. Hierfür werden Informationsspeicherträger benötigt, die auf dem Produkt aufgebracht sind und als Inhalt die Verlinkung auf den Datenbankeintrag tragen. Hauptsächlich kommen als Informationsspeicher Radio Frequency Identifier (RFID) oder Barcodes zum Einsatz. Mit ersterem wird über elektromagnetische Wellen kommuniziert und bei letzterem über Lichtwellen.

Barcodes sind im Allgemeinen weit verbreitet, da sie von jedem einfach erzeugt und auch gelesen werden können. Diese haben mehrere Schwachpunkte:

• Leichte Kopier- und Übertragbarkeit

• Endkunden können zwar den Inhalt des Barcodes lesen, haben aber nur sehr eingeschränkte Möglichkeiten zur Produktverifikation, da der Datenbankzugriff nur von wenigen Personen in der Lieferkette möglich ist.

• Die Datenbankanbindung ist anfällig gegenüber äußere Einflüsse, wie z.B. Netzwerkausfälllen und Cyberattacken.

Dabei unterscheidet man zwischen einem 1 -dimensionalen Barcode (Strichpunkt), 2- dimensionalen Barcode (QR-Code), 3-dimensionalen Barcode (z.B. Farbiger Barcode) und den 4-dimensionalen Barcode (z.B. Farbiger Barcode, der über die Zeit verändert auf einem Display angezeigt wird), und den 5-dimensionalen Barcode (Farbiger QR-Code, der neben der Zeit auch noch die Fluoreszenz als weitere Dimensionen vorsieht).

Bei der Serialisierung und Track&Trace bekommt jedes Produkt eine Identität. Dabei werden 3 Typen von Identitäten unterschieden.

• Identität (ID): Wird zur Identifikation von Artikeln oder Herstellern (Klassen von Entitäten) genutzt, z.B. Strichcode mit EAN (Europäisches- Artikelnummer- System) auf Lebensmittelverpackung

• Eindeutige Identität: Wird zur Identifikation von individuellen Entitäten genutzt, z.B. DataMatrix mit individueller Seriennummer für jede Medikamentenverpackung. Die individuelle Seriennummer wird von extern (Menschen oder Maschinen) hergestellt und ist nicht unmittelbar mit dem Produkt/Objekt verbunden.

• Sichere und eindeutige Identität: Wird zur Identifikation und Authentifikation von individuellen Entitäten genutzt, z.B. QR-Code mit zweitem Faktor, der untrennbar mit der Entität verknüpft ist, indem z.B. ein Fingerabdruck vom Objekt in einem QR-Code digital signiert abgelegt wird. Sichere Identität bedeutet, dass sie nicht manipuliert, gefälscht, übertragen/kopiert oder missbraucht werden kann.

Für eine individuelle Authentifizierung müssen alle Produkte voneinander unterscheidbar sein. In der Literatur gibt es dazu hauptsächlich zwei Herangehensweisen die Unterscheidbarkeit zu erreichen. Entweder wird eine Individualisierung durch eine eindeutige-Kennzeichnung erreicht, z.B. mittels digitalen Wasserzeichen oder Serialisierung, oder mittels der Extraktion von Produktionsungenauigkeiten, z.B. als Fingerabdruck oder physikalisch unklonbare Funktion. Erst in den 2010er Jahren konnten Produktauthentifizierungslösungen auf Basis von Produktionsungenauigkeiten (Gewebe Substrat, Farbspritzer und Druckungenauigkeiten von Barcodes) etabliert werden. DE 10 2021 109 455.0 beschreibt eine Methode zur eindeutigen Kennzeichnung und Identifizierung von Produkten mittels eindeutiger Kennzeichnung auf Basis von Produktungenauigkeiten.

Allerdings stellt es bei den heute etablierten Lösungen teils ungelöste Datenschutzherausforderung dar, wenn Endkunden mit einbezogen werden, da mit Datenbanken gearbeitet wird (siehe Verfügbarkeit und Privatsphäre). Die Anforderungen und Umsetzung der IT-Sicherheit führen zu komplexen Architekturen und hohen Kosten, sowohl bei der Etablierung als auch dem Betrieb einer entsprechenden Lösung.

Aus diesem Grund wurde in der vorliegenden Erfindung eine offline Produktauthentifizierung entwickelt, welche beim Endkunden keine Datenbankanbindung verlangt, aber dieser dennoch die Produktauthentifizierung durchführen kann, da die Daten zur Verifikation mit dem Produkt zur Verfügung gestellt werden. Somit kann die Lösung ohne großen Kostenaufwand umgesetzt werden und der Datenschutz wird eingehalten.

Gegenstand der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Methode zur eindeutigen Kennzeichnung von physischen Objekten, die folgende Schritte enthält:

- Festlegen einer ersten Fläche auf mindestens einer Oberfläche eines physischen Objekts;

- Extraktion von Merkmalen aus der ausgewählten Fläche;

- Erstellung einer eindeutigen Identität aus mindestens einem Teil der extrahierten Merkmale;

Signieren von mindestens der eindeutigen Identität und optional weiteren Informationen in Form einer digitalen Signatur;

- Erstellung eines einzigartigen Codes, der mindestens die eindeutige Identität, die optionalen weiteren Informationen und die digitale Signatur enthält; - Drucken des einzigartigen Codes auf mindestens eine zweite Fläche auf mindestens einer Oberfläche des physischen Objekts.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Methode zur Identifizierung eines physischen Objekts, das mit der Methode zur eindeutigen Kennzeichnung wie hierin beschrieben gekennzeichnet wurde, wobei die Methode die folgenden Schritte enthält:

Scannen des gedruckten einzigartigen Codes, der mindestens die eindeutige Identität, die optionalen weiteren Informationen und die digitale Signatur enthält;

- Auslesen der eindeutigen Identität, der optionalen weiteren Informationen und der digitalen Signatur aus dem einzigartigen Code;

- Verifikation der digitalen Signatur;

- Überprüfung, ob sich die digitale Signatur auf die eindeutige Identität und die optionalen weiteren Informationen im einzigartigen Code bezieht;

- Extraktion von Merkmalen aus der mindestens einen festgelegten ersten Fläche;

- Abgleich der extrahierten Merkmale mit der eindeutigen Identität, die aus dem einzigartigen Code ausgelesen wurde.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Methode zur offline-Verifikation eines physischen Objekts durch Anwendung der Methoden zur eindeutigen Kennzeichnung von physischen Objekten und Identifizierung eines physischen Objekts wie hierin beschrieben, wobei keine Daten zur eindeutigen Identifizierung, vorzugsweise ausgewählt aus aus der festgelegten ersten Fläche des physischen Objekts extrahierten Merkmale, Daten der eindeutigen Identität und gegebenenfalls weitere Objektdaten, wie beispielsweise Herstellungsdatum, Herstellungsort, Batchnummer, Gültigkeitsdaten wie beispielsweise Haltbarkeitsdatum, sowie Referenzen zu weiterführenden digitalen Medien wie Internet-Links zu Packungsbeilagen oder Bedienungsanleitungen oder digitale Repräsentationen, aus einer Datenbank zur eindeutigen Identifizierung des physischen Objekts abgerufen werden.

Zudem betrifft die Erfindung eine Methode zur hybriden offline- und online- Verifikation eines physischen Objekts durch Anwendung der Methoden zur eindeutigen Kennzeichnung von physischen Objekten und Identifizierung eines physischen Objekts wie hierin beschrieben, wobei ein Teil der Daten zur eindeutigen Identifizierung, vorzugsweise ausgewählt aus mindestens einem Teil der aus der festgelegten ersten Fläche des physischen Objekts extrahierten Merkmale und/oder weitere Daten zur Verifikation der digitalen Signatur, wie beispielsweise öffentliche Schlüssel oder digitale Zertifikate, in einer Datenbank gespeichert und von dort abgerufen werden.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Methode zur Erweiterung der Kennzeichnung um weitere einzigartige Codes, wobei mindestens Teile der Schritte zur Kennzeichnung des physischen Objekts und mindestens Teile der Schritte zur Identifizierung des gekennzeichneten physischen Objekts in den Methoden zur eindeutigen Kennzeichnung von physischen Objekten und Identifizierung eines physischen Objekts wie hierin beschrieben von jeder Überprüfungsstelle im Lebenszyklus eines physischen Objekts, wie beispielsweise Hersteller, Zoll, Großhändler, Händler, durchgeführt und weitergeführt werden, wobei sich bei der neu aufzubringenden zusätzlichen einzigartigen Code die signierte eindeutige Identität nicht auf extrahierte Merkmale, sondern auf eine Repräsentation (bspw. Hash-Wert der Daten) des zuletzt aufgetragen einzigartigen Codes bezieht.

Ebenfalls betrifft die Erfindung ein physisches Objekt mit einem optischen Sicherheitsmerkmal zur eindeutigen Kennzeichnung und Identifizierung, vorzugsweise zur eindeutigen und sicheren Kennzeichnung und Identifizierung, von physischen Objekten auf mindestens einer Fläche der Oberfläche des physischen Objekts, wobei das optische Sicherheitsmerkmal mindestens eine erste festgelegte Fläche und mindestens eine zweite Fläche mit mindestens einem gedruckten einzigartigen Code umfasst, wobei der mindestens eine gedruckte einzigartige Code eine eindeutige Identität, optional weitere Informationen des physischen Objekts und eine digitale Signatur der eindeutigen Identität und der optionalen weiteren Informationen enthält, wobei die eindeutige Identität aus Merkmalen erstellt ist, die aus der mindestens einen ersten festgelegten Fläche extrahiert wurden.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Serialisierungs- und/oder Track & Tracesystem, das auf mindestens einem optisches Sicherheitsmerkmal auf mindestens einer Oberfläche eines physischen Objekts wie hierin beschrieben basiert.

Zudem betrifft die Erfindung die Verwendung eines optischen Sicherheitsmerkmals auf mindestens einer Oberfläche eines physischen Objekts wie hierin beschrieben in einem Serialisierungs- und/oder Track & Tracesystem und/oder zur Obj ektauthentifizierung.

Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung eines optischen Sicherheitsmerkmals auf mindestens einer Oberfläche eines physischen Objekts wie hierin beschrieben zur offline Verifikation und/oder hybriden offline- und online- Verifikation eines physischen Objekts.

Schließlich betrifft die Erfindung die Verwendung eines optischen Sicherheitsmerkmals auf mindestens einer Oberfläche eines physischen Objekts wie hierin beschrieben in einer Methode zur Erweiterung der Kennzeichnung um weitere einzigartige Codes wie hierin beschrieben.

Definitionen Die Bezeichnung „eindeutige Kennzeichnung“ im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet, dass eine genügende Anzahl von individuellen Kennzeichen zur Verfügung steht, um jede Entität einer zu kennzeichnenden Schar an Produkten zu individualisieren. Jedes individuelle Kennzeichen unterscheidet sich dabei von den anderen individuellen Kennzeichen in mindestens einem Merkmal. So müssen beispielsweise für eine Schar von insgesamt 1 Million Produkten mindestens 1 Million individuelle Kennzeichen zur Verfügung stehen, die sich in mindestens einem Merkmal voneinander unterscheiden.

Die Bezeichnung „sichere und eindeutigen Kennzeichnung“ im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst eine eindeutige und unverwechselbare Kennzeichnung, durch eine eindeutige Kennzeichnung, wie oben definiert (z.B. eine eindeutige Seriennummer, die in das Produkt oder Dokument möglichst untrennbar integriert ist, z.B. durch Auswerten von Merkmalen wie z.B.

Produktionsungenauigkeiten), die mit kryptografischen Verfahren (z.B. einem digitalen Siegel) abgesichert ist, sodass bei der Übertragung auf ein weiteres Produkt oder Dokument das Verifizieren (Überprüfung/Lesen) der Kennzeichnung fehlschlägt.

Die Bezeichnung „physisches Objekt“ umfasst jegliche Art von Gegenstand. Abgezielt wird hier auf die materielle Eigenschaft des Objekts in Gegensatz zu immateriellen Gütern, wie Dienstleistungen. Das physische Objekt ist dabei im Sinne der Erfindung üblicherweise Teil einer Serie von physischen Objekten, das mit der vorliegenden Erfindung eindeutig gekennzeichnet und identifiziert werden kann. Das physische Objekt umfasst beispielsweise Erzeugnisse und deren Zwischenstufen, Handelsgüter, Dokumente und Maschinen. Einige Beispiele für Erzeugnisse und deren Zwischenstufen oder Handelsgüter sind im Folgenden aufgeführt: ein Markenprodukt, ein Verbraucherprodukt, ein pharmazeutisches Produkt, ein Gesundheitsprodukt, ein Ernährungsprodukt, eine Komponente, eine Hardwarekomponente, eine elektronische Komponente, ein Computerchip, ein Buch, ein Handbuch. Neben dem physischen Objekt selbst, soweit verwendbar zu Festlegung einer Fläche auf der Oberfläche und Extraktion von Merkmalen aus dieser Fläche, umfasst die Bezeichnung auch deren Verpackungen, Produktschilder (Tags), Barcode-Karten und Barcode-Etiketten, sowie alle anderen Möglichkeiten, mit denen ein physisches Objekt üblicherweise während des Produktionsprozesses und/oder des Transports gekennzeichnet würden.

Die Bezeichnung „Dokumente“ im Sinne der vorliegenden Erfindung als Untereinheit der Bezeichnung „physische Objekte“ und „bedruckbare physische Objekte“ umfasst (ggf. bedruckte) Substrate, wie (ggf. bedruckte) natürliche, zellulose-basierte Substrate, (ggf. bedruckte) künstliche Polymer-basierte Substrate und Mischungen aus selbigen, insbesondere Banknoten, Ausweise, Pässe, Geburtsurkunden, Fahrausweise, Eintrittskarten und andere Tickets. Einige weitere Beispiele sind im Folgenden aufgeführt: einen Scheck, eine Anleihe, eine Bankkarte, eine Kreditkarte, eine Scheckkarte, eine Währung, eine Geldkarte, einen Identifikationsgegenstand, einen Identitätsgegenstand, einen Zugangsgegenstand, einen Gegenstand zur Erteilung einer Erlaubnis, ein Personalausweis, ein Sozialversicherungsnachweis, ein Führerschein, ein Impfpass, eine Testbescheinigung, eine Gesundheitskarte, eine Versichertenkarte, ein personalisierter Gegenstand, ein Reisepass, ein Dokument, ein Papierdokument, ein Sicherheitsdokument, eine Briefmarke, ein personalisiertes Dokument, ein Adhoc- Dokument, ein Zertifikat, ein Aktienzertifikat, ein Schuldzertifikat, ein Vertrag, eine Versicherungspolice, ein Testament, ein Parkticket, ein Transportticket oder ein Ticket für die Zulassung zu einer Veranstaltung.

Die Bezeichnung „Druckzusammensetzung" im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst jede beliebige Zusammensetzung, die z.B. als Tintenformulierung oder Toner in den unten genannten Druckmethoden eingesetzt werden kann. Die Druckzusammensetzung kann eine flüssige Druckzusammensetzung sein, wie beispielsweise eine Tintenformulierung, oder eine feste oder pulverförmige Druckzusammensetzung, wie beispielsweise ein Toner.

Die Bezeichnung „Tintenformulierung" im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst jedes beliebige Lösungsmittel sowie Kombinationen aus selbigen sowie typische Additive, die zur Herstellung einer druckfähigen Flüssigkeit geeignet sind. Die Bezeichnung „Toner" im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst jede beliebige Feststoff- oder Pulverzusammensetzung sowie Kombinationen aus selbigen sowie typische Additive, die zur Herstellung eines druckfähigen Feststoffs oder Pulvers geeignet sind.

Die Bezeichnung „ideale erste Fläche“ ist ein ideales Bild der festgelegten ersten Fläche ohne visuelle Abweichungen. Die festgelegte erste Fläche ist dabei üblicherweise eine ggf. teilweise oder vollständig bedruckte Fläche auf mindestens einer Oberfläche des physischen Objekts wie oben definiert.

Die Bezeichnung “digitales Urbild” im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst das erzeugte digitale Bild, das mit der Druckzusammensetzung auf die physischen Objekte gedruckt wird. Falls die festgelegte erste Fläche vollständig bedruckt ist, kann das digitale Urbild die ideale erste Fläche ersetzen.

Die Bezeichnung „Merkmale“ im Sinne der Erfindung umfasst jegliche Art von visueller Abweichung auf der festgelegten ersten Fläche des physischen Objekts zur untersuchten Fläche gleicher physischer Objekte, zur idealen ersten Fläche“ und ggf. zu seinem digitalen Urbild. Die Merkmale können beispielsweise Abweichungen in der Textur der Fläche, Farbe der Fläche, Einschlüsse, Aussparungen und Abweichung im Druckbild sein. Diese Abweichungen können Produktionsungenauigkeiten wie unten definiert oder aber auch Abweichungen, die vom Hersteller oder Aussteller bewusst auf die Oberfläche des physischen Objekts, in die Druckzusammensetzung oder in das Druckbild eingebracht wurden. Bewusste Abweichungen können beispielsweise beabsichtigte Manipulationen der Oberfläche des Produkts beispielsweise durch Zusatz von Fremdkörpern oder Einfügen von Kavitäten, zugesetzte Stoffe, wie Pigmente, in die Druckzusammensetzung, gezielte Fehlstellen oder Fehlfarben im Druckbild, oder Ähnliches sein.

Die Bezeichnung „Produktionsungenauigkeit“ im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst alle möglichen Schwankungen im Produktions- bzw. Herstellungsprozess von physischen Objekten sowie Schwankungen in Druckprozessen, sodass ein individuelles Merkmalsbild, welches an ein physisches Objekt gebunden ist, entsteht. Des Weiteren umfasst die Bezeichnung in Sinne der vorliegenden Erfindung unbeabsichtigte und intrinsische Abweichungen der untersuchten Fläche des physischen Objekts zur untersuchten Fläche gleicher physischer Objekte und zu seinem digitalen Urbild. Diese unbeabsichtigten und intrinsischen Abweichungen können Abweichungen der Oberfläche des physischen Objekts selbst, Abweichungen in einer aufgedruckten Druckzusammensetzung oder Abweichungen im Druckbild eines mit einer Druckzusammensetzung aufgedruckten Identifikationsmusters sein. Beispiele für Abweichungen der Oberfläche des physischen Objekts sind Oberflächenunebenheit, Unterschiede in der Faserstruktur und/oder Faserdicke, Löcher, Erhebungen, Kratzer, Kantenverläufe, Körnigkeit, Rauigkeit und Unschärfe. Beispiele für Abweichungen in der aufgedruckten Druckzusammensetzung sind Abweichung in Viskosität, Oberflächenspannung oder Partikelgröße, Partikelagglomerationen, usw. Beispiele für Abweichungen im Druckbild des mit der Druckzusammensetzung aufgedruckten Identifikationsmusters sind Druckungenauigkeiten und Druckfehlstellen wie unterschiedliche Liniendicken, - Verläufe, Linienausbereitung, Kantenverläufe, Satellitentropfen, mehrere Tintentropfen auf einer Fläche, keine Tintentropfen, die auf individuelle Fehler und Fehleinstellungen des Druckers zurückzuführen sind, wie beispielsweise fehlender Druckimpuls, Verstopfung oder Fehlstellung der Druckdüsen oder uneinheitliche Führung des Substrats und/oder Druckkopfs. Nicht unter die Bezeichnung „Produktungenauigkeiten“ fallen Abweichungen, die vom Hersteller oder Aussteller bewusst auf die Oberfläche des physischen Objekts, in die Druckzusammensetzung oder in das Druckbild eingebracht wurden, wie beispielsweise beabsichtigte Manipulationen der Oberfläche des Produkts beispielsweise durch Zusatz von Fremdkörpern oder Einfügen von Kavitäten, zugesetzte Stoffe, wie Pigmente, in die Druckzusammensetzung oder gezielte Fehlstellen oder Fehlfarben im Druckbild. Die Bezeichnung „Extrahieren der Merkmale“ im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst das Messen und Bewerten von visuellen Abweichungen der festgelegten ersten Fläche zu der idealen ersten Fläche bzw. seinem digitalen Urbild. Denn in der Realität weisen nahezu alle Oberflächen von physischen Objekten visuelle Abweichungen auf. Diese können für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar sein und benötigen deshalb oft optische Messapparate wie z.B. ein Spektrometer, Kamera oder Smart Devices.

Sind Abweichungen messbar bei einer Aufnahme mit einem optischen Messapparat, wie z.B. ein Spektrometer, Kamera oder Smart Devices, bezeichnet die vorliegende Erfindung diese als Merkmal.

Die Bezeichnung „Drucken" in Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst die Abscheidung von Pigmenten auf oder in ein festes Substrat. Typische Beispiele sind, aber nicht ausschließlich, Offsetdruck, Digitaldruck, Tintenstrahldruck, Siebdruck, Transferdruck, Stempeldruck, Rolle zu Rolle, Druck ohne Kontakt, Laserdruck, Sprühdruck, Sprühverfahren, Thermodruck, Thermotransferdruck sowie weitere Verfahren.

Die Bezeichnung “offline Verifikation” beschreibt das Prüfen der Authentizität des Herstellers bzw. Aussteller des physischen Objekts und Integrität der Daten zum Produkt mit den zur Verifikation notwendigen Daten. Die zur Verifikation notwendigen Daten sind in dem einzigartigen Code hinterlegt, wobei die digitalen Zertifikate wahlweise ebenfalls im einzigartigen Code hinterlegt sein können oder in der verifizierenden Applikation abgespeichert sein können oder aus einer Datenbank geladen werden können. Die Bezeichnung „einzigartiger Code“ beschreibt einen ein- oder mehrdimensionalen Code, der individuell für jede Entität einer Schar von gleichartigen Entitäten erstellt wird und sich von allen anderen einzigartigen Codes der deren Entitäten der Schar unterscheidet.

Ein „digitales Zertifikat“ ist ein digitaler Datensatz, der neben bestimmten Metadaten, beispielsweise ein Name, Ort, Land zu einer juristischen oder natürlichen Person auch den öffentlichen Schlüssel dieser Person trägt, sowie die Signatur dieser Daten durch eine vertrauenswürdige Instanz. Die vertrauenswürdige Instanz bestätigt durch ihre Signatur des digitalen Zertifikats die Authentizität einer Person, womit sie verifizierbar wird. Die Integrität der Daten lässt sich durch das Entschlüsseln der Daten mithilfe des öffentlichen Schlüssels des Signierenden und kryptografischer Verfahren prüfen. Das digitale Zertifikat wird üblicherweise ausgestellt durch eine offizielle Zertifizierungsstelle.

Eine „digitale Signatur“ ist ein asymmetrisches Kryptosystem, bei dem ein Sender mit Hilfe eines geheimen Signaturschlüssels (dem Private Key) zu einer digitalen Nachricht (d.h. zu beliebigen Daten) einen Wert berechnet, der ebenfalls digitale Signatur genannt wird. Dieser Wert ermöglicht es jedem, mit Hilfe des öffentlichen Verifikationsschlüssels (dem Public Key) die nichtab streitbare Urheberschaft und Integrität der Nachricht zu prüfen. Um eine mit einem Signaturschlüssel erstellte Signatur einer Person zuordnen zu können, muss der zugehörige Verifikationsschlüssel dieser Person zweifelsfrei zugeordnet sein (siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Digitale_Signatur).

Photolumineszenz bezeichnet die Emission von Photonen nach vorheriger Anregung mittels Photonen höherer Energie, meist im ultravioletten, aber auch sichtbaren oder Nahinfraroten-Bereich. Durch die Anregung wird ein Elektron in einen höheren Energiezustand gehoben. Beim Zurückfallen in einen niedrigeren Energiezustand wird diese Energie in Form von Photonen wieder abgegeben. In einem lumineszierenden Stoff unterscheidet man grob zwei Arten der Anregung: bei der Fluoreszenz fällt das Elektron aus einem höheren Singulett-Zustand in den niedrigeren Energiezustand zurück, während bei der Phosphoreszenz das angeregte Elektron in einen erhöhten durch einen nach der Spinauswahl verbotenen Übergang in einen erhöhten Triplett-Zustand übergeht, aus dem es wiederum durch einen nach der Spinauswahl verbotenen Übergang in den niedrigeren Energiezustand zurückfällt.

Blockchain ist eine kontinuierlich erweiterbare Liste von Datensätzen in einzelnen Blöcken. Neue Blöcke werden nach einem Konsensverfahren erstellt und mittels kryptographischer Verfahren an eine bestehende Kette angehängt. In einer analogen code chain werden die Datensätze nicht in einer Datenbank gespeichert, sondern sind auf dem physischen Objekt selbst gespeichert. Neue Blöcke können ebenfalls mittels des beschriebenen Verfahrens an eine bestehende Kette angehängt werden.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Im Kem der vorliegenden Erfindung werden individuelle intrinsische Merkmale der Oberfläche eines physischen Objekts als physikalische unklonbare Funktion für eine sichere Kennzeichnung und Identifizierung eines physischen Objekts herangezogen. Diese Merkmale werden beispielsweise mittels Bildgebungsv erfahren aus einer festgelegten ersten Fläche der Oberfläche extrahiert und als Basis für eine eindeutige Identität, beispielsweise in Form eines binären Codes, herangezogen. Die eindeutige Identität wird zusätzlich signiert und zusammen mit dieser Signatur in einen einzigartigen Code umgewandelt, der auf eine zweite Fläche der Oberfläche des physischen Objekts gedruckt wird. Dieser einzigartige Code enthält somit zum einen eine physikalische unklonbare Funktion zur sicheren Identifizierung des physischen Objekts als auch die Signatur des Erstellers zur Verifikation der Authentizität. Auf Basis dieser beiden Informationen ist es möglich, auf eine zentrale Speicherung von Daten zur Identifizierung und/oder Authentifikation des physischen Objekts, wie beispielsweise der Speicherung eines Schlüssels zur Entschlüsselung einer Seriennummer in einer zentralen Datenbank, zu verzichten. Die vorliegende Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt eine Methode zur eindeutigen Kennzeichnung von physischen Objekten, die folgende Schritte enthält:

- Festlegen einer ersten Fläche auf mindestens einer Oberfläche eines physischen Objekts;

- Extraktion von Merkmalen aus der ausgewählten Fläche;

- Erstellung einer eindeutigen Identität aus mindestens einem Teil der extrahierten Merkmale;

Signieren von mindestens der eindeutigen Identität und optional weiteren Informationen in Form einer digitalen Signatur;

- Erstellung eines einzigartigen Codes, der mindestens die eindeutige Identität, die optionalen weiteren Informationen und die digitale Signatur enthält;

- Drucken des einzigartigen Codes auf mindestens eine zweite Fläche auf mindestens einer Oberfläche des physischen Objekts.

In einem ersten Schritt wird einer ersten Fläche auf mindestens einer Oberfläche eines physischen Objekts festgelegt. Diese mindestens eine festgelegte Fläche wird üblicherweise allen Überprüfungsstellen im Lebenszyklus des physischen Objekts, wie beispielsweise Hersteller, Zoll, Großhändler, Händler, mitgeteilt, um eine Identifizierung des physischen Objekts nach der hierin beschriebenen erfmdungsgemäßen Methode, die offline-Verifikation des physischen Objekts nach der hierin beschriebenen erfmdungsgemäßen Methode und die Erweiterung der Kennzeichnung um weitere einzigartige Codes nach der hierin beschriebenen erfmdungsgemäßen Methode zu ermöglichen.

Jede Oberfläche eines physischen Objekts ist einzigartig und weist individuelle intrinsische Merkmale, wie beispielsweise Produktionsungenauigkeiten (Risse, Erhöhungen, Täler, Rauigkeiten etc.), auf. Diese sind für ein menschliches Auge nicht sichtbar, dazu willkürlich, zufällig und gelten heute im Produktionsprozess als nicht steuerbar. Deshalb spricht man auch von einer physikalische unklonbaren Funktion.

Da jeder Teil einer Oberfläche eines physischen Objekts sich eindeutig von jedem anderen auf der Oberfläche und auch von Teilen anderer Oberflächen unterscheidet, kann die erste Fläche individuell ausgesucht und festgelegt werden. Es darf auch ausgewählt werden, ob Merkmale von der gesamten festgelegten ersten Fläche extrahiert werden oder nur von einem Teil der ersten Fläche. Es ist lediglich sicherzustellen, dass mit der Anzahl der Merkmale noch die zu kennzeichnenden physischen Objekte eindeutig unterscheidbar bleiben. Die Auswahl wird dann üblicherweise an eine Leseeinheit/Extraktionseinheit sowie an alle Überprüfungsstellen im Lebenszyklus des physischen Objekts kommuniziert.

Es können hierbei eine oder mehrere erste Flächen festgelegt werden. Üblicherweise übersteigt die Anzahl der ersten Flächen schon allein aus Kostengründen nicht 10. Die Anzahl der Oberflächen des zu kennzeichnenden physischen Objekts ist abhängig von der Art und Form des zu kennzeichnenden physischen Objekts. Es können erste Flächen auf einer oder mehreren Oberfläche(n) des zu kennzeichnenden physischen Objekts festgelegt werden. Die Anzahl der Oberflächen übersteigt üblicherweise nicht 10.

Diese mindestens erste Fläche kann eine Fläche auf jeglicher Art von Oberfläche sein, die mit dem physischen Objekts assoziiert ist, wie beispielsweise direkt mindestens eine Fläche der Oberfläche des physischen Objekts sein, soweit die Gegenständlichkeit des physischen Objekts dies zulässt, mindestens eine Fläche der Oberfläche der Verpackung des physischen Objekts, mindestens eine Fläche eines Etiketts, Tags, Barcode-Karte und/oder Barcode-Etikett, mit dem die Oberfläche des physischen Objekts beklebt oder etikettiert wird, oder Kombinationen daraus (z.B. einen Teil der Oberfläche des physischen Objekts oder Verpackung des physischen Objekts kombiniert mit mindestens einem Teil der Fläche eines Etiketts, Tags, Barcode-Karte und/oder Barcode-Etikett). Vorzugsweise wird für jede Entität der zu kennzeichnenden Anzahl der physischen Objekte die gleiche(n) Fläche(n) auf der mindestens eine Oberfläche des physischen Objekts festgelegt.

Die Mindestgröße der mindestens einen ersten Fläche ist abhängig von der Anzahl der zu kennzeichnenden Entitäten eines physischen Objekts. Je größer die Anzahl der Entitäten, desto größer die Mindestgröße der mindestens einen ersten Fläche. Die mindestens eine erste Fläche muss so groß gewählt werden, dass die Anzahl der extrahierten Merkmale ausreicht, jede Entität zu individualisieren.

Üblicherweise hat die mindestens eine erste Fläche eine Größe von weniger als 10 cm ² .

Die mindestens eine festgelegte erste Fläche kann zumindest teilweise mit mindestens einer Druckzusammensetzung bedruckt sein.

Dabei können die mindestens eine Druckzusammensetzung(en) direkt auf mindestens einen Teil der mindestens einen festgelegten erste Fläche auf mindestens einer Oberfläche eines physischen Objekts gedruckt sein, soweit die Gegenständlichkeit des physischen Objekts dies zulässt. Die mindestens eine Druckzusammensetzung(en) können auch auf mindestens ein Etikett gedruckt werden und mindestens eine Oberfläche des physischen Objekts, die zumindest teilweise mit der festgelegten ersten Fläche überlappt, kann dann mit dem mindestens einem bedruckten Etikett beklebt/etikettiert werden.

Falls die Form und/oder Gegenständlichkeit des physischen Objekts ein Bedrucken nicht zulässt, kann die mindestens eine erste Fläche auch auf der Oberfläche der Verpackung des physischen Objekts festgelegt werden und die mindestens eine Druckzusammensetzung(en) direkt zumindest teilweise auf mindestens eine festgelegte erste Fläche der Oberfläche der Verpackung des physischen Objekts gedruckt werden. Es können auch mindestens ein mit der mindestens einen Druckzusammensetzung(en) bedrucktes Etikett auf zumindest einen Teil der mindestens einen ersten festgelegten Fläche auf der Oberfläche der Verpackung des physischen Objekts geklebt/etikettiert werden.

Die Druckzusammensetzung(en) kann/können auch auf Dokumente gedruckt werden.

Das Bedrucken von zumindest einem Teil der festgelegten Oberfläche erweitert die Auswahl der zu extrahierenden Merkmale auf Merkmale, die auf Abweichungen im Druckbild oder der Druckzusammensetzungen auf der bedruckten Fläche beruhen. Hierdurch kann die Größe der mindestens einen festgelegten ersten Fläche entsprechend des Anteils der bedruckten Fläche reduziert werden.

Zum Drucken sind die üblichen Druckmethoden abhängig von der Art der Druckzusammensetzungen anwendbar. Vorzugsweise werden die Druckzusammensetzungen mittels Offsetdruck, Digitaldruck, Tintenstrahldruck, Siebdruck, Transferdruck, Stempeldruck, Rolle zu Rolle, Druck ohne Kontakt, Laserdruck, Sprühdruck, Sprühverfahren, Thermodruck, Thermotransferdruck sowie weitere Verfahren auf mindestens eine Fläche der Oberfläche des physischen Objekts oder Dokuments gedruckt.

Abhängig von der Art des Produkts kann/können die Druckzusammensetzung(en) direkt auf mindestens eine Oberfläche des physischen Objekts, auf die Verpackung des physischen Objekts sowie auf Etiketten, Schilder, Barcode-Karten und/oder Barcode-Etiketten gedruckt werden.

Die Druckzusammensetzung(en) ist/ sind vorzugsweise handelsübliche Druckzusammensetzung(en) geeignet für die Abscheidung von Pigmenten auf oder in ein festes Substrat. Geeignete Druckzusammensetzungen können je nach Druckart flüssige Druckzusammensetzungen wie Tintenformulierungen oder feste oder pulverförmige Druckzusammensetzungen wie Toner sein. Typische Beispiele sind, aber nicht ausschließlich, Offsetdruck, Digitaldruck, Tintenstrahldruck, Siebdruck, Transferdruck, Stempeldruck, Rolle zu Rolle, Druck ohne Kontakt, Laserdruck, Sprühdruck, Sprühverfahren sowie weitere Verfahren.

Die Druckzusammensetzung(en) kann/können Farbpigmente enthalten. Die Farbpigmente sind vorzugsweise handelsübliche Farbpigmente, die für Druckzusammensetzungen geeignet sind. Dies kann dazu führen, dass die auf die festgelegte Fläche gedruckte mit menschlichem Auge sichtbar ist.

Die Druckzusammensetzung(en) kann/können Photolumineszenzmaterialien enthalten, die unter Photonenanregung eine Strahlung im Bereich bis 3000 nm emittieren, bevorzugt bis 1800 nm, stärker bevorzugt bis 1400 nm, am stärksten bevorzugt bis 1100 nm.

Hierfür sind generell Photolumineszenzmaterialien geeignet, die unter Photonenanregung eine Strahlung ab mindestens 200 nm, bevorzugt mindestens 225 nm, stärker bevorzugt mindestens 250 nm als untere Grenze emittieren.

In einer bevorzugten Ausführungsform emittieren die Photolumineszenzmaterialien unter Photonenanregung eine Strahlung ab mindestens 380 nm, bevorzugt ab mindestens 390 nm, am stärksten bevorzugt ab mindestens 400 nm als untere Grenze.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform emittieren die

Photolumineszenzmaterialien unter Photonenanregung eine Strahlung ab mindestens 750 nm, bevorzugt ab mindestens 780 nm, stärker bevorzugt ab mindestens 800 nm, am stärksten bevorzugt ab mindestens 850 nm als untere Grenze.

Die Photolumineszenzmaterialien sind vorzugsweise ausgewählt aus Photolumineszenzfarbstoffen und halbleitenden anorganischen Nanokristallen.

Die halbleitenden anorganischen Nanokristalle emittieren unter Photonenanregung vorzugsweise eine Strahlung im Bereich von 400 nm bis 3000 nm, stärker bevorzugt von 500 nm bis 1800 nm, am stärksten bevorzugt von 750 nm bis 1100 nm. Beispiele für geeignete halbleitende anorganische fluoreszierende (Kern- )Nanokristalle sind unter anderem Ag2S, Äg2Se, Ag2Te, CdS, CdSe, CdTe, PbS, PbSe, PbTe, SnTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, InP, InAs, Cu ₂ S, In ₂ S ₃ , InSb, GaP, GaAs, GaN, InN, InGaN,ZnSSe, ZnSeTe, ZnSTe, CdSSe, CdSeTe, HgSSe, HgSeTe, HgSTe, ZnCdS, ZnCdSe, ZnCdTe, ZnHgS, ZnHgSe, ZnHgTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, ZnCdSSe, ZnHgSSe, ZnCdSeTe, ZnHgSeTe, CdHgSSe, CdHgSeTe, CuInS ₂ , CuInSe2, CuInGaSe2, CuInZnS2, CuZnSnSe2, CuIn(S,Se)2, CuInZn(S,Se)2, AgIn(S,Se) ₂ .

Weitere geeignete Beispiele, aber nicht ausschließlich, sind Perovskite-Materialien mit der allgemeinen Formel ABX ₃ oder A4BX6, wobei X ausgewählt aus Cl, Br, I, O und/oder Mischungen daraus sein kann, wobei A ausgewählt aus Cs, CH ₃ NH ₃ , CH(NH ₂ ) ₂ , Ca, Sr, Bi, La, Ba, Mg und/oder Mischungen daraus sein kann, wobei B ausgewählt aus Pb, Sn, Sr, Ge, Mg, Ca, Bi, Ti, Mn, Fe und/oder Mischungen daraus sein kann.

Des Weiteren sind Kern/Schale und/oder Kern/Multischalen aus halbleitenden anorganischen Nanokristalle- Architekturen aus II- VI, III- V, IV-VI, I-VI, I-III-VI Halbleitern oder Mischungen daraus sowie Kern/Schale und/oder Kern/Multischalen aus Perovskite-Materialien, weitere geeignete Beispiele.

Das Kristallgitter der halbleitenden anorganischen Nanokristalle kann zusätzlich, aber nicht ausschließlich, mit einem oder mehreren Metallionen, wie beispielsweise Cu ⁺ , Mg ²⁺ , Co ²⁺ , Ni ²⁺ , Fe ²⁺ , Mn ²⁺ und/oder mit einem oder mehreren Seltenerdmetallen, wie beispielsweise Ytterbium, Praeseodym oder Neodym, dotiert sein.

Die halbleitenden anorganischen Nanokristalle haben bevorzugt eine durchschnittliche Partikelgröße von 1 nm bis 100 nm, stärker bevorzugt von 2 nm bis 50 nm und am stärksten bevorzugt von 3 nm bis 15 nm in mindestens eine Dimension, vorzugsweise in alle Dimensionen. Die durchschnittliche Partikelgröße kann durch verschiedene Methoden noch vergrößert/modifiziert werden. Typische Beispiele sind, aber nicht ausschließlich, eine Silica-Schale, eine Titanoxid-Schale, eine Halogen- Schale sowie weiteren Verfahren zur Stabilitätserhöhung, Maskierung, Bioverträglichkeit, Wasserlöslichkeit und/oder Umhüllung.

Eine interessante Eigenschaft der bevorzugten halbleitenden anorganischen Nanokristalle ist, dass deren Anregungs- und Emissionsspektrum unter anderem abhängig von deren Partikelgröße ist.

Die halbleitenden anorganischen Nanokristalle sind vorzugsweise photolumineszierende Substanzen, die durch Lichtabsorption in elektronisch angeregte Energiezustände gebracht werden, und daraufhin unter Aussenden von Licht in Form von Fluoreszenz wieder energetisch tiefer liegende Energiezustände erreichen.

Die Druckzusammensetzung(en) können anstelle oder zusätzlich zu den photolumineszierenden halbleitenden anorganischen Nanokristallen auch ein oder mehrere weitere Photolumineszenzfarbstoffe enthalten.

Die Photolumineszenzfarbstoffe emittieren unter Photonenanregung vorzugsweise eine Strahlung im Bereich von 380 bis 3000 nm emittieren, bevorzugt von 400 bis 1800 nm, stärker bevorzugt von 450 bis 1400 nm, am stärksten bevorzugt von 750 nm bis 1100 nm.

Die Photolumineszenzfarbstoffe können ausgewählt werden aus Fluoreszenzfarbstoffen, Phosphoreszenzfarbstoffen und Mischungen daraus. Fluoreszenzfarbstoffe sind Farbstoffe, die nach Photonenanregung eine Fluoreszenzstrahlung emittieren, während Phosphoreszenzfarbstoffe Farbstoffe sind, die nach Photonenanregung eine Phosphoreszenzstrahlung emittieren.

Geeignete Photolumineszenzfarbstoffe können unter Photonenanregung sowohl einen „Stoke-Shift“, als auch einen „Anti-Stoke-Shift“ aufweisen. Des Weiteren können Leuchtstoffe sowohl Fluoreszenz-, als auch Phosphoreszenz- Verhalten aufweisen. Die verwendeten Leuchtstoffe können sowohl organische, als auch anorganische Kristalle/Molekülen sein.

Fluoreszenzfarbstoffe sind üblicherweise ausgewählt aus organischen Fluoreszenzfarbstoffen und anorganischen Fluoreszenzfarbstoffen oder Mischungen daraus.

Organische Farbstoffe können aus den Klassen der Proteine und Peptide, kleinen organischen Moleküle, synthetischen Oligomere und Polymere sowie Multikomponentensystemen ausgewählt werden.

Typische Beispiele für Polymere und Peptide sind Green Fluorescent Protein (GFP), Yellow Fluorescent Protein (YFP) oder Red Fluorescent Protein (RFP). Nicht-proteinische organische Fluoreszenzfarbstoffe gehören üblicherweise den Klassen der Xanthenderivate, Cyaninderivate, Squarainderivate, Squarain- Rotaxanderivate, Naphathalenderivate, Cumarinderivate, Oxadiazolderivate, Anthrazenderivate, Pyrenderivate, Oxazinderivate, Acridinderivare, Arylmethinderivare, Tetrapyrrolderivate und Dipyrromethanderivate an. Organische Fluoreszenzfarbstoffe sind üblicherweise käuflich erwerblich in allen Emissionsspektralfarben von blau (ab 380 nm) bis rot (bis 1800 nm).

Geeignete organische Farbstoffe mit Emissionsspektralfarben ab 800 nm sind dabei beispielsweise beschrieben in EP 0 933 407, US 5,282,894, US 5,665,151, WO 1998/018871, WO 2003/038003, US 10,119,071 und US 5,542,971.

Geeignete anorganische Farbstoffe sind vorzugsweise die oben beschriebenen halbleitenden anorganischen Nanokristalle.

Phosphoreszenzfarbstoffe sind üblicherweise ausgewählt aus dotierten Oxiden, Nitriden, Oxynitriden, Sulfiden, Seleniden, Haliden, Silikaten und Aluminaten von Calcium, Strontium, Barium, Zink, Cadmium, Mangan, Silizium und Seltenerdmetallen und Mischungen daraus. Meistens, aber nicht ausschließlich verwendet man Sulfide von Metallen der zweiten Hauptgruppe des Periodensystems und Zink sowie Aluminate von Metallen der zweiten Hauptgruppe des Periodensystems. Die Dopenden können z.B. Metalle oder Metallsalze darstellen. Geeignete Beispiele für Phosphoreszenzfarbstoffe sind dotierte Sulfiden und Aluminate von Calcium, Strontium, Barium und Zink, wie beispielsweise mit Bismut dotiertes Calcium/ Strontiumsulfid, mit Kupfer dotiertes Zinksulfid, sowie mit Europium dotiertes Strontiumaluminat.

Photolumineszenzfarbstoffe mit einem „Stoke-Stift“-Verhalten sind vorzugsweise photolumineszierende Substanzen, die durch Lichtabsorption eines höher energetischen Photons in elektronisch angeregte Energiezustände gebracht werden, und daraufhin unter Aussenden von Licht in Form von Fluoreszenz oder Phosphoreszenz wieder energetisch tiefer liegende Energiezustände erreichen.

Die Photolumineszenzmaterialien werden bevorzugt von sichtbarem Licht, wie blauem oder weißem Licht, sowie höherer energetischer NIR- Strahlung als das Emissionssignal angeregt.

Die Photolumineszenzmaterialien emittieren unter Photonenanregung eine Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 200 nm bis 3000 nm im breitesten Spektralbereich wie oben diskutiert.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform emittieren die Photolumineszenzmaterialien unter Photonenanregung eine Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 750 bis 1800 nm, stärker bevorzugt von 800 bis 1400 nm, am stärksten bevorzugt von 850 nm bis 1100 nm. Diese Wellenlängenbereiche befinden sich im nicht sichtbaren Nahinfrarotbereich (NIR-B er eich).

Der Anteil der Photolumineszenzmaterialien in der Druckzusammensetzung beträgt bevorzugt 0,01 bis 70,0 Gewichts-%, stärker bevorzugt 0,05 bis 40,0 Gewichts-%, am stärksten bevorzugt 0,1 bis 30,0 Gewichts-%, gemessen am Gesamtgewicht der Druckzusammensetzung. Für Digital- und Inkjetdruck ist ein Bereich zwischen 0,01 bis 30,0 Gewichts-% zu bevorzugen. Die Druckzusammensetzung kann Photolumineszenzmaterialien enthalten, die mindestens einen oder alle, vorzugsweise alle, der folgenden Eigenschaften gemeinsam haben: Emissionswellenlänge, Emissionsverteilung, Emissionsmaximum. In einer anderen Ausführungsform kann die Druckzusammensetzung Mischungen von Photolumineszenzmaterialien enthalten, die unterschiedliche Werte haben bei Emissionswellenlänge, Emissionsverteilung und Emissionsmaximum.

Weiterhin kann die Druckzusammensetzung die Farbpigmente der kommerziellen Toner bzw. Tinten enthalten. Es können kommerzielle Druckzusammensetzungen genutzt werden und diese mit den Photolumineszenzmaterialien versetzt werden.

Die emittierte Strahlung der Druckzusammensetzung kann ein individuelles Fluoreszenzspektrum ergeben, das abhängig ist von der Art, Menge und Partikelgröße der Photolumineszenzmaterialien, bevorzugt der halbleitenden anorganischen Nanokristalle.

Dabei kann das individuelle Fluoreszenzspektrum mit einem Spektrometer detektiert werden. Das detektierte individuelle Fluoreszenzspektrum kann dann mit einem bereits gespeicherten Referenzspektrum verglichen werden.

Zusätzlich kann dieses individuelle Fluoreszenzspektrum als weiteres Sicherheitsmerkmal für eine vom Produzenten des Produkts individuell gemischte Druckzusammensetzung eingesetzt werden.

Die Druckzusammensetzungen für beispielsweise Ink-Jet Druck haben vorzugsweise eine reziproke Ohnesorgzahl von weniger als 14, stärker bevorzugt von 1 bis 10, noch stärker bevorzugt von 1 bis 8 und am stärksten bevorzugt von 2 bis 4.

Die ein oder mehreren Druckzusammensetzung(en) kann/können ausschließlich Farbpigmente, ausschließlich Photolumineszenzmaterialien wie oben beschrieben oder Farbpigmente und Photolumineszenzmaterialien wie oben beschrieben enthalten.

Vorzugsweise wird mindestens eine Oberfläche eines physischen Objekts mit mindestens einer Druckzusammensetzung in Form eines Identifikationsmusters bedruckt.

Hierbei umfasst die erfmdungsgemäße Methode vorzugsweise folgende weitere Schritte:

- Bereitstellung einer oder mehrerer Druckzusammensetzung(en);

- Drucken der Druckzusammensetzung(en) auf mindestens eine Oberfläche des physischen Objekts in Form eines Identifikationsmusters, wobei das gedruckte Identifikationsmuster zumindest teilweise mit der mindestens einen festgelegten ersten Fläche überlappt.

Das Identifikationsmuster kann auch ein oder mehrere Muster, wie beispielsweise Flächen, Streifen, Linien, geometrische Figuren, wie Kreise, Dreiecke, Rechtecke, Vielecke etc, alphanummerische Zeichen, Schriftzeichen, Bilder oder Kombinationen daraus, enthalten.

Das Identifikationsmuster kann für jedes individuelle zu kennzeichnende bedruckbare physische Objekt einzigartig sein. Dies bedeutet, dass das Identifikationsmuster jeder Entität der zu kennzeichnenden physischen Objekte sich von den Identifikationsmustem der anderen Entitäten in mindestens einem Merkmal unterscheiden.

Das Identifikationsmuster kann Objektdaten, wie beispielsweise Herstellungsdatum, Herstellungsort, Batchnummer, Gültigkeitsdaten wie beispielsweise Haltbarkeitsdatum, sowie Referenzen zu weiterführenden digitalen Medien wie Internet-Links zu Packungsbeilagen oder Bedienungsanleitungen oder digitale Repräsentationen, enthalten Das Identifikationsmuster kann ein- oder mehrdimensional sein.

Geeignete Dimensionen für das mehrdimensionale Identifikationsmuster sind örtliche Dimensionen, beispielsweise in x- und/oder y-Richtung, oder farbliche Dimensionen, beispielsweise die Eigenfarbe der Farbstoffe in den Druckzusammensetzungen und/oder die unterschiedlichen Emissionsspektren der halbleitenden anorganischen Nanokristalle.

Das Identifikationsmuster kann ein eindimensionales Muster, wie beispielsweise ein Strichcode, ein zweidimensionales Muster, wie beispielsweise ein QR-Code, sein, oder ein dreidimensionales Muster, wie beispielsweise ein farbiger Barcode.

Das Identifikationsmuster kann auch einen einzigartigen Code enthalten oder ein einzigartiger Code sein. Dabei ist das Identifikationsmuster für jedes individuelle zu kennzeichnende physische Objekt vorzugsweise einzigartig.

Hierzu kann vorzugsweise zunächst mindestens eine Bezugsgröße, bevorzugt mehrere Bezugsgrößen des physischen Objekts digital signiert werden.

Mögliche Bezugsgrößen sind dabei beispielsweise Bezugsgrößen zu Art und Beschaffenheit des physischen Objekts wie Seriennummem, Lot-Nummern, CAS- Nummer bei chemischen Produkten, zum Produktionsort, zum Produktionszeitpunkt, zum Lieferort, zum Produzenten, zum Lieferanten, zum Abnehmer oder ähnliche. Der sichere Schlüssel kann dem Produzenten zur Verfügung gestellt oder vom Produzenten selbst erstellt sein.

Über die digitale Signatur wird ein für das physische Objekt, vorzugsweise für die individuelle Packungseinheit des physischen Objekts, einzigartiger Code generiert. Über die digitale Signatur kann die eindeutige Kennzeichnung der vorliegenden Erfindung als sichere und eindeutige Kennzeichnung verwendet werden.

Die mindestens eine festgelegte erste Fläche überlappt vorzugsweise zumindest teilweise mit der mindestens einen bedruckten Oberfläche des physischen Objekts. Die mindestens eine festgelegte erste Fläche kann größer, kleiner oder gleich groß wie die mindestens eine bedruckte Oberfläche sein. Die mindestens eine festgelegte erste Fläche kann, muss aber nicht, kongruent mit der mindestens einen bedruckten Oberfläche sein.

Die mindestens eine festgelegte erste Fläche kann, muss aber nicht die gleiche Form wie die bedruckte Oberfläche haben.

Die mindestens eine festgelegte erste Fläche überlappt vorzugsweise zumindest teilweise mit der mindestens einen bedruckten Oberfläche, beispielsweise im Bereich von 1% bis 100%, so wie 10% bis 100%, bevorzugt von 25% bis 100%, stärker bevorzugt von 50% bis 100%, am stärksten bevorzugt von 75% bis 100% Überlappung.

Durch diese Überlappung können bei der späteren Extraktion der Merkmale aus der mindestens einen festgelegten ersten Fläche auch Merkmale erfasst werden, die sich aus visuellen Abweichungen in der aufgedruckten Druckzusammensetzung oder visuellen Abweichungen im Druckbild eines mit der Druckzusammensetzung aufgedruckten Identifikationsmusters ergeben.

Aus der mindestens einen festgelegten ersten Fläche werden Merkmale extrahiert.

Als Merkmale kommen alle möglichen visuellen Abweichungen in der mindestens einen festgelegten Fläche von der idealen ersten Fläche ohne visuelle Abweichungen in Fragen. Typische Merkmale sind beispielsweise Abweichungen in der Textur der Fläche, Farbe der Fläche, Einschlüsse, Aussparungen und Abweichung im Druckbild.

In Falle einer vollständigen Überlappung der mindestens einen festgelegten Fläche mit der mindestens einen bedruckten Oberfläche kann anstelle der idealen ersten Fläche auch das digitale Urbild der mindestens einen bedruckten Oberfläche im Bereich der mindestens einen festgelegten ersten Fläche als Referenz herangezogen werden. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Merkmale Produktionsungenauigkeiten auf der mindestens einen festgelegten ersten Fläche.

Die Produktionsungenauigkeiten, die aus der mindestens einen festgelegten ersten Fläche extrahiert werden, umfassen dabei alle Arten von Produktionsungenauigkeiten, also unbeabsichtigte und intrinsische Abweichungen der Oberfläche des physischen Objekts und/oder Substrats selbst und/oder unbeabsichtigte und intrinsische Abweichungen in der aufgedruckten Druckzusammensetzung und unbeabsichtigte und intrinsische Abweichungen im Druckbild eines mit der Druckzusammensetzung aufgedruckten Identifikationsmusters wie oben beschrieben.

Die unbeabsichtigten und intrinsischen Abweichungen der Oberfläche des physischen Objekts und/oder Substrats sind das Resultat von zufälligen, nicht steuerbaren Prozessen während der Produktion des physischen Objekts und/oder Substrats selbst. Diese Produktionsungenauigkeiten können im erfindungsgemäßen Verfahren um unbeabsichtigte und intrinsische Abweichungen in der aufgedruckten Druckzusammensetzung und/oder unbeabsichtigte Abweichungen im Druckbild eines mit der Druckzusammensetzung aufgedruckten Identifikationsmusters im Überlapp von der mindestens einen festgelegten ersten Fläche und der mindestens einen bedruckten Oberfläche des physischen Objekts erweitert werden. Diese unbeabsichtigten und intrinsischen Abweichungen sind das Resultat von zufälligen, nicht steuerbare Prozessen während des Druckens von mindestens einer Druckzusammensetzung auf mindestens eine Oberfläche des physischen Objekts und abhängig von der individuellen Druckzusammensetzung und des individuellen Druckers.

Diese Produktionsungenauigkeiten eignen sich daher gut für eine Individualisierung eines physischen Objekts aus einer Vielzahl gleicher physischen Objekte. Die Merkmale, vorzugsweise die Produktionsungenauigkeiten, werden vorzugsweise mit üblichen bildgebenden Verfahren aus der mindestens einen festgelegten ersten Fläche extrahiert, wie beispielsweise Kameras, Industriekameras, NIR-Kameras, Spektrometer, aber auch Smart Devices, wie Smartphones oder Tablets. Es erfolgt üblicherweise eine Absprache über die Genauigkeit des bildgebenden Verfahrens, um für alle Schritte eine vergleichbare Extraktion zu erhalten.

Oberflächlich betrachtet zeigt die mindestens eine festgelegten erste Fläche üblicherweise keinerlei Merkmale wie beispielsweise Produktionsungenauigkeiten. Betrachtet man allerdings den Mikrometer-Maßstab ist normalerweise ein individuelles Muster erkennbar. Dieses kann z.B. beim Ink-Jet Druck durch Verstopfungen der Druckdrüsen, teilweise Verstopfung der Druckdrüsen, Ablenkung der Tintentropfen oder zeitverzögertes Absetzen des Tintentropfens aus der Druckdrüse entstehen. Dadurch entsteht ein zufälliges Muster auf Mikrometer- Ebene, welches für jeden Druckprozess einzigartig ist. Dieses einzigartige Muster lässt sich zusammen mit den zufälligen und einzigartigen Mustern der anderen oben genannten Merkmalen, wie Produktionsungenauigkeiten, als einzigartiges Gesamtmuster über IT- An Wendungen einem einzelnen physischen Objekt zuordnen.

Um wirkliche Individualisierung zu gewährleisten ist je nach Anzahl der zu individualisierenden Entitäten eines physischen Objekts eine entsprechende Anzahl von Merkmalen, vorzugsweise Produktionsungenauigkeiten, zu identifizieren und der einzelnen Entität zuzuordnen. Da statistisch in jeder festgelegten Fläche jeweils nur eine bestimmte Anzahl von Merkmalen, vorzugsweise Produktionsungenauigkeiten, pro Quadratzentimeter der mindestens einen festgelegten ersten Fläche zu erwarten ist, ist die Anzahl der individualisierbaren Entitäten abhängig von der Fläche der mindestens einen festgelegten ersten Fläche.

Die Anzahl der Merkmale, vorzugsweise Produktionsungenauigkeiten, pro Fläche der mindestens einen festgelegten ersten Fläche kann erhöht werden durch Erweiterung der Auswahl der Merkmale, vorzugsweise Produktionsungenauigkeiten, um Merkmale, vorzugsweise Produktionsungenauigkeiten, die im Spektralbereich bis 3000 nm zu detektieren sind, insbesondere um die Abweichungen in der mindestens einen aufgedruckten Druckzusammensetzung oder Abweichungen im Druckbild der mit der mindestens einen Druckzusammensetzung mindestens einen bedruckten Oberfläche im Überlapp zur mindestens einen festgelegten ersten Fläche und die mit der verwendeten Druckzusammensetzung mögliche Erweiterung des Detektionsspektrums von Emissionen im sichtbarem Licht (380 bis 750 nm) der üblichen handelsüblichen Photolumineszenzmaterialien auf Emissionen im sichtbaren Licht und kürzer- und längerwelligem Spektralbereich von 200 bis 3000 nm, speziell im Nahinfrarotbereich (bis 1800 nm, bevorzugt bis 1400 nm, am stärksten bevorzugt bis 1100 nm).

Die mindestens eine festgelegte erste Fläche kann mit Photonen bestrahlt und die Merkmale, vorzugsweise Produktionsungenauigkeiten, im Bereich von bis 3000 nm, bevorzugt bis 1800 nm, stärker bevorzugt bis 1400 nm, am stärksten bevorzugt bis 1100 nm extrahiert werden. Eine solche Bestrahlung ist insbesondere vorteilhaft, wenn mindestens eine der verwendeten Druckzusammensetzungen Photolumineszenzmaterialien enthält, die unter Photonenanregung eine Strahlung im Bereich bis 3000 nm emittieren, bevorzugt bis 1800 nm, stärker bevorzugt bis 1400 nm, am stärksten bevorzugt bis 1100 nm. Hierdurch kann der Spektralbereich für die Extraktion von Produktungenauigkeiten bis in den Infrarotbereich, vorzugsweise bis in den NIR-Bereich erweitert werden und so die Anzahl der extrahierten Merkmale, vorzugsweise Produktungenauigkeiten, auf der mindestens einen festgelegten ersten Fläche erhöht werden.

Üblicherweise wird für die Bestrahlung weißes oder blaues Licht verwendet.

Nach Bestrahlung emittiert die mindestens eine festgelegte erste Fläche, bevorzugt emittieren die Druckzusammensetzungen auf der mindestens einen festgelegten ersten Fläche, stärker bevorzugt die handelsüblichen Farbpigmente und/oder Photolumineszenzmaterialien wie oben beschrieben in den Druckzusammensetzungen eine Strahlung im Bereich von 200 bis 3000 nm, bevorzugt von 225 nm bis 1800 nm, stärker bevorzugt von 250 nm bis 1400 nm, besonders bevorzugt 250 nm bis 1100 nm. In einer bevorzugten Ausführungsform hat die emittierte Strahlung eine untere Grenze von 380 nm, bevorzugt 390 nm, am stärksten bevorzugt 400 nm. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform hat die emittierte Strahlung eine untere Grenze von 750 nm, bevorzugt 780 nm, stärker bevorzugt 800 nm, am stärksten bevorzugt 850 nm. Es ist ganz besonders bevorzugt, dass eine Strahlung im Bereich von 380 bis 3000 nm, so wie380 bis 1800 nm, bevorzugt von 390 bis 1400 nm, am stärksten bevorzugt von 400 nm bis 1100 nm emittiert wird.

Strahlung im Bereich ab 750 nm, wie z.B. von 750 nm bis 1800 nm (NIR- Strahlung) kann mit dem menschlichen Auge nicht wahrgenommen werden. Zur Detektion ist stattdessen ein elektronisches Gerät notwendig, dass die emittierte Strahlung im gesamten Bereich von bis zu 3000 nm, beispielsweise von 750 bis 1800 nm, bevorzugt von 800 bis 1400 nm, am stärksten bevorzugt von 850 nm bis 1100 nm detektieren kann.

Geeignet sind beispielsweise Spektrometer, Industriekameras, NIR-Kameras, aber auch Smart Devices, wie Smartphones oder Tablets, die in ihren Kamerasystemen einen Bildsensor auf Siliziumbasis haben, der einfallende Photonen bis zu einer Wellenlänge von ca. 1100 nm detektieren können. Diese Smart Devices können über den Kamerablitz oder der Device-LED auch zur Anregung der Photolumineszenzmaterialien verwendet werden.

Die Steuerung des Blitzes zur Anregung und die Detektion kann über eine entsprechende App erfolgen, so dass nach Anregung und Detektion beispielsweise ein entsprechendes Foto der mindestens einen festgelegten ersten Fläche auf dem Bildschirm des Smart Device erscheint.

Die Erhöhung der Anzahl der Produktionsungenauigkeiten pro Fläche der mindestens einen festgelegten ersten Fläche erlaubt aufgrund der höheren Dichte an Produktionsungenauigkeiten pro Fläche der mindestens einen festgelegten ersten Fläche eine Verringerung der Fläche der mindestens einen festgelegten ersten Fläche in den Bereich, dass die mindestens einen festgelegten ersten Fläche über einfache elektronische und mobile Smart Devices, z.B. Smartphones und Tablets, aber auch Spektrometer, NIR-Kameras oder Industriekameras unter Verwendung einer entsprechenden Software ausgelesen und die extrahierten Merkmale, vorzugsweise Produktionsungenauigkeiten, gespeichert werden kann.

Selbst für die Identifikation von individuellen Entitäten aus einer Anzahl an physischen Objekten im Bereich von mehreren Millionen kann so eine festgelegte erste Fläche mit einer maximalen Größe von 10 cm ² ausreichen.

Beispielsweise kann für die Identifikation von individuellen Entitäten aus einer Anzahl an physischen Objekten im Bereich von über 100 Millionen eine festgelegte erste Fläche mit einer maximalen Größe von 10 cm ² ausreichen.

Für die Identifikation von individuellen Entitäten aus einer Anzahl an physischen Objekten im Bereich von bis zu 10 Millionen kann eine festgelegte erste Fläche mit einer maximalen Größe von 7 cm ² ausreichen.

Für die Identifikation von individuellen Entitäten aus einer Anzahl an physischen Objekten im Bereich von bis zu 1 Millionen kann eine festgelegte erste Fläche mit einer maximalen Größe von 5 cm ² ausreichen.

Für die Identifikation von individuellen Entitäten aus einer Anzahl an physischen Objekten im Bereich von bis zu 100000 kann eine festgelegte erste Fläche mit einer maximalen Größe von 3 cm ² ausreichen.

In einem weiteren Schritt wird aus mindestens einem Teil der extrahierten Merkmale, vorzugsweise Produktionsungenauigkeiten, eine eindeutige Identität erstellt.

Der Anteil der extrahierten Merkmale, vorzugsweise Produktionsungenauigkeiten, aus denen die eindeutige Identität erstellt wird, hängt ab von der Anzahl der extrahierten Merkmale, vorzugsweise Produktionsungenauigkeiten, und der Anzahl der Entitäten, denen eine eindeutige Identität zugewiesen werden muss. Der Anteil der extrahierten Merkmale, vorzugsweise Produktionsungenauigkeiten, muss mindestens so groß sein, dass für jede Entität einer Anzahl an physischen Objekten eine eindeutige Identität erstellt werden kann.

Obwohl sich die erfindungsgemäße Methode besonders für eine offline Verifikation eines physischen Objekts eignet, können jedoch in einem Hybridansatz auch Daten zur Verifikation des physischen Objekts, wie die extrahierten Merkmale, vorzugsweise Produktionsungenauigkeiten, oder weitere Daten, wie beispielsweise öffentliche Schlüssel oder digitale Zertifikate zur Verifikation der digitalen Signatur, in einer Datenbank gespeichert werden. Dies erlaubt zusätzlich zu der offline Verifikation des physischen Objekts eine online Verifikation über die in der Datenbank gespeicherten Daten.

In dem Fall, in dem nur ein Anteil der extrahierten Merkmale, vorzugsweise Produktionsungenauigkeiten, zur Erstellung der eindeutigen Identität herangezogen wird, können dennoch alle extrahierten Merkmale, vorzugsweise Produktionsungenauigkeiten, in einer Datenbank gespeichert werden. Diese Datenbank kann dann für eine zusätzliche online Verifikation des physischen Objekts herangezogen werden.

Zusätzlich zu den extrahierten Merkmalen, vorzugsweise Produktionsungenauigkeiten, kann die eindeutige Identität weitere Informationen enthalten.

Diese weiteren Informationen können Objektdaten, wie beispielsweise Herstellungsdatum, Herstellungsort, Batchnummer, Gültigkeitsdaten wie beispielsweise Haltbarkeitsdatum, sowie Referenzen zu weiterführenden digitalen Medien wie Internet-Links zu Packungsbeilagen oder Bedienungsanleitungen oder digitale Repräsentationen, enthalten.

Üblicherweise ist die eindeutige Identität eine digitale Repräsentation, vorzugsweise eine Zeichenkette. Diese digitale Repräsentation kann über einen Algorithmus, vorzugsweise einen Hash- Algorithmus, aus den extrahierten Merkmalen, vorzugsweise Produktionsungenauigkeiten, und den optionalen weiteren Informationen erstellt werden.

Durch eine digitale Repräsentation, vorzugsweise erstellt über einen Algorithmus, bevorzugt einen Hash-Algorithmus, ist es unmöglich, einen zum Hash passenden Ausgangsdatensatz algorithmisch, d. h. anders als durch bloßes Ausprobieren, zu erzeugen.

Die digitale Repräsentation umfasst üblicherweise eine Größe von mindestens 128 bit, so wie 128 bis 30000 bit, bevorzugt 256 bis 20000 bit, stärker bevorzugt 512 bis 10000 bit.

Zur Authentifizierung des physischen Objekts ist zusätzlich eine digitale Signatur notwendig. In der erfindungsgemäßen Methode werden vom Hersteller/ Ausgeber mittels der digitalen Signatur mindestens die eindeutige Identität und optional weitere Informationen signiert.

Diese weiteren Informationen können z. B. Objektdaten, wie beispielsweise Herstellungsdatum, Herstellungsort, Batchnummer, Gültigkeitsdaten wie beispielsweise Haltbarkeitsdatum, sowie Referenzen zu weiterführenden digitalen Medien wie Internet-Links zu Packungsbeilagen oder Bedienungsanleitungen oder digitale Repräsentationen, enthalten.

Für eine digitale Signatur werden die Daten der eindeutigen Identität, bevorzugt die digitale Repräsentation über die eindeutige Identität, stärker bevorzugt der kryptographische Hash über die eindeutige Identität, und die optionalen weiteren Informationen mit einem privaten Schlüssel des Herstellers oder Ausgebers des physischen Objekts digital signiert.

Der private Schlüssel ist vorzugsweise ausschließlich dem Hersteller oder Ausgeber des physischen Objekts bekannt. Somit kann die digitale Signatur normalerweise nicht von Außenstehenden erzeugt werden. Dem privaten Schlüssel des Herstellers oder Ausgebers des physischen Objekts ist vorzugsweise ein öffentlicher Schlüssel mittels eines digitalen Zertifikats zugeordnet. Dieses digitale Zertifikat wird üblicherweise von einer öffentlichen Zertifizierungsstelle ausgestellt.

Mit Hilfe des öffentlichen Schlüssels und des dazugehörigen digitalen Zertifikats lässt sich die Authentizität der digitalen Signatur eindeutig nachweisen, ohne den privaten Schlüssel des Herstellers oder Ausgebers des physischen Objekts zu kennen. Der öffentliche Schlüssel kann in den einzigartigen Code mit aufgenommen werden. Der öffentliche Schlüssel kann auch in einer Datenbank gespeichert werden.

Die Schritte des Signierens von mindestens der eindeutigen Identität und optional weiteren Informationen und des Erstellens des einzigartigen Codes umfassen vorzugsweise folgende Schritte:

- Extraktion von Merkmalen, vorzugsweise Produktionsungenauigkeiten, aus der mindestens einen festgelegten ersten Fläche;

- Ableiten der eindeutigen Identität aus den extrahierten Merkmalen, vorzugsweise Produktionsungenauigkeiten;

- Berechnen eines kryptografischen Hashs über die eindeutige Identität und optional weiteren Informationen;

- Verschlüsseln des kryptographischen Hashs mit dem privaten Schlüssel des Herstellers oder Ausgebers des physischen Objekts; und

- Erstellung des einzigartigen Codes.

Dem privaten Schlüssel ist vorzugsweise ein öffentlicher Schlüssel mittels eines digitalen Zertifikats zugeordnet, wie oben beschrieben.

Für die Extraktion der Merkmale, vorzugsweise Produktungenauigkeiten, gelten hierbei vorzugsweise die gleichen Vorgaben wie oben beschrieben, um eine Vergleichbarkeit der extrahierten Merkmale, vorzugsweise Produktungenauigkeiten, gewährleisten zu können.

Der öffentliche Schlüssel wird vorzugsweise von der natürlichen oder juristischen Person erstellt. Über eine Zertifikat- Signaturanfrage, üblicherweise bei einer Zertifizierungsstelle, wird vorzugsweise ein digitales Zertifikat ausgestellt, das den öffentlichen Schlüssel, die Metadaten der Person und eine digitale Signatur über einen kryptografischen Hash der beiden Informationen enthält, Dieses digitale Zertifikat wird der Person üblicherweise bereitgestellt. Diese liefert vorzugsweise zu jeder digitalen Signatur das digitale Zertifikat mit, womit jede prüfende Stelle die digitale Signatur mit dem digitalen Zertifikat verifizieren kann.

Für die Verschlüsselung des kryptographischen Hashs ist die Auswahl des Verschlüsselungsalgorithmus freigestellt. Es ist jedoch empfehlenswert, den Vorgaben einschlägiger Einrichtungen, wie des National Institute of Standards and Technology (NIST), des Bundesamts für Sicherheit und Informationstechnik (BSI) oder anderer Behörden/Einrichtungen zu folgen. Die Verschlüsselungsalgorithmen ändern sich über die Zeit, die Schlüssellängen werden von den genannten Einrichtungen ständig angepasst und Empfehlungen für gewisse Zeiträume gegeben. Kürzere Schlüssellängen sind üblicherweise ausreichend für kürzere Zeiträume, in denen die Prüfung durchgeführt wird und z.B. bei physischen Objekten mit sehr kurzer Lebenszeit relevant. Für physische Objekte mit längerer Lebenszeit sind dagegen längere Schlüssellängen vorteilhaft.

In einem nächsten Schritt wird ein einzigartiger Code erstellt, der mindestens die eindeutige Identität, die optionalen weitere Informationen und die digitale Signatur enthält.

Hierzu kann vorzugsweise zunächst mindestens einen Teil der Daten der eindeutigen Identität digital signiert werden. Über die digitale Signatur kann die eindeutige Kennzeichnung der vorliegenden erfmdungsgemäßen Methode als sichere und eindeutige Kennzeichnung verwendet werden.

Aufgrund der Größe des Datensatzes, speziell durch die eindeutige Identität, ist der einzigartige Code vorzugsweise ein mehrdimensionaler Code, um den einzigartigen Code auf einer möglichst kleinen Fläche auf mindestens eine Oberfläche des physischen Objekts drucken zu können.

Der einzigartige Code wird somit vorzugsweise als mehrdimensionaler Barcode, wie beispielsweise als 2 dimensionaler Barcode oder 3 dimensionaler Barcode, bevorzugt als Graustufen-Barcode, mehrfarbiger Barcode oder Wasserzeichen-modifizierter Barcode, wie beispielsweise ein 2 dimensionaler Barcode, oder ein 3 dimensionaler Barcode, bevorzugt einen Graustufen-Barcode oder mehrfarbigen Barcode, oder ein Wasserzeichen-modifizierter 2 oder 3 dimensionaler Barcode, auf mindestens eine zweite Fläche auf mindestens einer Oberfläche des physischen Objekts gedruckt.

Vorzugsweise steht die mit dem einzigartigen Code bedruckte zweite Fläche in örtlicher Nähe zu der mindestens einen festgelegten ersten Fläche.

Es ist bevorzugt, dass der gedruckte einzigartige Code an die mindestens eine festgelegte erste Fläche angrenzt oder mit der mindestens einen festgelegten ersten Fläche überlappt.

Der gedruckte einzigartige Code kann an eine oder mehrere Seiten der mindestens einen festgelegten ersten Fläche angrenzen oder mit dieser/diesen überlappen. Beispielsweise kann der gedruckte einzigartige Code alle Seiten der mindestens einen festgelegten ersten Fläche umschließen oder an allen Seiten überlappen.

Im Falle einer Überlappung liegt diese vorzugsweise im Bereich von 1 bis 100%, so wie 10% bis 100%, bevorzugt von 25% bis 100%, stärker bevorzugt von 50% bis 100%, am stärksten bevorzugt von 75% bis 100%. Im Falle einer Überlappung muss gewährleistet sein, dass sowohl die mindestens eine festgelegte erste Fläche als auch der gedruckte einzigartige Code auf der zweiten Fläche unabhängig voneinander und ohne Störung auslesbar sind.

Der einzigartige Code kann mit jeder üblichen Methode auf mindestens eine zweite Fläche auf mindestens einer Oberfläche des physischen Objekts gedruckt werden. Geeignete Methoden sind oben für das Bedrucken mindestens einer Oberfläche eines physischen Objekts mit mindestens einer Druckzusammensetzung beschrieben und sind auch hier anwendbar.

Die vorliegende Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt eine Methode zur Identifizierung eines physischen Objekts, das mit der Methode zur eindeutigen Kennzeichnung wie hierin beschrieben gekennzeichnet wurde, wobei die Methode die folgenden Schritte enthält:

Scannen des gedruckten einzigartigen Codes, der mindestens die eindeutige Identität, die optionalen weiteren Informationen und die digitale Signatur enthält;

- Auslesen der eindeutigen Identität, der optionalen weiteren Informationen und der digitalen Signatur aus dem einzigartigen Code;

- Verifikation der digitalen Signatur;

- Überprüfung, ob sich die digitale Signatur auf die eindeutige Identität und die optionalen weiteren Informationen im einzigartigen Code bezieht;

- Extraktion von Merkmalen, vorzugsweise Produktionsungenauigkeiten, aus der mindestens einen festgelegten ersten Fläche;

- Abgleich der extrahierten Merkmale, vorzugsweise extrahierten Produktionsungenauigkeiten, mit der eindeutigen Identität, die aus dem einzigartigen Code ausgelesen wurde.

Zunächst wird der gedruckten einzigartigen Codes, der mindestens die eindeutige Identität, die optionalen weitere Informationen und die digitale Signatur enthält, gescannt und die eindeutige Identität, die optionalen weiteren Informationen und die digitale Signatur ausgelesen.

Hierzu wird vorzugsweise zunächst das digitale Zertifikat geprüft und damit die Identität des Zertifikatsinhabers und die Gültigkeit. Ist das digitale Zertifikat gültig, wird der öffentliche Schlüssel aus dem Zertifikat ausgelesen und mit diesem die digitale Signatur entschlüsselt.

Durch die Entschlüsselung wird vorzugsweise der kryptografische Hash über die Inhalte der signierten Informationen erhalten, die von der authentifizierten Person signiert wurden.

Darüber hinaus wird über die Inhalte des einzigartigen Codes, nämlich die eindeutige Identität und die optionalen weiteren Informationen, vorzugsweise ebenfalls ein kryptografischer Hash berechnet und mit dem entschlüsselten kryptografischen Hash aus vorhergehendem Schritt verglichen. Stimmen beide überein, ist die Signatur valide.

Der Schritt der Verifikation der digitalen Signatur umfasst somit vorzugsweise folgende Schritte:

- Auslesen des öffentlichen Schlüssels, der mittels eines digitalen Zertifikats dem privaten Schlüssel des Herstellers oder Ausgebers des physischen Objekts zugeordnet ist; und

- Verifikation der digitalen Signatur mit den öffentlichen Schlüssel.

Ist die digitale Signatur gültig, werden im letzten Schritt noch die Merkmale, vorzugsweise Produktionsungenauigkeiten, aus der mindestens einen festgelegten ersten Fläche extrahiert und mit der eindeutigen Identität, die aus dem einzigartigen Code ausgelesen wurde, abgeglichen. Stimmt diese überein, ist die Objektauthentifizierung abgeschlossen. Dabei können mehr Merkmale, vorzugsweise Produktionsungenauigkeiten, als in der eindeutigen Identität erfasst, extrahiert werden. Ein physisches Objekt gilt in diesem Falle als authentifiziert, wenn die in der eindeutigen Identität erfassten Merkmale in den zur Identifizierung des physischen Objekts extrahierten Merkmalen aufgefunden werden.

Somit kann die erfmdungsgemäße Methode zur sicheren und eindeutigen Kennzeichnung eines physischen Objekts herangezogen werden.

Der gedruckte einzigartige Code wird vorzugsweise mit den üblichen hierfür geeigneten Scannern gescannt, wie beispielsweise hierfür geeignete Barcode Scanner, die in der Lage sind, mehrdimensionale Barcodes, wie Gaustufen-Barcodes, mehrfarbige Barcodes oder Wasserzeichen-modifizierte Barcodes, zu scannen und auszulesen.

In dem Schritt der Extraktion der Merkmale, vorzugsweise Produktionsungenauigkeiten, aus der mindestens einen festgelegten ersten Fläche werden vorzugsweise die gleichen Schritte und Maßstäbe angelegt wie oben für die Extraktion der Merkmale, vorzugsweise Produktionsgenauigkeiten, aus der mindestens einen festgelegten ersten Fläche während der Kennzeichnung des physischen Objekts beschrieben. Weiterhin werden vorzugsweise die gleichen Geräte oder Geräte mit einer vergleichbaren Ausstattung, Auflösung und Genauigkeit verwendet. Geeignete Geräte sind übliche bildgebenden Geräte, wie beispielsweise Kameras, Industriekameras, NIR-Kameras, Spektrometer, aber auch Smart Devices, wie Smartphones oder Tablets.

Für den Fall, dass bei der Kennzeichnung des physischen Objekts Produktionsungenauigkeiten im Spektralbereich bis 3000 nm, bevorzugt bis 1800 nm, stärker bevorzugt bis 1400 nm, am stärksten bevorzugt 1100 nm extrahiert wurden, umfasst der Schritt auch das Bestrahlen der mindestens einen mindestens einen festgelegten ersten Fläche mit Photonen und das Extrahieren von Merkmale, vorzugsweise Produktungenauigkeiten, im Spektralbereich bis 3000 nm, bevorzugt bis 1800 nm, stärker bevorzugt bis 1400 nm, am stärksten bevorzugt 1100 nm wie oben beschrieben.

Schließlich werden extrahierten Merkmale, vorzugsweise Produktungenauigkeiten, mit den Daten der eindeutigen Identität, die aus dem einzigartigen Code ausgelesen wurden abgeglichen.

Vorzugsweise liegen die Daten der eindeutigen Identität als digitale Repräsentation, vorzugsweise als Zeichenkette vor. Diese digitale Repräsentation wurde vorzugsweise über einen Algorithmus, vorzugsweise einen Hash-Algorithmus, aus den extrahierten Merkmalen, vorzugsweise Produktionsungenauigkeiten, und den optionalen weiteren Informationen erstellt.

Die neu extrahierten Merkmale, vorzugsweise Produktungenauigkeiten, werden zum Abgleich mit den Daten der eindeutigen Identität vorzugsweise mit dem gleichen Algorithmus, vorzugsweise dem gleichen Hash-Algorithmus, wie zur Erstellung der digitale Repräsentation der eindeutigen Identität, in eine digitale Repräsentation überführt.

Die beiden digitalen Repräsentationen s werden dann vorzugsweise miteinander verglichen.

Dies erfolgt vorzugsweise mit einer geeigneten Software, die sowohl geeignet ist, die digitale Repräsentation der eindeutigen Identität auszulesen, als auch aus den extrahierten Merkmalen, vorzugsweise Produktungenauigkeiten, eine digitale Repräsentation zu kreieren und diese digitalen Repräsentationen miteinander abzugleichen.

Die hier beschriebenen Schritte der Identifizierung des gekennzeichneten Produkts werden vorzugsweise mit einem hierzu geeigneten elektronischen Gerät durchgeführt. Geeignet wären beispielsweise Kameras, Industriekameras, NIR- Kameras, Spektrometer, aber auch Smart Devices, wie Smartphones oder Tablets. Die Bildverarbeitung, das Auslesen der Daten, die Entschlüsselung und der Abgleich kann über eine entsprechende Software, beispielsweise einer App, erfolgen.

Mit der erfmdungsgemäßen Methode lässt sich eine Entität aus einer Anzahl von physischen Objekten eindeutig zuordnen. Durch eine mögliche zusätzliche digitale Signatur beispielsweise in Form eines einzigartigen Codes, wie oben beschrieben, kann die eindeutige Kennzeichnung zusätzlich sicher gemacht werden.

Eindeutig dadurch, dass jeder Entität ein individuelles Muster aus Merkmalen, vorzugsweise Produktionsungenauigkeiten, zugeordnet werden kann, das vorzugsweise durch nicht kopierbare Zufallsprozesse während der Produktion des physischen Objekts und des optionalen Druckens des Identifikationsmusters entstanden ist. Die Merkmale, vorzugsweise Produktungenauigkeiten, dienen daher als physikalisch unklonbare Funktion (PUF) als zweiter Faktor für eine sichere Identität.

Die erfindungsgemäße Methode zur Kennzeichnung und Identifikation eines physischen Objekts eignen sich daher zur Erzeugung einer physikalisch unklonbaren Funktion (PUF) einer sicheren und eindeutigen Identität von physischen Objekts und kann daher zusammen mit einer digitalen Signatur eingesetzt werden in Serialisierungssystemen, Track-und Trace Anwendungen oder zur Objektauthentifizierung, wie beispielsweise Dokumentenauthenitfizierung.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Methode zur offline-Verifikation eines physischen Objekts durch Anwendung der Methoden zur eindeutigen Kennzeichnung von physischen Objekten und Identifizierung eines physischen Objekts wie hierin beschrieben, wobei keine Daten zur eindeutigen Identifizierung, vorzugsweise ausgewählt aus aus der festgelegten ersten Fläche des physischen Objekts extrahierten Merkmalen, Daten der eindeutigen Identität und gegebenenfalls weitere Objektdaten, wie beispielsweise Herstellungsdatum, Herstellungsort, Batchnummer, Gültigkeitsdaten wie beispielsweise Haltbarkeitsdatum, sowie Referenzen zu weiterführenden digitalen Medien wie Internet-Links zu Packungsbeilagen oder Bedienungsanleitungen oder digitale Repräsentationen, aus einer Datenbank zur eindeutigen Identifizierung des physischen Objekts abgerufen werden.

Die hierin beschriebenen Merkmale der erfindungsgemäßen Methoden zur eindeutigen Kennzeichnung von physischen Objekten und Identifizierung eines physischen Objekts sind auch auf die erfindungsgemäße Methode zur offline- Verifikation eines physischen Objekts anzuwenden.

Obwohl die erfindungsgemäße Methode zur eindeutigen Kennzeichnung von bedruckbaren physischen Objekten und Identifizierung eines bedruckbaren physischen Objekts besonders geeignet ist zur offline Verifikation eines bedruckbaren physischen Objekts, kann die erfindungsgemäße Methode auch angewendet werden in einer Methode zur hybriden offline- und online-Verifikation eines physischen Objekts, in denen zusätzlich zu den hier beschriebenen Schritten auch Daten zur eindeutigen Identifizierung, vorzugsweise ausgewählt aus aus einem Teil der aus der festgelegten ersten Fläche des physischen Objekts extrahierten Merkmalen, der eindeutigen Identität und gegebenenfalls weitere Objektdaten, wie beispielsweise Herstellungsdatum, Herstellungsort, Batchnummer, Gültigkeitsdaten wie beispielsweise Haltbarkeitsdatum, sowie Referenzen zu weiterführenden digitalen Medien wie Internet-Links zu Packungsbeilagen oder Bedienungsanleitungen oder digitale Repräsentationen, und/oder weitere Daten zur Verifikation der digitalen Signatur, wie beispielsweise öffentliche Schlüssel oder digitale Zertifikate, in einer Datenbank zur eindeutigen Identifizierung des Produkts gespeichert und von dort abgerufen werden.

Die hierin beschriebenen Merkmale erfindungsgemäßen Methoden zur eindeutigen Kennzeichnung von physischen Objekten und Identifizierung eines bedruckbaren physischen Objekts sind auch auf die erfindungsgemäße Methode zur hybriden offline- und online-Verifikation eines physischen Objekts anzuwenden. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Methode zur Erweiterung der Kennzeichnung um weitere einzigartigen Codes, wobei mindestens Teile der Schritte zur Kennzeichnung des physischen Objekts und mindestens Teile der Schritte zur Identifizierung des gekennzeichneten physischen Objekts in den Methoden wie hierin beschrieben von jeder Überprüfungsstelle im Lebenszyklus eines physischen Objekts, wie beispielsweise Hersteller, Zoll, Großhändler, Händler, durchgeführt und weitergeführt werden, wobei sich bei dem neu aufzubringenden zusätzlichen einzigartigen Code die signierte eindeutige Identität nicht auf extrahierte Merkmale, sondern auf eine Repräsentation (bspw. Hash-Wert der Daten) des zuletzt aufgetragen einzigartigen Codes bezieht.

Hierzu werden von der Überprüfungsstelle zunächst die Schritte zur Identifizierung des gekennzeichneten physischen Objekts wie oben beschrieben durchgeführt. Zur Fortschreibung einer code chain kennzeichnet die Überprüfungsstelle das physische Objekt vorzugsweise dann zumindest mit den folgenden

V erfahrensschritten :

- Erstellung einer digitalen Signatur für die Daten der eindeutigen Identität;

- Erstellung eines einzigartigen Codes, der die digitale Signatur enthält; und

- Drucken des einzigartigen Codes auf mindestens eine dritte Fläche auf mindestens einer Oberfläche des Produkts.

Hierbei wird vorzugsweise die gleiche Vorgehensweise angewandt wie bei den Verfahrensschritten

Signieren von mindestens der eindeutigen Identität und optional weiteren Informationen in Form einer digitalen Signatur;

- Erstellung eines einzigartigen Codes, der mindestens die eindeutige Identität, die optionalen weitere Informationen und die digitale Signatur enthält;

- Drucken des einzigartigen Codes auf mindestens eine zweite Fläche auf mindestens einer Oberfläche des physischen Objekts der Methode zur eindeutigen Kennzeichnung von physischen Objekten wie oben beschrieben.

Die Überprüfungsstelle druckt somit in dieser Methode vorzugsweise einen weiteren einzigartigen Code auf mindestens eine dritte Fläche auf mindestens einer Oberfläche des physischen Objekts, der mindestens die digitale Signatur der Überprüfungsstelle enthält.

Für die lückenlose Fortschreibung der code chain werden diese Schritte vorzugsweise von allen Überprüfungsstellen im Lebenszyklus eines physischen Objekts, wie beispielsweise Hersteller, Zoll, Großhändler, Händler, durchgeführt.

Mit Hilfe dieser code chain lässt sich ein physisches Objekt lückenlos verfolgen.

Eine derartige code chain ist daher besonders für Track & Trace Anwendungen geeignet.

Die hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Methoden zur eindeutigen Kennzeichnung von physischen Objekten und Identifizierung eines physischen Objekts sind auch auf die erfindungsgemäße Methode zur Erweiterung der Kennzeichnung um weitere einzigartigen Codes anzuwenden.

Ebenfalls betrifft die Erfindung ein physisches Objekt mit einem optischen Sicherheitsmerkmal zur eindeutigen Kennzeichnung und Identifizierung, vorzugsweise zur eindeutigen und sicheren Kennzeichnung und Identifizierung, von physischen Objekten auf mindestens einer Fläche der Oberfläche des physischen Objekts, wobei das optische Sicherheitsmerkmal mindestens eine erste festgelegte Fläche und mindestens eine zweite Fläche mit mindestens einem gedruckten einzigartigen Code umfasst, wobei der mindestens eine gedruckte einzigartige Code eine eindeutigen Identität und optional weitere Informationen des physischen Objekts und eine digitale Signatur der eindeutigen Identität und der optionalen weitere Informationen enthält, wobei die eindeutige Identität aus Merkmalen erstellt ist, die aus der mindestens einen ersten festgelegten Fläche extrahiert wurden.

Das optisches Sicherheitsmerkmal wird dabei vorzugsweise mit allen hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Methoden auf das physische Objekt aufgebracht und zur Kennzeichnung und Identifizierung des individuellen physischen Objekts verwendet.

Die erfindungsgemäßen Methoden umfassen dabei die Methode zur eindeutigen Kennzeichnung von physischen Objekten wie hierin beschrieben, die Methode zur Identifizierung eines physischen Objekts wie hierin beschrieben, die Methode zur offline Verifikation von physischen Objekten wie hierin beschrieben, die Methode zur hybriden offline- und online-Verifikation eines physischen Objekts wie hierin beschrieben und die Methode zur Erweiterung der Kennzeichnung um weitere eindeutige Codes wie hierin beschrieben.

Das optische Sicherheitsmerkmal kann somit auch Codes umfassen, die in der Methode zur Erweiterung der Kennzeichnung um weitere eindeutige Codes von den Überprüfungsstellen auf mindestens eine Oberfläche des physischen Objekts gedruckt wurden.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Serialisierungs- und/oder Track & Tracesystem, das auf mindestens einem optischen Sicherheitsmerkmal auf mindestens einer Oberfläche eines physischen Objekts wie hierin beschrieben basiert.

Zudem betrifft die Erfindung die Verwendung eines optischen Sicherheitsmerkmals auf mindestens einer Oberfläche eines physischen Objekts wie hierin beschrieben in einem Serialisierungs- und/oder Track & Tracesystem und/oder zur Objektauthentifizierung, wie beispielsweise zur Dokumentenauthentifizierung.

Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung eines optischen Sicherheitsmerkmals auf mindestens einer Oberfläche eines physischen Objekts wie hierin beschrieben zur offline Verifikation und/oder hybriden offline- und online Verifikation eines physischen Objekts.

Schließlich betrifft die Erfindung die Verwendung eines optischen Sicherheitsmerkmals auf mindestens einer Oberfläche eines physischen Objekts wie hierin beschrieben in einer Methode zur Erweiterung der Kennzeichnung um weitere einzigartige Codes wie hierin beschrieben.

Die hierin beschriebenen Merkmale erfmdungsgemäßen Methoden und des optischen Sicherheitsmerkmals sind auch auf das erfindungsgemäße Serialisierungs- und/oder

Track & Tracesystem sowie die erfmdungsgemäßen Verwendungen anzuwenden.