根據(jù)“灰色市場和防偽聯(lián)盟”（Alliance for Gray Market and Counterfeit Abatement）的數(shù)據(jù)1，估計全球合法的電子產(chǎn)品公司每年因造假而錯失約1000億美元收入。除了巨額的收入損失外，假冒元件往往質(zhì)量低劣、規(guī)格不同，如果將其納入軍事裝備、飛機導航、生命支持或航天器等關鍵任務系統(tǒng)，可能會造成嚴重危害。假冒元件的經(jīng)濟損失遠遠超出了僅僅更換部件的成本。

電子行業(yè)迫切需要能夠提供元件級可靠性認證和來源的標準和解決方案，以支持工業(yè)4.0計劃和端到端可追溯性。IPC-1783是一項正在開發(fā)的新標準，該標準將建立使用不可變唯一標識（不可變ID）對單一材料和復合產(chǎn)品進行絕對認證和確認來源的方法。

什么是“不可變ID”

正在開發(fā)的IPC-1783標準要求提供可鏈接到產(chǎn)品的“不可變ID”。根據(jù)設計，該不可變ID必須是物理對象的安全數(shù)字表示。作為產(chǎn)品生命周期起源的組成部分，它必須支持安全和可跟蹤的身份驗證。作為一個“加密錨”，它必須能夠在整個制造和分銷操作的層次結構中提供積極的識別。

我們都熟悉一些用于“標記”和識別產(chǎn)品更常見的方法，如條形碼、RFID標簽和其他“附加”方法。然而，這些方法有其挑戰(zhàn)性，因為它們：

•可能很難確保標識是安全的

•易發(fā)生故障或處理不當

•可以偽造

•要求對部件或元件進行物理更改

如何創(chuàng)建“不可變ID”？

幸運的是，市場上出現(xiàn)了更新、更安全的方法來滿足對不可變ID的需求，并可為物理對象創(chuàng)建必要的“加密錨”。本文將重點介紹一種使用數(shù)字圖像生成唯一且安全“指紋”的行之有效的方法。

所有對象，即使是視覺上與人眼所見完全相同的對象，如果仔細觀察，也可以具有成千上萬個獨特的表面特征或特性。通過在像素級、軟件和算法（如Alitheon的FeaturePrintTM）上查看對象的數(shù)字圖像，可以在任何對象的表面看到這些特征。然后，系統(tǒng)可以映射這些特征中的最強特征，并將此映射存儲為每個對象的數(shù)學公式和唯一指紋。

圖1：代表軟件所見PCB“熱圖”圖像示例

在原產(chǎn)地或制造地點，當拍攝數(shù)字圖像并使用其唯一ID在系統(tǒng)中注冊時，可以使用此方法將新產(chǎn)品導入系統(tǒng)。該ID和相關數(shù)據(jù)存儲在安全、云訪問的數(shù)據(jù)庫中。當稍后需要識別某個對象以進行身份驗證時，會拍攝另一張數(shù)字照片，然后再次提取ID并上傳到云。接下來，算法將新ID與基準數(shù)據(jù)庫中的ID進行對比，并返回“匹配”或“不匹配”指示，以確認系統(tǒng)以前是否見過此特定對象。注冊或身份驗證期間創(chuàng)建ID的過程可在毫秒內(nèi)完成。

這種創(chuàng)建不可變ID的方法不僅依賴于標準數(shù)字圖像，而且還利用了標準的商用硬件。標準工業(yè)攝像機（如Basler和Allied）、鏡頭和照明用于捕獲圖像，而標準PC（如NUC）、顯示器和鍵盤可用于運行攝像機服務（圖2）。由于該軟件可以處理來自12MP攝像頭的圖像，因此在移動認證場景中，可以使用配備12MP或更好攝像頭的iPhone手機。對商用部件的依賴也使得設計更加靈活，可以很容易地在現(xiàn)有設施和制造工藝中進行改造。

圖2：標準工業(yè)攝像機、鏡頭和照明用于捕捉圖像，而標準PC、顯示器和鍵盤可用于運行攝像機服務

產(chǎn)品和工藝來源

如上所述，開發(fā)中的IPC-1783標準區(qū)分了產(chǎn)品和工藝的來源。它將定義唯一標識符的創(chuàng)建和注冊，在使用或應用時建立元件之間的關系，包括相關安全信息技術基礎設施的授權和要求，同時確保工藝來源集群數(shù)據(jù)之間的互操作性。該標準將適用于連接材料和離散制造的所有區(qū)域和孤立點，包括半導體、電子產(chǎn)品、印制板制造、印制板組裝和產(chǎn)品在市場中的應用。

圖3：制程近景

那么，F(xiàn)eaturePrint系統(tǒng)將如何支持和實現(xiàn)這些標準要求？除了實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)對象的序列化和可追溯性外，標準化API接口還允許從外部系統(tǒng)安全導入數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)導出到外部系統(tǒng)，以進行報告和分析，或?qū)Σ考凸に噥碓催M行整合。作為物理部分的“加密錨”，不可變ID和相關數(shù)據(jù)可以安全地鏈接到區(qū)塊鏈分布式總賬技術或其他工藝來源系統(tǒng)。因此，重要信息（如部件序列號、制造日期和地點）可以綁定到此不可變ID。零件或組件可以在關鍵的供應鏈和制造地點進行注冊和序列化。交付后，可再次對物品進行認證，并可從世界任何地方更新其可追溯性歷史記錄。

這個基于圖像的不可變ID有何不同？

•它不是圖像。它是表征產(chǎn)品或物品表面的一組數(shù)字。

•它代表單個物品，而不是一類對象。系統(tǒng)不必隨著時間的推移了解對象是什么，例如，“這是一個PCB”；它只需了解以前是否見過這個特定的PCB。

•它不是身份驗證的指標。物品或產(chǎn)品就是ID。目前，大多數(shù)識別系統(tǒng)使用條形碼、QR碼或RFID標簽等指標。這些指標很容易被掩蓋，與對象分離，或者其本身被偽造。通過使對象成為自己的標識符，系統(tǒng)不需要向?qū)ο筇砑尤魏蝺?nèi)容來注冊和驗證對象。

總結

這種創(chuàng)建不可變ID的數(shù)字圖像方法為標準攝相機、硬件和光學設備提供了強大的基于物品的機器視覺功能。通過對現(xiàn)有工業(yè)和供應鏈環(huán)境的輕松改造，可以快速開始追蹤以前無法追蹤的物品，并可支持工業(yè)4.0計劃和新興IPC標準。