1 項目背景

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

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

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

2 系統總體設計

系統設計原則，全國房產證防偽項目設計力求使整體系統在最大限度上滿足應用安全、防偽安全需求。設計方案遵循以下原則設計：

1）安全原則

采用有效可信的安全措施，針對標簽唯一ID特性，配合加密機制，實現系統多層次的安全控制。采用密鑰分發技術，實現密鑰統一分發和集中管理。

2）實用性原則

采用的技術路線和采用的產品應經過實踐檢驗，被證明是成熟可靠的，設計結果能滿足客戶的需求并且行之有效。

3）開放原則

采用開放的標準、技術、結構、系統組件和用戶接口，保證各個分系統能夠分階段實施，并容易連接，互不影響。

4）可靠原則

設計結果穩定可靠，具有高MTBF（平均無故障時間）和低MTBR（平均無故障率），提供容錯設計，有故障檢測和恢復手段。

5）先進原則

設計思想先進，軟硬件設備先進，網絡結構先進，開發工具先進。

6）可管理原則

系統能夠被充分管理，使系統處于有效的監控之下。

7）高效原則

性能指標高，軟硬件性能充分發揮，資源利用率高。

8）可擴展性

能夠在規模和性能兩個方向上進行擴展，擴展余地較大。

9）性價原則

在技術和價格的平衡中，優先考慮技術達到應用要求，并有一定的先進性。同時，控制系統的整體造價在合理的范圍之內。

2.1 系統結構

全國房產證防偽系統從上至下分為5層：印刷單位、國家總管理中心、省管理中心、市管理中心與終端應用層。每層結構根據應用與功能不同而不同。其中：房產證印數單位生成 “毛坯房產證”；國家總管理中心由密鑰管理、驗證查詢、信息管理與維護等系統組成，并通過中間件連接數據庫；省管理中心由決策管理、信息管理與維護等系統組成，同樣通過中間件連接數據庫；市管理中心由密鑰導入、驗證查詢、房產證發放與更改、決策管理、信息管理與維護等系統組成，也通過中間件連接數據庫；終端應用層由銀行、交易廳、房管局等需要驗證、發證部門組成。系統整體結構見圖

圖1 房產證防偽系統總體結構

本系統按照功能的不同，由房產證生成系統、房產證庫存管理系統、房產證密鑰管理系統、房產證發放/更改系統、驗證查詢系統、信息管理系統、決策管理系統及公共服務系統組成。其中，房產證生成系統負責房產證的印刷過程中的RFID芯片的封裝、加密；房產證庫存管理系統負責房產證在下發各環節的管理；房產證發放系統負責房產證的頒發（到個人），房產證信息錄入、產權更改等；驗證查詢系統負責房產證在抵押、交易及檢驗過程中的查詢；信息管理系統提供房產證信息的錄入、查詢等管理；決策系統統計某省、市或全國的房產證信息，給出相應房產信息動態，幫助政府部門實時掌控房產動態，利于宏觀調控；公共服務系統是為廣大群眾服務，通過網絡、短信等方式為方便群眾實時提供房產證基本信息（非真偽信息）的查詢。系統結構如下圖所示：

圖2 房產證防偽系統功能結構圖

2.2 關鍵技術

2.2.1 芯片及INLAY封裝

芯片是標簽的核心部分，是存儲房產證應用序列號等重要數據的載體，是控制標簽與讀寫設備通訊的重要部件，因此，芯片在本項目中顯得尤為重要。

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

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

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

2.2.2 INLAY與房產證的層合

將射頻標簽封裝到房產證里的工藝成為層合。加入射頻標簽的房產證稱為電子房產證，電子房產證的制作流程與傳統房產證有所不同，根據房產證統一印制的實際情況，采取印制房產證的同時將電子標簽封裝在房產證內的方式。這種方法需要在傳統房產證的生產流程上增加少量的工序，使用這種方法制作的房產證，不容易發現里面封裝的射頻標簽的位置，標簽被損壞的可能性降低，并且不影響原有的房產證的外觀。

2.2.3 防偽加密

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

密鑰由密鑰生成系統產生并生成密鑰母卡（密鑰母卡只生成一套）。再由密鑰管理系統導入密鑰，生成密鑰（SAM）卡（多套），同時導入加密設備，由加密設備提供驗證碼及驗證結果服務。

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

當銀行、交易廳、管理局提出驗證請求時，由當地的讀寫器讀出房產證標簽中的ID號碼與應用序列號，提交到市中心的密鑰管理系統，由加密算法得出MAC值后返回請求地，銀行等機構在本地對比MAC值是否一致，從而判斷房產證真偽。

2.2.4 芯片簡介

此項目當中所使用的芯片符合ISO/IEC 15693規范（芯片型號：I Code SL2 ICS20），具有成本低、使用方便、環保等優點。卡片可以應用的場合包括：駕駛執照；準考證、畢業證、成績證明、資質證明；食品、產品的檢疫檢驗證明；食品、藥品、護照的防偽等等。

此芯片能夠提供在同一讀卡器天線的讀取范圍內同時讀取多張標簽的功能，也就是人們常說的“防碰撞（Anticollision）”功能。該防碰撞算法能夠每次選中一張標簽，并保證讀卡器與被選中的標簽能夠正常進行數據傳輸，不會跟同區域內的其他標簽產生沖突。

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

2.2.5 紙質Inlay與房產證的結合

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

圖12 紙質Inlay與房產證的結合示意圖（略）

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

圖13 完成封裝后的房產證（略）

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

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

另外需要注意的是芯片的存儲環境為-20°C至85°C。

2.3 房產證生成（初始化）與下發

寫入應用序列號與驗證碼：

房產證在統一印制的過程中，嵌入已寫入應用序列號與驗證碼的RFID標簽，層合后完成其他工序成為“毛坯房產證”。

ID號與應用序列號綁定：

本系統自動生成應用序列號，在標簽嵌入房產證前，由寫入設備寫到標簽內。系統在寫入標簽的同時，讀取標簽的唯一ID號，并將其與應用序列號進行綁定，記入數據庫備查。

對標簽自動檢測：

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

房產證的下發：

房產證的下發由專人負責，由國家中心向省中心發放，省中心再由專人向管轄范圍內的市中心發放。

2.4 房產證加密管理

密鑰生成：

加密系統的密鑰由密鑰生成系統產生，并輸入密鑰母卡內，再由密鑰母卡導入密鑰管理系統生成多個密鑰卡，以備分發。

密鑰的分發：

密鑰卡由專人分發到各省，再由各省分發所管轄市。由市中心的密鑰管理系統導入并導出到加密設備中，由該加密設備提供驗證服務。

本系統以防偽為跟本目的，以服務大眾為指導原則，面向廣大群眾提供公共服務。通過網絡或手機短信等平臺，由群眾提交房產證基本信息及欲查詢內容，系統給出查詢結果。

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