Constel·lació d'Euros en bitllets diaris

2011/02/01 Ruiz-Agundez, Igor - DeustoTech Computing, Deusto Institute of Technology. Deustuko Unibertsitatea | Nieves Acedo, Javier - DeustoTech Computing, Deusto Institute of Technology. Deustuko Unibertsitatea Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Ingeniaritza
• Teknologia

Quina relació tenen les estrelles i els bitllets? Per què no es pot copiar un bitllet amb fotocopiadores de colors? Com ens pot ajudar aquesta tecnologia? Hi ha molts secrets dins d'un bitllet, secrets que protegeixen contra la falsificació. Els bancs centrals i altres organitzacions internacionals a tot el món estan desenvolupant mesures de protecció. Tots coneixem algunes mesures de protecció: marques d'aigua, hologrames i barres accessibles. Però a més de totes aquestes tècniques, i sobretot en bitllets d'euro, podem trobar petites circumferències anomenades constel·lacions d'EURion. Aquesta constel·lació és la base per a evitar la reducció de bitllets en fotocopiadores i escàners moderns. A més, aquesta mesura de protecció s'està ampliant dia a dia i encara que no funcioni en algunes fotocopiadores, s'espera que s'implementi en els pròxims anys.

Al llarg de la història sempre ha existit la necessitat de protegir els documents. Governs, empreses i ciutadans han de custodiar documents diversos (p. ex. bitllets, certificats o targetes). A més, amb les tecnologies actuals s'han millorat les tècniques per a assegurar l'autenticitat dels documents.

No obstant això, aquest article explica què és la constel·lació dels bitllets i per a què serveix. En primer lloc, aprofitant els treballs realitzats, hem realitzat dos experiments per a detectar la llum de la constel·lació d'EURs. Finalment, hem traslladat els resultats obtinguts a un altre camp per a protegir tot tipus de documents.

Constel·lació d'EURs

La constel·lació d'EURs és un símbol patró que es pot trobar en el paper moneda. No és clar quan i qui va crear el patró, perquè aquesta dada no és públic, però Markus Kuhn ho va descobrir en 2002 mentre investigava els sistemes de protecció per a fotocopiar paper moneda (Murdoch, 2004). Va escriure el primer article sobre el tema. Aquest símbol patró creat per a detectar la imatge digital d'un bitllet de banc, si és detectat per un programa de programari, paralitza les operacions de falsificació dels diners.

La relació entre els noms de les constel·lacions d'EURion i Orio no és aleatòria. La constel·lació d'Orión és una de les constel·lacions més conegudes del cel. Es pot observar en els dos hemisferis terrestres (en l'hemisferi nord a l'hivern i en el sud a l'estiu) i el seu aspecte és molt similar al d'EURion. Com es pot apreciar en la Figura 1, la constel·lació d'EURs és una simplificació d'Orión, ja que el cinturó d'Orión se substitueix per un únic punt.

Més concretament, la constel·lació d'EURion és un patró de cinc punts. Els punts poden ser grocs, verds o taronges. Normalment, el patró apareix en els papers monetaris diverses vegades i en diferents orientacions geomètriques. No obstant això, una vegada que apareix el patró és suficient per a ser detectat.

No existeixen noms oficials per a designar aquesta característica de protecció del paper moneda. Altres investigadors ho han denominat "Omrong rings". Les dades tècniques són secrets i hi ha poca bibliografia publicada. No obstant això, són diversos els països del món que utilitzen aquesta mesura de seguretat, des dels drames d'Armènia fins als dòlars estatunidencs.

Enginyeria inversa de la constel·lació d'EURs

Els passos que es veuran a continuació constitueixen el procés d'enginyeria inversa utilitzat per a analitzar les característiques de la constel·lació d'EURs. L'objectiu principal del nostre experiment és sintetitzar una sola constel·lació d'EURion. Per a això hem utilitzat un bitllet de deu euros i una impressora multiusos. Cal esmentar que aquest experiment funciona amb qualsevol bitllet d'euro, ja que tots tenen la mesura de protecció de la constel·lació d'EURs. No obstant això, la impressora utilitzada pot no tenir implementada aquesta mesura de protecció i copiar diners. S'espera que totes les fotocopiadores construïdes en els pròxims anys tinguin aquesta mesura.

Per a començar, hem tractat de fotocopiar el bitllet que apareix en la figura 2. A causa de les polítiques de protecció que hem exposat anteriorment, el resultat que ens ha donat la impressora ha estat una fulla negra. Mitjançant aquesta prova s'ha verificat el funcionament del sistema de protecció.

La següent prova consisteix a fotocopiar el bitllet verticalment per a realitzar quatre subpruebas diferents. En la figura 3 es pot veure únicament la situada a l'esquerra de la constel·lació de les AMR del bitllet. Aquesta subprueba fotocòpia parteix del bitllet però no activa cap sistema de protecció. En la figura 4 només es pot veure la situada a la dreta de la constel·lació d'EURion del bitllet. En aquesta subprueba també tenim la fotocòpia de part del bitllet i podem tornar a fotocopiar-lo sense cap problema. En la figura 5 s'ha ocultat la situada a la dreta de la constel·lació EURion del bitllet i s'ha posat de manifest la pròpia constel·lació. Aquesta subprueba ens mostra una fotocòpia negra i hem comprovat que s'activa el sistema de protecció. En la figura 6 s'ha ocultat la situada a l'esquerra de la constel·lació de les PLUGES del bitllet. El resultat d'aquesta subprueba és també una pàgina negra, a causa de la reactivació del sistema de protecció. Aplicant a aquestes quatre últimes proves la intersecció i la diferència simètrica de la teoria algebraica dels subconjunts, es conclou que el sistema de protecció es troba matemàticament en el camp de la constel·lació d'EURion.

Per a valorar d'una altra manera la repercussió de les proves anteriors, hem fotocopiat el bitllet horitzontalment i hem realitzat dos subpruebas. La figura 7 oculta la part superior del centre del bitllet i la figura 8 la part inferior del centre. En fotocopiar totes dues imatges s'obté una imatge negra i es comprova l'efecte de la constel·lació d'EURs.

La figura 9 mostra l'única constel·lació d'EURs representada per estudis anteriors (Kuhn, 2002). Amb aquesta única part del bitllet s'activen els sistemes de protecció i en fotocopiar es treu una imatge negra. En la figura 10 hem ocultat un dels cinc punts. En aquest cas, la fotocòpia surt bé i hem comprovat que els cinc punts són necessaris.

No obstant això, encara queda per demostrar la importància del color de la constel·lació d'EURs. En la figura 11 s'han pintat amb llapis els cercles de la constel·lació. En fotocopiar obtindrem una còpia adequada. Amb aquesta prova hem demostrat la importància del color dels cercles.

Una vegada arribats a aquest punt, hem obtingut informació per a sintetitzar una constel·lació d'EURion. Hem comprovat que les impressores i programes específicament preparats per a aquesta part d'un bitllet activaran els sistemes de protecció.

Síntesi d'EURion

L'experiment presentat en l'apartat anterior ens ha permès realitzar una enginyeria inversa a la constel·lació d'EURs. En aquest apartat hem creat una síntesi artificial de la constel·lació d'EURion. Per a això hem partit de la imatge artificial que va publicar Markus Kuhn. Veure figura 1.

No obstant això, si s'intenta fotocopiar aquesta imatge no s'activarà cap mesura de protecció. Hem d'adaptar la imatge a les característiques analitzades. Per a això, el primer pas és adaptar-se a les mesures reals de la constel·lació d'EURs. La figura 12 representa el diàmetre que han de tenir els punts i les distàncies entre ells.

El segon pas és tenir en compte els colors. Fotocopiant la imatge anterior en blanc i negre no s'activaran encara mesurades de seguretat. Com hem dit, els cercles de la constel·lació han de ser grocs, verds o taronges.

Al principi, en el nostre experiment acolorim els cercles en verd i, en fer la fotocòpia en color, les mesures de protecció seguien sense activar-se. Per això vam fer la prova amb el groc, però el resultat també va ser negatiu.

Teòricament hem sintetitzat la constel·lació perfecta d'EURion, encara que les mesures de protecció encara no funcionen. L'única diferència entre la constel·lació de bitllets de moneda i la nostra es troba en l'estampat posterior dels bitllets. Per a reduir l'efecte d'aquesta diferència hem "ficat soroll" a la nostra constel·lació. S'ha afegit un píxel o un parell de punts d'un altre color. En intentar fotocopiar aquesta última versió sintetitzada s'han activat les mesures de seguretat i només hem aconseguit una fulla negra.

Més enllà de les estrelles, nous usos

Una vegada sintetitzada la constel·lació d'EURion, podem activar els sistemes de protecció per a evitar còpies de diners en una impressora quan vulguem. Mostrarem que encara que aquests patrocinis hagin estat creats per a evitar falsificacions de diners, també poden ser utilitzats per a altres aplicacions. Això ens permet protegir no sols els bitllets, sinó també altres tipus de documents, com l'aparent document confidencial que es mostra en la figura 13.

Això ja ha estat possible (Blum, 2004). No obstant això, fins al moment no hi ha hagut ningú capaç de protegir tot tipus de documents. Gràcies a la nostra constel·lació sintetitzada hem creat una marca global d'aigua que la protegeixi de les fotocòpies.

Pegant aquesta marca d'aigua, el document serà infotocopiable. Les possibles aplicacions de la constel·lació d'EURs poden ser àmplies: mantenir l'originalitat dels tiquets de concert, assegurar la senzillesa dels exàmens, protegir els documents interns confidencials de les empreses, etc. Podríem desplegar el reflex protector de la constel·lació d'EURs a qualsevol camp que se'ns pugui imaginar.

BIBLIOGRAFIA