[發明專利]一種基于混沌加密的點陣防偽碼設計方法及其應用系統

有效

• 申請號: 201710718698.4
• 申請日: 2017-08-21
• 公開（公告）號: CN107609621B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 黃荷姣;魏超;花忠云
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學深圳研究生院
• 主分類號: G06K19/06
• 分類號: G06K19/06;H04L9/00;G06K17/00;G06Q30/00
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 胡吉科

技術領域

本發明屬于防偽標識技術領域，具體涉及一種基于混沌加密的點陣防偽碼設計方法及其應用系統。

背景技術

傳統的防偽標識技術主要有激光全息防偽，特殊油墨防偽，雕刻凹版印刷防偽，RFID防偽，電話防偽，還有QR碼防偽等技術。這些防偽技術各有優勢，但各自也存在不足。激光全息防偽以及油墨防偽雖然十分成熟，成本低廉，使用上對消費者也比較友好，但由于技術含量低，易于仿制，導致其防偽效果較差；雕刻凹版印刷雖然技術含量高，但存在成本過高的問題，RFID也是如此；電話防偽則由于國內的電信安全問題而變得很不可靠，操作上也比較麻煩，對用戶不夠友好。QR碼作為防偽標識技術領域中的后來者，使用也比較廣泛，但其圖像的色塊比較大，易于被復制，從而降低了其防偽能力。

針對這些已有的防偽碼技術的缺點，浙江大學的周勁松提出了一種新型的防偽碼：點陣防偽碼(參見非專利文獻1：周勁松.點陣防偽碼的設計與實現[D].浙江大學,2016)。基于此文獻，作者亦提出了專利(參見專利文獻1：CN105913103A)，在該專利文獻中作者詳細描述了點陣防偽碼的圖形結構以及其識別方法：點陣防偽碼也是一種二維碼，其利用微米級的像素點組成的像素矩陣來存儲信息，由于像素點微小而又密集，點陣防偽在其打印，掃描，縮放，再打印這四個過程中會產生四次衰減，變得不清晰，不可識別，可以有效防止掃描復制攻擊，取得比較好的防偽效果。

非專利文獻1以及專利文獻1中描述的點陣防偽碼雖然可以抵抗普通的掃描復制攻擊，但其編解碼方案安全性不高，內容易被破解，這降低了點陣防偽碼的安全性。其次，如果不法分子只是掃描點陣防偽碼的結構，然后自己生成具有同樣結構的點陣防偽碼，即掃描-仿造，就可以繞過四次衰減，達到仿制的目的。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明提出了一種基于混沌加密的點陣防偽碼設計方法，利用加密技術提升點陣防偽碼的安全性，并且針對已有點陣防偽碼不能抵抗掃描-仿造攻擊的缺陷，同時，設計了一種基于混沌加密的點陣防偽碼應用系統，具有較高的防偽能力。

本發明具體通過如下技術方案實現：

一種基于混沌加密的點陣防偽碼設計方法，其編碼過程中需要進行混沌加密，加強安全性。混沌加密方案采用如下的步驟：

S1、將編碼得到的01二進制序列八位為一組，轉換為整型數據，并組成矩陣。

S2、采用三組不同的初始值以及控制參數，通過蟲口模型生成三組不同的混沌序列，其數據個數與步驟S1中的整型數據個數相同，并與步驟S1中的整型數據一一對應。

S3、使用步驟S2中得到的混沌序列作為參數，用于對步驟S1得到的數據矩陣進行三輪置亂與擴散，得到加密后的數據。置亂采用行列循環左移的方法，其移位次數由混沌序列產生；擴散則采用數據間擴散和數據內擴散相結合的方法，其中數據間擴散包含行列擴散，受混沌序列控制；數據內擴散則采用相鄰數據異或的方式進行。

本發明亦提出了一種基于混沌加密的點陣防偽碼應用系統，使用一種基于混沌加密的點陣防偽碼進行防偽驗證，具體方案如下：

(1)對產品信息及其序號信息進行編碼，使用混沌加密后，放入點陣防偽碼。

(2)使用專用android app對步驟(1)中的點陣防偽碼進行拍攝，解碼后得到密文數據。

(3)將步驟(2)中的加密數據上傳到服務器，在服務器端進行混沌解密后，得到產品名稱以及序號。

(4)根據步驟(3)中的產品名稱以及序號，在對應的數據庫中進行查詢驗證，驗證結果返回給android app。每個點陣防偽碼在數據庫中有唯一的記錄，都包含有初始值為0的計數字段。如果一條記錄首次被查詢，其計數字段值為0，則認為此記錄對應的點陣防偽碼所表示的產品為真，之后將其計數字段置為1。當這條記錄被二次或多次查詢時，其計數字段值大于0，則認為此記錄對應的點陣防偽碼所表示的產品為假，這是因為對于正品，一般只需查詢一次就可以了。

本發明的有益效果是：本發明提出了一種基于混沌加密的點陣防偽碼設計方法，利用混沌加密技術提高了點陣防偽碼的安全性，而且本發明中設計的混沌加密方案密文與明文等長，簡潔高效，加密速度快，適合投入商業化生產；同時設計了一種基于混沌加密的點陣防偽碼應用系統，利用計數器方法彌補了點陣防偽碼不能抵抗掃描-仿造攻擊的缺陷，而且解密功能部署在服務器端，既減輕了android app客戶端的壓力，同時得益于服務器的相對獨立性，密碼也不易泄漏，安全系數較高。

附圖說明