[發明專利]二維碼復制過程中的二維碼生成、解碼方法及裝置

有效

• 申請號: 201711131923.0
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN107918791B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 陳昌盛;謝寧;羅鋼
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G06K19/06
• 分類號: G06K19/06;G06K7/14;H04L9/08;H04L9/32
• 代理公司: 深圳舍穆專利代理事務所(特殊普通合伙) 44398
• 代理人: 黃賢炬

本申請涉及一種二維碼復制過程中生成、解碼方法，結合在掃描?打印過程中二維碼的通信信道模型和物理設備特征，在原始二維碼信息經過編碼和調制之后，進入通信信道傳輸之前，將認證信息以人工噪聲的形式疊加到原始信息上并一起傳送進通信信道中，通過比較分析圖像修復后的二維碼與去除噪聲之后的二維碼，可以將認證信息從接收端提取出來，利用約定好的密鑰與解碼技術完成對認證信息的解碼，從而完成了對此二維碼的認證，提高了其在通信過程中的安全性。

技術領域

本發明涉及一種二維碼復制過程中生成、解碼方法及裝置。

背景技術

近年來，二維碼已經成為通用的信息載體，具有存儲信息量大、應用范圍廣、抗噪抗干擾能力強等特點，并且隨著智能手機的推廣而不斷地普及，特別是在身份驗證、網絡傳輸、電子證書及票據等方面得到了廣泛的應用。然而，二維碼的生成、復制、傳輸、接收等操作存在著比較多的漏洞，容易被人破解、制偽及濫用，因此，如何提高二維碼的安全性，特別在復制過程中的安全性成為目前關注的重點。如今，二維碼的生成和復制主要有以下一些提高安全性的方法。

使用特殊的打印材料或工藝，控制二維碼的生成與復制。通過在打印過程的特殊打印材料，例如全息(holographic)材料與具有獨特光學特征的聚合液晶材料可被用于印制二維碼以防止其被復制。特殊的打印墨水也可以被應用于二維碼的印制上，例如紫外熒光油墨使所印制的二維碼在可見光下不可見，以防止其被復制。特殊的生產工藝亦可用于加強二維碼的安全性，例如特殊的半色調打印技術可生成在可見光下隱藏的二維碼。

使用加密算法與安全協議，控制二維碼的生成與讀取。非對稱密鑰的加密算法(例如，RSA算法)與PKI公鑰加密體系可用于控制二維碼生成并驗證其信息的真偽，例如中國專利CN201110054417.2以及CN201410520353.4在二維碼傳送或者制作過程中采用了非對稱密鑰的加密算法，并且Wang等人在Using Modified Digital Halftoning Technique toDesign Invisible 2D Barcode by Infrared Detection將此類具有加密保護的系統應用于防偽平臺的構建。混沌方程(Chaotic Equation)可被用于二維碼身份編號的生成過程，以保證其唯一性且隨機字符串無法被批量復制，從而最終有效控制二維碼的生成。類似地，AuthPaper系統內應用了ECDSA數字簽名算法，以防止文檔偽造者對其中內容進行篡改。除了加密算法外，研究者也提出了一些基于通信架構的安全協議增強所顯示二維碼的安全性。例如，研究者基于移動設備前置攝像設備與顯示屏的雙工通信系統，提出了一種稱為“all or nothing”的通信協議。只有當接收者可同時獲取所傳輸及接收的信號時，才能對信道中二維碼的信息進行解碼，進而增強了信息的保密性。

使用數字水印技術，控制二維碼的生成。數字水印技術可將與二維碼相關的信息嵌入在二維碼圖像中。例如，直接利用DCT和DFT分解二維碼的圖像頻率信息，可在當中嵌入肉眼不易察覺的水印信息。在拍攝二維碼圖像后，可對其進行解碼并同時評估數字水印信息的真實性。類似地，數字水印也可儲存于DWT域內。例如中國專利CN201710187615.3在二維碼的logo圖像中嵌入了水印信息，Tkachenko等人的Two-Level QR Code for PrivateMessage Sharing and Document Authenticatio以及Baras等人的Towards a RealisticChannel Model for Security Analysis of Authentication using Graphical Codes都提出了一種保證水印信息更魯棒的方法，利用二維碼的信息冗余度，修改部分模塊的整體亮度以儲存二維碼內容的數字簽名。Tkachenko等人在Centrality Bias Measure forHigh Density QR Code Module Recognition中綜合考慮水印信息的魯棒程度及容量，利用二維碼解碼過程中對每個模塊的失真容忍度，修改模塊的樣式以儲存水印信息。