[發(fā)明專利]基于二維碼具有驗(yàn)證功能與高嵌入容量的秘密共享方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110256082.6
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN112926087B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊禮治;仲鑫瑋
• 申請（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號: G06F21/62
• 分類號: G06F21/62;G06F21/64;G06F21/46;G06K17/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 姜慧勤

1.基于二維碼具有驗(yàn)證功能與高嵌入容量的秘密共享方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，對于載有隱私信息的原始秘密二維碼，根據(jù)其隱私信息的填充區(qū)域計(jì)算原始秘密二維碼中驗(yàn)證信息的可嵌入長度l_VQ；

步驟2，根據(jù)原始秘密二維碼載有的隱私信息對應(yīng)生成長度為l_VQ的驗(yàn)證信息；

步驟3，根據(jù)里德-所羅門編碼的同態(tài)性質(zhì)將步驟2生成的驗(yàn)證信息嵌入原始秘密二維碼，得到嵌入驗(yàn)證信息后的秘密二維碼；具體過程如下：

解碼原始秘密二維碼獲得與驗(yàn)證信息等長的填充比特P，將填充比特P與驗(yàn)證信息VQ進(jìn)行異或運(yùn)算，得到異或后的結(jié)果比特流S；具體如下：

B＝XOR(VQ，P)

其中，XOR表示異或運(yùn)算，VQ表示長度為l_VQ的驗(yàn)證信息；

向異或后的結(jié)果比特流B前端添加零使比特流B的長度與數(shù)據(jù)區(qū)域的長度相同，則需要添加零的個數(shù)為8×R-l_VQ，R表示數(shù)據(jù)區(qū)域中碼元的總數(shù)；

根據(jù)里德-所羅門編碼計(jì)算比特流B對應(yīng)的糾錯碼，并將得到的糾錯碼附加在比特流B之后得到新RS碼NRS；

將原始秘密二維碼中的RS碼ORS與新RS碼NRS進(jìn)行異或，得到最終能夠嵌入的RS碼FRS，并將原始秘密二維碼中的RS碼ORS替換為FRS，得到嵌入驗(yàn)證信息后的秘密二維碼；具體如下：

ORS←FRS＝XOR(ORS，NRS)

其中，ORS表示原本秘密二維碼的RS碼，←表示替換操作；

步驟4，根據(jù)載體二維碼的版本號與糾錯級別計(jì)算可嵌入信息容量；

步驟5，通過可視秘密共享異或運(yùn)算方法將嵌入驗(yàn)證信息后的秘密二維碼劃分到n個載體二維碼中；

所述嵌入驗(yàn)證信息后的秘密二維碼劃分的計(jì)算公式為：

其中，RE表示嵌入驗(yàn)證信息后的秘密二維碼每塊中劃分部分碼元后剩余碼元的數(shù)量，d表示重構(gòu)秘密二維碼每塊中需要被分享碼元數(shù)量的最小值，表示需要修改L_e個碼元的載體二維碼的數(shù)量，L_e表示載體二維碼中每塊需要修改的碼元數(shù)量；且

其中，n表示載體二維碼的數(shù)量或參與者的數(shù)量，b表示載體二維碼中塊的數(shù)量，bi表示載體二維碼中塊的序號，1≤bi≤b；

載體二維碼中需要修改L_e個碼元的塊的序號由公式i?mod?b計(jì)算，i表示載體二維碼的序號，1≤i≤n；

對于n個載體二維碼的同一塊，其中個載體二維碼對應(yīng)的該塊分配L_e個秘密碼元后，剩余的RE個秘密碼元隨機(jī)分配到剩余的個載體二維碼對應(yīng)的該塊中；

步驟6，對于每個載體二維碼，通過Hash算法生成與載體二維碼剩余位等長的載體二維碼驗(yàn)證信息；

所述載體二維碼驗(yàn)證信息，其計(jì)算公式為：

V_i＝XORH_K(SH_i||P_i)

其中，V_i表示第i個載體二維碼的驗(yàn)證信息，H(·)表示Hash算法，K是Hash算法的密鑰，SH_i表示嵌入秘密份額后的第i個載體二維碼，P_i表示第i個參與者的身份號；

步驟7，將步驟6生成的載體二維碼驗(yàn)證信息嵌入到載體二維碼剩余位，得到隱寫后的載體二維碼；

步驟8，根據(jù)驗(yàn)證算法判斷隱寫后的載體二維碼的真實(shí)性；

步驟9，通過異或運(yùn)算重構(gòu)出秘密二維碼，并根據(jù)其填充區(qū)域的驗(yàn)證信息判斷隱私信息的真實(shí)性；具體過程如下：

通過異或運(yùn)算重構(gòu)出秘密二維碼并提取重構(gòu)秘密二維碼中的隱私信息SC′，根據(jù)SC′計(jì)算驗(yàn)證信息VQ′；具體如下：

VQ′＝XORH_K(SC′)

其中，VQ′表示驗(yàn)證信息，SC′表示重構(gòu)秘密二維碼中提取的隱私信息；

提取重構(gòu)秘密二維碼中的驗(yàn)證信息VQ，將VQ′與VQ進(jìn)行比較，如果比較結(jié)果不一致，則表明該重構(gòu)秘密二維碼是偽造或被篡改。