现如今,二维码在社交、支付款业务和推广公众号等领域中得到更为广泛的应用。二维码技术作为一种数据存储和信息传递的新技术,具有更大的数据存储容量、可以表示更多种数据类型以及不受数据库的约束等优点,然而伴随二维码公开、便利的应用模式,各类信息安全问题也频繁出现。本文结合基于四素数的混合安全密钥算法和中国剩余定理优化RSA(Rivest-Shamir-Adleman)算法的思想,提出一种改进的RSA数字签名算法,并将其运用于QR(Quickly Resespons)码认证,可以保留QR码所具有的符号特性且不需要对原始信息做任何修改,然后针对QR码认证过程中无法对信息进行保密的不足,提出一种具有保密性的QR码认证方案,该方案利用改进后AES(Advanced Encryption Standard)算法和RSA算法相结合生成的混合加密算法对QR信息进行加密。最后讨论一种特殊数字签名算法即多重数字签名算法在二维码认证方面的可行性和优势,并提出一种高效的结构化多重数字签名的二维码认证方案。主要工作如下:(1)针对RSA算法易被因子分解攻击和高比特密钥下运行速率较慢的缺点,提出改进的RSA数字签名算法。结合面向二维码认证技术的数字签名算法要求,对目前最广泛使用的RSA数字签名算法进行改进。改进后的算法结合混合安全密钥算法和中国剩余定理的思想,首先将基于四素数的混合安全密钥算法运用到数字签名中,不仅通过减少了密钥位数从而提高了运算效率,而且实现了用随机数代替模数,从而达到抵抗模数分解攻击的目的,然后采用中国剩余定理简化签名运算过程,进一步加快了算法效率,最后通过常见RSA数字签名算法攻击方式对该算法安全性进行分析,并通过实验比较算法效率。(2)考虑利用RSA数字签名算法进行认证功能的QR码没有信息保密的功能,提出了一种具有保密性的QR码认证方案,在QR码可认证的同时注重对于内含信息的保护。该方案核心分为加密和签名两个部分,其中加密部分将改进的AES算法和改进后的RSA算法相结合,生成一种混合加密算法:先使用改进后AES算法加密明文信息,再使用改进后RSA算法加密AES算法中相关参数,同时为了加快AES算法加解密速率,对AES算法从密钥扩展和列混淆变换两方面进行改进。签名部分对加密后获得的密文和参数密文提取信息摘要,之后采用改进后的RSA数字签名算法对信息摘要进行数字签名,最后根据QR码标准编码生成一个具有保密性的可认证的QR码。本方案采用先加密后签名的顺序,满足了二维码信息公开验证性要求。(3)为了满足二维码在运输途中可以进行安全、有序和公平的签名需求,保证二维码信息多次认证的完整性、可验证性和不可否认性,分析多重数字签名算法应用在二维码认证技术的可行性和优势。首先对一种高效的基于身份RSA算法的广播多重数字签名算法进行改进,改进后的算法可以抵抗签名窃取者通过伪造成签名发起者身份进而窃取到广播多重数字签名结果的攻击,然后基于该算法思想提出基于身份RSA有序多重数字签名算法和结构化多重数字签名算法,最后给出基于身份RSA结构化多重数字签名在二维码认证中的应用方案,并通过理论及实验对比给出该算法的性能和效率分析。