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近年来,二维码作为一种存储与传递信息的新技术,广泛应用于很多领域当中。与此同时,随着智能手机及3G/4G网络的快速普及,二维码与手机结合使用越来越多,进一步拓展和提升了二维码的使用领域与价值。目前,二维码在流通过程中,容易受到人为的干扰,且在识别过程中,由于人眼无法直接识别,以及无法预估扫描带来的结果,使得其应用存在安全隐患,从而给大众生活带来诸多负面影响。因此,探索并研发出一种便捷、安全、人性化的防伪识别方法与系统以提高二维码的安全性迫在眉睫。 通过调研和分析国内外现有的主要防伪技术尤其是信息加密及隐藏技术的现状,以及在学习二维码理论、非对称加密技术和数字水印技术的基础上,本文提出了一种基于数字水印和非对称加密的QR二维码系统设计方案。该方案以Android4.0操作系统作为主要开发环境,充分发挥RSA加密算法、DCT水印加密算法的优势,将非对称加密技术、数字水印技术结合应用到二维码编译方案中,从而取得优势互补效果。该系统的关键性技术体现在两大方面:一是通过信息加密技术,实现对真实信息的加密,确保信息获取者的唯一性;二是通过信息隐藏技术,使QR二维码图形携带肉眼无法识别的水印信息。在二维码识别过程中,通过对水印信息的验证来辨别QR二维码的真伪,从而避免二维码被替换造成损失,增加QR二维码扫描的安全性。此系统将解决QR二维码携带信息安全准确传递,以及降低QR二维码的传毒率这两个关键问题,达到双重防伪目的。 本文具体完成的工作包括: (1)在充分调研的基础之上,综述了目前基于信息加密及信息隐藏技术的二维码研究和开发现状。对信息加密及信息隐藏相关理论及算法、二维码编译技术与应用进行了详细的描述; (2)完成了基于信息隐藏和信息加密的QR二维码系统需求分析。针对QR二维码系统功能需求、性能需求与应用特点的分析,提出采用DCT水印添加、RSA非对称加密技术相结合的QR二维码生成和识别方案,对QR二维码进行双重加密,真正实现现有QR二维码的安全性能升级; (3)在对信息加密与数字水印等关键技术进行研究基础上,完成了QR二维码系统的设计。通过转化原始信息为密文信息后,再进行QR二维码信息编码,并对QR二维码图形进行数字水印加密后再进入市场应用。通过手机端扫描验证程序,让消费者在通过手机扫描QR二维码时,完成水印验证、QR二维码译码及密文解密的操作,达到提高QR二维码安全性的目的; (4)对实际开发的系统软件模块进行多方面测试工作,证明了各功能模块能较好地满足实际需求,系统性能达到了设计要求。包括加密QR二维码生成模块、加密QR二维码识别模块以及主程序的测试,加密及水印效果测试、多数据类型容量编译准确度测试、QR二维码多条件的抗打击性能测试、以及软件兼容性测试等; 本研究在技术上容易实现、成本合理、操作简单人性,在一定程度上对QR二维码生成及识别系统进行了功能创新,能够有效改善二维码的防伪功能,提高QR二维码的安全性,做到信息安全从源头得以保障,并能维护广大使用者的权益和市场经济秩序的稳定发展,具有重要的应用价值及现实意义。