为解决农产品质量安全问题,国家倡导建立农产品追溯体系。使用农产品追溯体系的目的主要是为了在一定程度上对农业经营主体进行监督和约束。在农产品质量出现问题时监管部门能够通过系统第一时间召回农产品以及追究责任。消费者也能够清楚的知道所购买的农产品从生成到销售的各环节信息。然而,现有的追溯体系却并没有完全解决这些问题,大部分的农产品追溯系统仅仅只有信息的采集和发布作用,在防伪和认证方面仍有很多不足。主要存在以下两个问题。第一,虽然有些农产品可以通过二维码等渠道获取其信息,但由于二维码的编码体制和数据转换过程都是公开的,所以二维码自身并没有防伪作用,其安全性和保密性存在先天不足。第二,当前的追溯系统,并不能对信息发布者身份进行有效的认证,系统管理者或者一些信息填报人可以很容易对系统农产品信息更改,这样农产品出现质量问题时,将很难有效地追究责任。为解决上述两个问题,本文设计并实验了基于数字签名和图像隐藏技术的二维码防伪认证技术,并将其与应用于农产品追溯体系中。本文的主要研究内容如下:(1)为了解决农产品追溯系统中对发布信息者的身份无法进行有效认证导致的追究责任人难的问题,本文引入数字签名认证技术。所有企业使用数字签名认证算法生成一套自己的私钥和公钥,企业每次在添加农产品信息时,将农产品信息使用hash算法生成信息摘要,再使用企业自己的私钥对信息摘要进行加密即对信息进行数字签名,系统通过相应公钥对信息认证通过后,将信息以及相应的摘要都存入系统中。如果发生产品质量安全问题时,系统调用数据库,提取出所有相关企业所填的农产品信息。由于所有信息都带有数字签名,所以企业将不可质疑所有信息的真实性。(2)针对二维码自身防伪的缺陷,导致的容易被复制、伪造以及篡改的情况,本文在引入数字签名技术后再结合图像隐藏技术。在生成二维码的阶段,生成二维码的部门将相应的信息使用自己的私钥进行数字签名,再使用图像隐藏算法将签名信息生成二维码标签并隐藏到由原明文信息生成的二维码图像中。消费者在购买农产品时,可以通过扫描农产品包装上所携带的二维码标签来了解产品相关信息,同时可进入二维码防伪认证系统中,系统先提取出隐藏的二维码标签,然后通过二维码生成的企业公钥确认产品信息的真伪。(3)将基于数字签名的二维码防伪认证技术应用于安徽省农产品质量安全监管与追溯平台中,通过模拟实验以及实际应用的方式验证本研究的可行性。本系统主要涉及以下技术:二维码技术、RSA数字签名算法、基于DCT变换的图像隐藏算法。主要创新点是一方面将数字签名技术应用在追溯体系的各个环节,保证了消费者购买的农产品信息来源的真实性以及确保信息的完整性,监管部门可以有效追踪参与的企业,防止非法企业生产制造有安全问题的农产品,另一方面将含有签名信息的二维码标签隐藏到载体二维码标签中,增加了二维码的防伪性,且提高了二维码的载体信息容量,使得二维码的应用更为广泛。