二維碼編碼及解碼系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信息安全及自動(dòng)識(shí)別領(lǐng)域，尤其涉及一種能兼容國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的二維碼的安全應(yīng)用方法及基于該二維碼的編碼、解碼系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]二維碼是在一維條碼的基礎(chǔ)上發(fā)展出的一種具有可讀性的條碼。設(shè)備掃描二維條碼，通過(guò)識(shí)別條碼的長(zhǎng)度和寬度中所記載的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，可獲取其中所包含的信息。相比一維條碼，二維碼能夠記載更復(fù)雜的數(shù)據(jù)，比如各種文字、密鑰、圖片、網(wǎng)絡(luò)鏈接、二進(jìn)制數(shù)據(jù)等。
[0003]二維碼作為優(yōu)秀的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)被廣泛普及應(yīng)用在稅務(wù)、飛機(jī)票、火車票、廣告媒體等領(lǐng)域，甚至手機(jī)都可以用來(lái)讀取。然而，在某些行業(yè)及應(yīng)用環(huán)境下，其編碼信息暴露，可能會(huì)給整個(gè)應(yīng)用體系帶來(lái)隱患。比如高鐵火車票透露個(gè)人姓名及身份證號(hào)碼等個(gè)人信息，會(huì)造成公眾的安全恐慌。在金融、物流、管理行業(yè)等領(lǐng)域更是如此。因此，安全的缺失嚴(yán)重阻礙了二維碼技術(shù)的應(yīng)用。
[0004]目前，用戶選擇二維碼應(yīng)用時(shí)，雖然采用公開(kāi)的國(guó)際二維碼標(biāo)準(zhǔn)提供的公有碼解決方案多、普及高，但是不夠安全。因此，金融、政府、軍隊(duì)、部分企業(yè)對(duì)于使用這種二維碼有很大的顧慮，從而限制了二維碼在一些環(huán)境中的使用。對(duì)此問(wèn)題，目前的解決方案是，部分用戶會(huì)花費(fèi)大量精力、時(shí)間、資金重新創(chuàng)造一套私有二維碼來(lái)使用。目前雖然國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)有不到8種二維碼碼制，但已知的私碼已經(jīng)多達(dá)200多種。中國(guó)自主二維碼國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有I種，但私有碼制有不下10種，還有不斷增加的趨勢(shì)。私碼在一定程度上，造成了用戶識(shí)別的混亂，也不利于普及和推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種具有安全性的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)二維碼(以下簡(jiǎn)稱“安全二維碼”)編碼及解碼系統(tǒng)，能夠兼顧并解決公有碼信息被第三方任意讀取獲得而產(chǎn)生的保密性問(wèn)題，和私有二維碼無(wú)法廣泛傳遞信息兩個(gè)方面的問(wèn)題，以進(jìn)一步推動(dòng)二維碼應(yīng)用的普及。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，提供了一種基于二維碼編碼方法的系統(tǒng)，系統(tǒng)包括:
[0007]數(shù)據(jù)獲取模塊，用以獲取數(shù)據(jù)信息；
[0008]數(shù)據(jù)編碼模塊，用以將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行編碼，生成明碼數(shù)據(jù)，再在明碼數(shù)據(jù)中添加保密數(shù)據(jù)，最終將明碼數(shù)據(jù)與保密數(shù)據(jù)一起編碼，生成二維碼符號(hào)。
[0009]在一些實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)信息包括文本、靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)、動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)、音頻以及視頻；和/或數(shù)據(jù)信息編碼形成二維碼符號(hào)；和/或碼制采用大容量二維碼，QR碼或漢信碼。
[0010]在一些實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)編碼模塊在明碼數(shù)據(jù)段段后設(shè)置明碼數(shù)據(jù)終止符，和/或數(shù)據(jù)編碼模塊還包括保密數(shù)據(jù)編碼單元，在保密數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)段段前設(shè)置保密數(shù)據(jù)起始符。[0011 ] 在一些實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)編碼模塊還包括保密數(shù)據(jù)編碼單元，將保密數(shù)據(jù)通過(guò)MD5算法進(jìn)行加密，根據(jù)國(guó)際二維碼規(guī)范規(guī)則將公開(kāi)的數(shù)據(jù)信息、加密后的數(shù)據(jù)、權(quán)限名和密鑰一起生成相應(yīng)的二維碼符號(hào)。
[0012]相應(yīng)的，本發(fā)明提供了基于二維碼解碼方法的系統(tǒng)，系統(tǒng)包括:
[0013]數(shù)據(jù)獲取模塊，用以獲取包含數(shù)據(jù)信息的二維碼符號(hào)；
[0014]數(shù)據(jù)分析模塊，對(duì)獲取的二維碼符號(hào)進(jìn)行分析，獲取編碼模式信息；
[0015]數(shù)據(jù)解碼模塊，對(duì)二維碼符號(hào)進(jìn)行解碼，獲得二維碼符號(hào)內(nèi)的數(shù)據(jù)信息。
[0016]在一些實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)解碼模塊還包括保密數(shù)據(jù)解碼單元，根據(jù)國(guó)際二維碼規(guī)范規(guī)則將二維碼符號(hào)解譯為要公開(kāi)的數(shù)據(jù)信息、加密后的數(shù)據(jù)、權(quán)限名和密鑰，然后將加密后的數(shù)據(jù)通過(guò)MD5算法進(jìn)行解密。
[0017]在一些實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)解碼模塊包括用戶權(quán)限確定單元，根據(jù)用戶的權(quán)限名和密鑰，確定獲得加密數(shù)據(jù)信息或是只解碼出明碼數(shù)據(jù)。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的上述技術(shù)方案，可以將用戶要公開(kāi)的數(shù)據(jù)信息和想要保密的數(shù)據(jù)信息一起生成具有安全性的二維碼。一種具體的實(shí)現(xiàn)方式可以是將要保密的信息通過(guò)MD5算法進(jìn)行加密，然后再根據(jù)國(guó)際二維碼規(guī)范規(guī)則將要公開(kāi)的數(shù)據(jù)信息、加密后的數(shù)據(jù)、權(quán)限名和密鑰一起生成相應(yīng)的二維碼符號(hào)。
[0019]根據(jù)上述方法，安全二維碼中的公開(kāi)信息可以通過(guò)市場(chǎng)上購(gòu)買的各種支持標(biāo)準(zhǔn)的二維碼讀取機(jī)具讀取，并且這種設(shè)備僅能夠看到要公開(kāi)的信息。
[0020]相應(yīng)地，根據(jù)本發(fā)明的安全二維碼的解碼系統(tǒng)可獲取隱藏的二維碼信息，并根據(jù)用戶的權(quán)限名和密鑰，獲得加密字符串，再經(jīng)過(guò)MD5算法進(jìn)行解密，獲得除公開(kāi)信息之外的加密信息。
[0021]在實(shí)施中可以使用裝有安全二維碼解碼算法的二維碼識(shí)讀裝置構(gòu)成安全二維碼讀取裝置。
[0022]本發(fā)明是基于編碼系統(tǒng)的二維碼符號(hào)，允許普通用戶使用市場(chǎng)上的標(biāo)準(zhǔn)二維碼讀取設(shè)備讀取二維碼的公開(kāi)信息，而不希望被看到的信息則無(wú)法讀取，即便是關(guān)于加密的信息也是標(biāo)準(zhǔn)二維碼讀取設(shè)備所不能識(shí)別的。而對(duì)擁有權(quán)限的用戶，可以通過(guò)使用支持本發(fā)明的解碼算法的設(shè)備看到保密信息等更多的信息。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式的二維碼編碼系統(tǒng)的模塊示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明一實(shí)施方式的二維碼解碼系統(tǒng)的模塊示意圖；
[0025]圖3為本發(fā)明一實(shí)施方式的二維碼的安全應(yīng)用方法流程示意圖；
[0026]圖4為本發(fā)明一實(shí)施方式的二維碼安全應(yīng)用方法中數(shù)據(jù)組成結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述說(shuō)明。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一方面，還提供了一種二維碼編碼系統(tǒng)。
[0029]圖1示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的二維碼編碼系統(tǒng)。如圖所示，該系統(tǒng)包括編碼數(shù)據(jù)獲取模塊10、數(shù)據(jù)編碼模塊20、編碼數(shù)據(jù)糾錯(cuò)模塊30以及數(shù)據(jù)掩模模塊40。當(dāng)編碼數(shù)據(jù)獲取模塊10接收到數(shù)據(jù)信息時(shí)，數(shù)據(jù)編碼模塊20對(duì)接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，確定采用的編碼碼制版本號(hào)，對(duì)要發(fā)送的數(shù)據(jù)信息采用QR碼進(jìn)行編碼，生成明碼數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)編碼模塊20還包括保密數(shù)據(jù)編碼單元和保密數(shù)據(jù)編碼單元。保密數(shù)據(jù)編碼單元在保密數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)段段前設(shè)置保密數(shù)據(jù)起始符。保密數(shù)據(jù)編碼單元將保密數(shù)據(jù)通過(guò)MD5算法進(jìn)行加密，根據(jù)國(guó)際二維碼規(guī)范規(guī)則將公開(kāi)的數(shù)據(jù)信息、加密后的數(shù)據(jù)、權(quán)限名和密鑰一起生成相應(yīng)的二維碼符號(hào)。當(dāng)獲得了明碼數(shù)據(jù)之后，判定是否存在保密數(shù)據(jù)，若保密數(shù)據(jù)不存在，則對(duì)獲得的明碼數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼生成二維碼符號(hào)。若保密數(shù)據(jù)存在，則在明碼數(shù)據(jù)末端加入明碼數(shù)據(jù)終止符，明碼數(shù)據(jù)終止符的作用在于，當(dāng)解碼器在解碼過(guò)程中解碼到明碼數(shù)據(jù)終止符時(shí)，表明明碼數(shù)據(jù)終止，解碼器將終止對(duì)明碼數(shù)據(jù)編碼。
[0030]在明碼數(shù)據(jù)末端加入明碼數(shù)據(jù)終止符后，在明碼數(shù)據(jù)終止符后加上保密數(shù)據(jù)起始符，保密保密數(shù)據(jù)起始符用以標(biāo)示保密數(shù)據(jù)的起始位置。保密數(shù)據(jù)起始符的作用在于，在解碼器解碼過(guò)程中，當(dāng)解碼到保密數(shù)據(jù)起始符，則表明保密數(shù)據(jù)起始符后的數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)為保密數(shù)據(jù)。加入保密數(shù)據(jù)起始符后，采用相應(yīng)的編碼模式和編碼數(shù)據(jù)位開(kāi)始對(duì)保密數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。并且將保密數(shù)據(jù)模式和保密數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)位的數(shù)據(jù)信息，設(shè)置于保密數(shù)據(jù)起始符的段后，其后面是用戶的權(quán)限名和密鑰，然后是保密數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)段。保密數(shù)據(jù)編碼完成后，在保密數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)段段后插入保密數(shù)據(jù)終止符，標(biāo)示保密數(shù)據(jù)段結(jié)束。保密數(shù)據(jù)終止符的作用在于，當(dāng)解碼器在解碼過(guò)程中編譯到保密數(shù)據(jù)終止符時(shí)，終止對(duì)保密數(shù)據(jù)解碼。加入保密數(shù)據(jù)終止符后終止對(duì)保密數(shù)據(jù)的編碼。
[0031]編碼數(shù)據(jù)糾錯(cuò)模塊30對(duì)碼字序列分塊，然后按塊生成糾錯(cuò)碼字，并將其加入到相應(yīng)的數(shù)據(jù)碼字序列后面。然后構(gòu)造最終信息并在矩陣中布置模塊。數(shù)據(jù)掩模模塊對(duì)獲得的符號(hào)的編碼區(qū)域進(jìn)行掩模操作。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種二維碼解碼系統(tǒng)。
[0033]圖2示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的二維碼解碼系統(tǒng)。如圖所示，該系統(tǒng)包括解碼數(shù)據(jù)獲取模塊100、數(shù)據(jù)分析模塊200、數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊300、解碼數(shù)據(jù)糾錯(cuò)模塊400、數(shù)據(jù)解碼模塊500以及數(shù)據(jù)輸出模塊600。當(dāng)解碼數(shù)據(jù)獲取模塊100接收到包含數(shù)據(jù)信息的二維碼符號(hào)時(shí)，數(shù)據(jù)分析模塊200對(duì)接收到的二維碼符號(hào)進(jìn)行分析，獲取所述二維碼符號(hào)，識(shí)別二維碼符號(hào)中的編碼模式信息，識(shí)別出二維碼符號(hào)深淺模塊，并對(duì)格式信息進(jìn)行譯碼，得到二維碼符號(hào)格式信息，從中獲取明碼數(shù)據(jù)和保密數(shù)據(jù)的編碼模式以及編碼碼制版本號(hào)信息等。
[0034]在確定編碼碼制版本后，數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊300針對(duì)編碼過(guò)程中的掩模步驟，相應(yīng)地進(jìn)行消除掩模的操作，再對(duì)編碼過(guò)程中對(duì)數(shù)據(jù)段的構(gòu)造信息進(jìn)行還原。解碼數(shù)據(jù)糾錯(cuò)模塊400對(duì)數(shù)據(jù)段進(jìn)行常規(guī)的錯(cuò)誤檢查，若字段沒(méi)有錯(cuò)誤就轉(zhuǎn)至數(shù)據(jù)解碼模塊500，若字段出現(xiàn)錯(cuò)誤，則對(duì)錯(cuò)誤字段進(jìn)行糾錯(cuò)，還原并得到包含了明碼數(shù)據(jù)和保密數(shù)據(jù)的完整數(shù)據(jù)段。
[0035]數(shù)據(jù)解碼模塊還包括保密數(shù)據(jù)解碼單元和用戶權(quán)限確定單元。保密數(shù)據(jù)解碼單元根據(jù)國(guó)際二維碼規(guī)范規(guī)則將二維碼符號(hào)解譯為要公開(kāi)的數(shù)據(jù)信息、加密后的數(shù)據(jù)、權(quán)限名和密鑰，并將加密后的數(shù)據(jù)通過(guò)MD5算法進(jìn)行解密。用戶權(quán)限確定單元根據(jù)用戶的權(quán)限名和密鑰確定獲得加密數(shù)據(jù)信息或是只解碼明碼數(shù)據(jù)。得到包含了明碼數(shù)據(jù)和保密數(shù)據(jù)的完整數(shù)據(jù)段后，數(shù)據(jù)解碼模塊500對(duì)完整的數(shù)據(jù)段進(jìn)行解碼。根據(jù)數(shù)據(jù)分析模塊200獲取的數(shù)據(jù)編碼模式和數(shù)據(jù)編碼碼制版本號(hào)，對(duì)明碼數(shù)據(jù)和保密數(shù)據(jù)一起解碼。按照完整數(shù)據(jù)段的順序，先對(duì)明碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。數(shù)據(jù)解碼模塊500讀取明碼數(shù)據(jù)起始符，則判定開(kāi)始解碼明碼數(shù)據(jù)，根據(jù)明碼數(shù)據(jù)起始符段后的明碼數(shù)據(jù)編碼模式和明碼數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)位，開(kāi)始對(duì)明碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。當(dāng)數(shù)據(jù)解碼模塊500編譯至明碼數(shù)據(jù)終止符時(shí)，則終止明碼數(shù)據(jù)解碼并判定數(shù)據(jù)段中是否含有保密數(shù)據(jù)，若不包含保密數(shù)據(jù)，則數(shù)據(jù)輸出模塊600直接輸出解碼結(jié)果，若包含保密數(shù)據(jù)，則執(zhí)行下一步驟。
[0036]數(shù)據(jù)解碼模塊500根據(jù)用戶的權(quán)限名和密鑰，獲得加密字符串，進(jìn)行解密，獲得加密數(shù)據(jù)；如果未收到用戶權(quán)限名和密鑰，或收到的用戶權(quán)限名和/或密鑰與所得到的數(shù)據(jù)段中包含的相應(yīng)內(nèi)容不一致時(shí)，則停止對(duì)加密數(shù)據(jù)的解碼，從而只解碼出明碼數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)解碼模塊500讀取到保密數(shù)據(jù)起