二維碼加密技術(shù)的研究

邵凱 毛云龍

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，二維碼作為一種高新技術(shù)逐漸融入到社會(huì)生活中，二維碼給我們的生活帶來便捷的同時(shí)，其潛在風(fēng)險(xiǎn)也越來越大，本文結(jié)合二維碼傳遞重要信息時(shí)易被隨意讀取這個(gè)問題的實(shí)際需求，對二維碼的編碼解碼技術(shù)進(jìn)行了分析和探究。并對文本信息加密進(jìn)行了研究，選擇了一種有代表性的算法進(jìn)行了分析，利用其優(yōu)點(diǎn)，嘗試對其進(jìn)行了設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：二維碼;加密;活碼;壓縮

中圖分類號(hào)：TN918.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2020）02-0189-02

1 需求分析

1.1 需求簡要分析

當(dāng)前QR二維碼不僅廣泛的進(jìn)入了人們的生活，也成為了人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚囊徊糠帧R二維碼也成為了公安部、稅務(wù)局、人們檢察院、人們法院等國家機(jī)關(guān)在日常辦公或執(zhí)法時(shí)常用的工具。為國家的軍隊(duì)、海關(guān)、鐵路、統(tǒng)計(jì)、外交等政府部門提供了相關(guān)信息服務(wù)。也在很多中央企業(yè)、私人企業(yè)中廣泛使用。隨著應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，對QR二維碼傳遞信息的準(zhǔn)確性、安全性、便捷性也提出了更高的要求。

1.2 系統(tǒng)功能分析

（1）可以選擇加密或不加密。（2）根據(jù)加密方式選擇相關(guān)參數(shù)，和QR二維碼的相關(guān)參數(shù)。（3）加密方式必須安全可靠，同時(shí)也應(yīng)保障識(shí)別的成功率。（4）可識(shí)別和生成QR二維碼圖片。

1.3 本章小結(jié)

本章對用戶的需求進(jìn)行了分析，明確了本系統(tǒng)所要達(dá)到的目的和效果：QR二維碼生成穩(wěn)定且高效，可選擇是否進(jìn)行加密，二維碼識(shí)別成功率高，可進(jìn)行文本壓縮和解壓縮，可根據(jù)需要選擇不同的參數(shù)，二維碼能編碼保存的信息要盡可能大量。

由以上描述內(nèi)容，研究和確定了加密系統(tǒng)的各個(gè)功能，具體細(xì)分為QR二維碼的編碼與解碼，QR二維碼的生成與掃描，QR二維碼的信息加密與解密，文本信息的壓縮和解壓縮。最后把上述功能具體分為小功能，也就是QR二維碼的加密與解密，編碼與解碼。

2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)模塊劃分

根據(jù)需求分析，系統(tǒng)可以大致分為3個(gè)主要的功能模塊，QR二維碼的編碼與解碼，QR二維碼的加密與解密，文本的壓縮與解壓縮。系統(tǒng)的詳細(xì)功能分析見表1所示。

2.2 界面設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用C++語言編寫，開發(fā)環(huán)境為VC++6.0。在進(jìn)行界面設(shè)計(jì)時(shí)本著簡介大方，直觀明了的理念，將該系統(tǒng)主要功能都集成在一個(gè)用戶界面內(nèi)。包含設(shè)定參數(shù)按鈕、選項(xiàng)、文本輸入框、文本輸出框、QR二維碼顯示框。

2.3 QR二維碼編碼與加密模塊設(shè)計(jì)

2.3.1 加密模塊設(shè)計(jì)

QR二維碼加密方案由于加密環(huán)節(jié)發(fā)生的位置不同可以將加密方案大致分為三種。

方案一：對原文本信息先加密，對加密后的密文進(jìn)行二維碼編碼。信息--二維碼生成--加密--打印二維碼--掃描二維碼--二維碼識(shí)別--解密--信息;

方案二：對原文信息先進(jìn)行編碼，再對生成的二維碼圖形進(jìn)行加密。信息--二維碼生成--加密--打印二維碼--掃描二維碼--解密--二維碼識(shí)別--信息;

方案三：結(jié)合了方案一和二的混合加密，先對原文本信息進(jìn)行加密，再將加密的密文編碼生成二維碼，之后將二維碼圖形進(jìn)行加密。信息--加密1--二維碼生成--加密2--打印二維碼--掃描二維碼--解密2--二維碼識(shí)別--解密1--信息;

三種加密方案各有優(yōu)點(diǎn)，方案二和方案三對于加密的安全性、保密性都要高于方案一綜上所述本系統(tǒng)采用方案一的加密方案即在二維碼編碼前進(jìn)行加密。

2.3.2 編碼模塊設(shè)計(jì)

編碼模塊設(shè)計(jì)的運(yùn)行流程如下：

（1）在輸入框內(nèi)輸入一段文本信息。（2）進(jìn)行二維碼編碼選項(xiàng)的設(shè)置，若不設(shè)置則使用默認(rèn)值。（3）對加密選項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置，可選擇是否進(jìn)行加密，若選擇加密則可輸入秘鑰，否則系統(tǒng)將使用自動(dòng)生成的秘鑰。（4）若進(jìn)行了加密，則會(huì)自動(dòng)進(jìn)行壓縮。（5）單擊編碼按鍵，則會(huì)對第一步時(shí)輸入的信息進(jìn)行加密、壓縮最后生成圖片。（6）將生成的二維碼圖片儲(chǔ)存到指定位置，如圖1所示。

2.4 QR二維碼解碼與解密模塊設(shè)計(jì)

解碼與解密模塊設(shè)計(jì)的運(yùn)行流程如下：

（1）從指定位置選擇一個(gè)二維碼圖片并在軟件中顯示打開。（2）先確定是否進(jìn)行加密，如果確定要進(jìn)行加密，則先確認(rèn)是否要由手動(dòng)輸入密鑰;若手動(dòng)輸入則使用輸入的文本信息作為密鑰，否就使用系統(tǒng)內(nèi)部自動(dòng)產(chǎn)生的密鑰。（3）如果選擇了加密，則先進(jìn)行加壓縮然后再進(jìn)行解密操作。（4）單擊解碼按鍵，則會(huì)按順序進(jìn)行解壓縮、解密、解碼二維碼最后將文本信息顯示在界面當(dāng)中。

根據(jù)以上信息會(huì)被隨意讀取的問題，明確了本系統(tǒng)應(yīng)該具有的功能模塊與其具體的功能。在進(jìn)行界面設(shè)計(jì)時(shí)，將功能都整合在一個(gè)界面內(nèi)，之后對相應(yīng)的功能進(jìn)行設(shè)計(jì)。在最終的功能實(shí)現(xiàn)部分，結(jié)合邏輯功能設(shè)計(jì)，將逐步完成實(shí)現(xiàn)每一個(gè)功能。

參考文獻(xiàn)

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Research on two-Dimensional code Encryption Technology

SHAO Kai，MAO Yun-long

（School of? Business， Jinan University， Jinan? Shandong? 250002）

Abstract：With the development of science and technology，As a kind of high and new technology， Qr Code has been gradually integrated into social life.While qr codes bring convenience to our lives，The potential risks are also growing.This article combines Qr Code Transmission The coding and decoding technology of two-dimensional code is analyzed and explored And the text information encryption is studied? And tried to design it

Key words：Two-dimensional code;encryption;live code;compression