CN103020682B - 图书二维码标识生成装置、二维码标识识别装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于二维码技术领域，公开了一种基于一品一码的图书二维码标识生成装置、二维码标识识别装置及系统，首先对包括图书唯一标识码的特征信息进行加密，并将与加密私钥对应的解密公钥植入加密后的密文信息，再将最终得到的密文信息生成对应的加密二维码编码信息，该编码信息可以打印成标签粘贴在图书的封页上，也可以直接喷印在图书的封页上。同时，将图书唯一标识码以明文方式印刷在图书封页上，有利于每册图书的流通和零售管理。通过从指定服务平台下载对应的二维码识读软件，二维码标识识别装置可以识读并解密二维码标识中的明文信息，核对其中的图书唯一标识码与图书上的明文图书唯一标识码是否一致，检测真伪，有利于图书的版权保护管理。

Description

图书二维码标识生成装置、二维码标识识别装置及系统

技术领域

本发明涉及二维码技术领域，特别是涉及一种基于一品一码的图书二维码标识生成装置、二维码标识识别装置及系统，便于图书在出版和发行过程中的版权保护，同时还便于图书在流通和零售过程中的管理，以及图书在使用过程中的防伪检测。

背景技术

目前图书的印刷出版主要是由出版社编辑排版，并由出版社所属的印刷点或者其他代印点进行印刷。2007年1月1日以后出版的非期刊出版物，必须编配新的国际标准书号(ISBN)，在印刷制版时以13位数字码以及对应的一维码印制在图书的底封页，印刷出来的相同图书的每一册都具有相同的ISBN号码。

目前的这种图书印刷发行方式存在如下几个问题：

1、当图书印刷采取由代印点代为印刷时，由于代印点与出版社之间不存在隶属关系，代印点基于某种商业利益驱动，可能存在册数多印问题。比如，出版社将某部图书交给代印点印刷，要求印刷3000册，如果该图书为热销书，代印点完全可以在拿到出版社给的印版时，多印1000册，而这1000册完全可能非法进入市场，侵害了出版社以及作者的权益。

针对这个问题，目前还没有相应的技术手段可以进行有效控制，也没有有效的技术手段为通过法律程序解决这类问题而提供举证，只能是基于信誉约束。

2、由于针对每册图书没有个性化特征信息，某部图书发行流通后，仿造者完全可以进行非法批量复制。目前，市面上流通的非法复制图书不少，尤其是热销图书。

3、由于ISBN的管理是对某一部图书分配一个ISBN号码，这部图书印刷发行出来的每一册、不同印刷次数的不同册都具有相同的ISBN号码。甚至考虑成本问题，出版社往往针对一系列图书（比如上下册）共用一个ISBN号码。

这个现象导致图书在发行、零售过程中不便于管理。以书店为例，由于同一部图书不同册的ISBN号码一致，不可能基于ISBN号码针对每一册图书进行计算机管理，不便于图书放置位置管理以及图书盘存管理。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种基于一品一码的图书二维码标识生成装置、二维码标识识别装置及系统，便于图书在出版和发行过程中的版权保护，同时还便于图书在流通和零售过程中的管理，以及图书在使用过程中的防伪检测。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于一品一码的图书二维码标识生成装置，包括：

用于接收并存储包括图书唯一标识码的特征信息的信息录入模块，且所述特征信息为数字化信息；

用于根据所述图书唯一标识码生成包括加密私钥和解密公钥的密钥对的密钥对生成模块，并将所述加密私钥和解密公钥密钥分配给信息编码加密模块；

用于利用所述加密私钥对所述信息录入模块存储的特征信息进行加密处理，生成密文信息，并将解密公钥植入所述密文信息中得到加密密文信息的信息编码加密模块；

用于通过二维码生成算法将加密密文信息生成加密二维码编码信息的二维码生成模块；

还包括打印设备，用于打印所述二维码生成模块生成的加密二维码编码信息，生成二维码图像标签，并粘贴在图书的封页上，或

印刷设备，用于以可变信息印刷方式将所述二维码生成模块生成的加密二维码编码信息直接喷印在图书的封页上，生成二维码图标。

如上所述的基于一品一码的图书二维码标识生成装置，优选的是，还包括设备接口模块，用于将所述二维码生成模块生成的加密二维码编码信息发送到所述打印设备或印刷设备。

本发明还提供一种二维码标识识别装置，包括二维码识读模块，所述二维码识读模块包括：

二维码图像识读模块，用于识读二维码图像中的加密密文信息；

二维码解密模块，用于对所述加密密文信息进行解密处理，得到密文信息和解密公钥，然后利用所述解密公钥对所述密文信息进行解密处理，得到包括图书唯一标识码的特征信息。

如上所述的密钥内置的二维码标识识别装置，优选的是，所述二维码标识识别装置为智能手机终端。

同时，本发明还提供一种图书标识生成及识别系统，包括如上所述的基于一品一码的图书二维码标识生成装置及如上所述的二维码标识识别装置；

还包括用于向所述二维码标识识别装置提供二维码识读模块下载的服务平台。

如上所述的图书标识生成及识别系统，优选的是，所述服务平台为Web服务平台。

（三）有益效果

本发明所提供的基于一品一码的图书二维码标识生成装置、识别装置及系统，在图书二维码标识生成装置上通过信息编码加密模块对包括图书唯一标识码的特征信息进行加密，并将与加密私钥成密钥对的解密公钥植入加密后的密文信息中，提高加密强度，最终得到的加密密文信息由二维码生成模块生成对应的加密二维码信息，加密二维码信息可以由打印设备打印出二维码标签粘贴在图书的封页上，也可以由喷墨印刷设备以可变信息印刷方式喷印在对应图书的封页上。同时，将图书的唯一标识码也以明文方式印刷到图书的封页上，有利于每册图书的流通管理。相应地，二维码标识识别装置只需要到指定服务平台上下载不同手机终端所对应的二维码识读软件，就可以识读和解密二维码标签中的包括图书唯一标识码的明文信息，核对其是否与图书上的明文图书唯一标识码一致，防伪检测方便。本发明的防伪成本低，基于图书一书一码的方式可以防止仿造者尤其是代印点批量印刷仿造，仿造成本高，有利于图书代印过程中的实际印刷数量管理，维护出版社的版权安全，有利于图书使用过程中的防伪检测。

附图说明

图1为本发明实施例一中图书二维码标识生成装置的组成框图；

图2为本发明实施例一中图书二维码标识生成装置的工作流程图；

图3为本发明实施例一中图书二维码标识生成装置的算法流程图；

图4为本发明实施例二中二维码标识识别装置的组成框图；

图5为本发明实施例二中二维码标识识别装置的工作流程图；

图6为本发明实施例三中图书标识生成及识别系统的组成框图；

其中，1：图书标识生成及识别系统；2：图书二维码标识生成装置；20：标识码生成模块；21：信息录入模块；22：密钥对生成模块；23：信息编码加密模块；24：二维码生成模块；25：印刷设备或打印设备；26：设备接口模块；3：二维码标识识别装置；31：二维码标识识读模块；311：二维码图像识读模块；312：二维码解密模块；4：服务平台。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例一

图1所示为本发明实施例中图书二维码标识生成装置的组成框图。如图1所示，本发明实施例中的基于一品一码的图书二维码标识生成装置2包括标识码生成模块20、信息录入模块21、密钥对生成模块22、信息编码加密模块23、二维码生成模块24，和印刷设备（或打印设备）25。

标识码生成模块20用于生成与每册图书一一对应的图书唯一标识码。图书批量印刷出版前，出版商或图书管理机构可以根据一定的规则，比如出版方自定义编码方式或者遵循某种标准的编码方式，通过标识码生成模块20批量形成与每册图书对应的唯一编码，即图书的唯一标识码，实现一品一码（即一书一码）。当然，具体的编码方式有很多种，只要能够实现图书的一书一码即可，其都属于本发明的保护范围，在此不再赘述。

信息录入模块21用于接收并存储包括图书唯一标识码的特征信息，其中，该特征信息为数字化信息，便于后续对其进行加密签名处理，而图书唯一标识码与每册图书唯一对应，能够实现对每册图书的管理，包括图书发行流通过程中的物流管理，以及零售商的图书管理，还可以防止伪造商尤其是图书代印点批量复制该册图书，提高仿造成本，有利于图书的版权管理和维护。信息录入模块21接收每册图书特征信息的批量导入，该特征信息包括图书的唯一标识码和其他信息（比如出版商信息、书名、印刷日期、印刷次数及册数、ISBN号码、作者及图书关键字等）。

密钥对生成模块22用于根据图书唯一标识码生成加密私钥和解密公钥密钥对，并将加密私钥和解密公钥密钥分配给信息编码加密模块23。其中，密钥对生成模块22可以按照随即方式批量生产与图书唯一标识码对应的密钥对，实现一次投入，可重复使用，降低防伪成本，且由于密钥对和图书唯一标识码对应，提高了仿造成本。

信息编码加密模块23用于利用加密私钥对信息录入模块21存储的特征信息进行加密处理，生成密文信息，并将解密公钥植入密文信息中得到加密密文信息，在实现了非对称加密防伪的同时，还进一步提高了密文信息的加密强度。信息编码加密模块23能够利用密钥对批量对图书特征信息进行加密，加密强度高，且只需一次投入，可重复使用，降低了防伪成本。且一书一码，防止进行批量复制，提高了仿造成本。同时还便于每册图书的物流管理以及图书的版权维护管理。

二维码生成模块24用于通过二维码生成算法将加密密文信息生成加密二维码编码信息。其中，二维码生成算法可以采用目前通用的二维码生成算法，如QR码、PDF417码等码制算法。

印刷设备25，用于以可变信息印刷方式将二维码生成模块24生成的加密二维码编码信息直接喷印在图书的封页上，生成加密二维码图标；或打印设备25用于打印二维码生成模块24产生的加密二维码编码信息，生成二维码图像标签（如QR码），并粘贴在图书的封页上。可以同时将图书唯一标识码以明文方式印刷或打印到图书的封页上上，为后续的真伪检测做准备，同时，在图书发行流通过程中，发行流通人员、零售商能够利用该唯一标识码数字对每册图书进行流通管理，如书架上每册图书和摆放位置的一一对应。其中，二维码生成模块24存储的加密二维码编码信息可以采用存储装置（如U盘）手工导入印刷设备（或打印设备）25，也可以设置设备接口模块26，提供标准协议，实现将二维码生成模块24产生的加密二维码编码信息直接发送到印刷设备（或打印设备）25进行可变信息的印刷（或打印），提高生产效率。

本发明实施例中图书二维码标识生成装置的工作原理为：

信息录入模块21批量接收并存储包括图书唯一标识码ID的特征信息，其中，图书的特征信息D₁不仅包括图书的唯一标识码ID，还可以包括出版商信息、出版日期、ISBN号码等可选信息，且这些信息均为数字化信息（如：二进制、十进制），方便后面的加密处理。

如图3所示，密钥对生成模块22根据公钥密钥体制对公、私密钥对的要求，随机生成与图书唯一标识码ID对应的加密私钥K₁和解密公钥K₁′密钥对，数学表达式为 $\left[\begin{array}{c}{K}_1\\ K_1^{\′}\end{array}\right]=f_{\mathrm{RAM}}\left(\mathrm{ID}\right),$ 其中，f_RAM(ID)为密钥对随机生成算法，其可以是通用的算法。密钥对生成后，解密公钥K₁′和加密私钥K₁均被分配给信息编码加密模块23。

然后，信息编码加密模块23利用加密私钥K₁对特征信息D₁进行加密处理（基于公钥密钥体制，这里可任选K₁或者K₁′作为加密私钥），得到密文信息D₂，数学表达式为：D₂=f₁(D₁,K₁)，其中，f₁()为通用的非对称加密算法，比如RSA算法；信息编码加密模块23进一步利用从密钥生成模块22获得的解密公钥K₁′，通过密钥内容植入算法f₂()，将解密公钥K₁′按照一定的编码规则，植入到密文信息D₂中，得到加密密文信息D₃，其数学表达式为D₃=f₂(D₂,K₁′)。其中，f₂()算法可以是任意的数据变换算法，不过具体变换方法在应用过程中需要保密。f₂()算法举例：设L为解密公钥K₁′的bit位数，l是解密公钥K₁′以7bit为单位而分成的份数，最后一份不足7位部分以0补足；设LD为D₂的字符(8bit)数。然后针对l份公钥K₁′的分段单元，在第8bit增加前7bit的奇偶校验位，而得到l份8bit的字符，将这l份字符依次插入到D₂中。如果LD＜l，则进行多次循环插入。最后在所得密文信息的前面或后面插入公钥K₁′的bit位数L，以便于还原出相应的以0补足位。需要说明的是，在此只是举例说明，并不是一种限定。

植入了解密公钥K₁′的加密密文信息D₃交给二维码生成模块24，由二维码生成模块24使用通用的二维码生成算法，得到加密二维码编码信息D₄，数学表达式为D₄=f₃(D₃)，其中，f₃()为通用的二维码编码算法。得到加密二维码编码信息D₄后，就可以将加密二维码编码信息D₄以数据文件的方式发送给印刷设备（或打印设备）25，由印刷设备25以可变信息印刷的方式将加密二维码编码信息D₄直接喷印在对应图书的封页上，生成二维码图标，或由打印设备25打印出加密二维码编码信息D₄，生成二维码图像标签，并粘贴在对应图书的封页上。

同时，将图书的唯一标识码ID也以明文方式印刷到对应图书的封页上。

本发明实施例中图书二维码标识生成装置的工作过程为：如图2所示，将图书的特征信息通过签名加密算法进行加密，得到相应的加密密文信息，然后再通过二维码生成算法将把加密密文信息生成加密二维码编码信息，再将加密二维码编码信息印刷或打印到对应图书的封页上，同时也将图书的唯一标识码印刷到该图书的封页上。

实施例二

相应地，本发明实施例中还提供一种二维码标识识别装置，用于检测具有二维码图标图书的真伪。

如图4所示，本发明实施例中的二维码标识识别装置3包括二维码识读模块31，而二维码识读模块31包括二维码图像识读模块311和二维码解密模块312，二维码图像识读模块311用于识读图书封页上的二维码图标，得到加密密文信息；二维码解密模块312用于解密加密密文信息中包括图书唯一标识码的明文信息，通过核对其是否与图书封页上的明文图书唯一标识码一致，可以快速检测图书的真伪，检测方便，也有利于图书的版权维护管理，防止仿造者尤其是代印点对图书的批量仿造，提高仿造成本。

其中，二维码标识识别装置3可以为智能手机终端，通过手机摄像头拍摄二维码图标，经过二维码图像识读模块311的识读和二维码解密模块312的解密，就可以呈现检测结果，有利于用户随时检测图书的真伪。

结合图3所示，为实现对二维码图像（标签）对应的密文信息的解密，二维码解密模块312首先解密出加密密文信息中的解密公钥K₁′和密文信息，然后再利用解密公钥K₁′解密处密文信息中包含图书唯一标识码的明文信息。

本发明实施例中二维码标识识别装置3的工作过程为：

结合图3和5所示，在图书发行流通过程中，图书发行流通物流管理人员、零售商以及最终消费者可以利用智能手机或其他智能终端到指定服务平台下载与智能终端（如：手机操作系统）对应的专用二维码识读软件（即二维码识读模块311），通过终端自带的摄像头拍摄图书封页上的二维码图标，由于二维码图标是由加密二维码编码信息D₄基于通用的二维码喷印方式印刷出来的，所以手机用户拍摄图书二维码标签后，二维码图像识读模块311能够准确地识读出二维码标签中的加密密文信息D₃。

然后，二维码解密模块312利用密钥内容植入算法f₂()对应的逆算法f₂′()，数学表达式为 $\left[\begin{array}{c}{D}_2\\ K_1^{\′}\end{array}\right]={f_2}^{\′}\left(D_3\right),$ 得到密文信息D₂和解密公钥K₁′。再利用非对称加密算法f₁()对应的非对称解密算法f₁′()，数学表达式为D₁=f₁'(D₂,K₁′)，得到明文信息D₁。

由于D₁是明文信息，且其中包含图书唯一的标识码ID，因而二维码解密模块312可以提取出图书的唯一标识码ID。

另外，由于图书的唯一标识码ID已经以明文数字的方式喷印在盒上，用户可以通过人工比对的方式，实现图书真伪判定：从二维码识读模块31识读出来的图书唯一标识码ID如果与盒上喷印的图书唯一标识码ID一致，则为真品，否则为仿制品，同时，还有利于针对每册图书的物流管理和针对该图书的版权管理。

实施例三

同时，本发明实施例中还提供一种图书标识生成及识别系统，如图6所示，本发明实施例中的图书标识生成及识别系统不仅包括实施例一中的基于一品一码的图书二维码标识生成装置2和实施例二中的二维码标识识别装置3，还包括服务平台4，用于向二维码标识识别装置3提供二维码识读模块31的下载。服务平台4可以为Web服务平台，用户可以随时登录Web服务平台，下载与二维码标识识别装置3匹配的二维码识读模块31（即二维码识读软件），下载后可重复利用进行图书的真伪检测，当场呈现，不需要借助第三方，也不需要与后台系统联络，操作方便。

本发明实施例中图书标识生成及识别系统的工作流水线具体为：

在图书发行流通前，图书二维码标识生成装置对每件图书的特征信息进行处理，得到与该图书一一对应的加密二维码编码信息，并通过印刷设备将与加密二维码编码信息对应的二维码图标印刷到该图书的封页上，或通过打印设备打印与加密二维码编码信息对应的二维码图像标签，并粘贴到该图书的封页上，同时，将该图书的唯一标识码以明文方式也印刷到图书的封页上。然后图书就可以进入市场了。

在图书发行流通过程中，图书发行流通物流管理人员、零售商以及最终消费者到指定的Web服务平台上下载与二维码生成识别装置匹配的二维码识读软件，识读图书上的二维码图标签，解密出包括图书唯一标识码的明文信息，人工核对其是否与图书封页上的明文图书唯一标识码一致。发行流通物流人员、零售商以及最终消费者能够利用智能手机终端识读喷印在图书封页上的二维码标签中的图书唯一标识码，进行真伪检测，实现图书的版权管理。同时，发行流通物流人员和零售商还可以利用封页上的唯一标识码数字对图书进行流通管理。

由以上实施例可以看出，本发明所提供的基于一品一码的图书二维码标识生成装置、识别装置及系统，在图书二维码标识生成装置上通过信息编码加密模块对包括图书唯一标识码的特征信息进行加密，并将与加密私钥成密钥对的解密公钥植入加密后的密文信息中，提高加密强度，得到的加密密文信息由二维码生成模块生成对应的加密二维码信息，加密二维码信息可以由打印设备打印出二维码标签粘贴在图书的封页上，也可以由喷墨印刷设备以可变信息印刷方式喷印在对应图书的封页上。同时，将图书的唯一标识码也以明文方式印刷到图书的封页上，有利于每册图书的流通管理。相应地，二维码标识识别装置只需要到指定服务平台上下载不同手机终端所对应的二维码识读软件，就可以识读和解密二维码标签中的包括图书唯一标识码的明文信息，核对其是否与图书上的明文图书唯一标识码一致，防伪检测方便。本发明的防伪成本低，基于图书一书一码的方式可以防止仿造者尤其是代印点批量印刷仿造，仿造成本高，有利于图书代印过程中的实际印刷数量管理，维护出版社的版权安全，有利于图书使用过程中的防伪检测。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于一品一码的图书二维码标识生成装置，其特征在于，包括：

用于生成与每册图书一一对应的图书唯一标识码的标识码生成模块；

用于接收并存储包括图书唯一标识码的特征信息的信息录入模块，且所述特征信息为数字化信息；

用于根据所述图书唯一标识码生成包括加密私钥和解密公钥的密钥对的密钥对生成模块，并将所述加密私钥和解密公钥密钥分配给信息编码加密模块；

用于利用所述加密私钥对所述信息录入模块存储的特征信息进行非对称的加密算法，生成密文信息，并将解密公钥通过数据变换算法植入所述密文信息中得到加密密文信息的信息编码加密模块；其中，所述数据变换算法在应用过程中保密；

用于通过二维码生成算法将加密密文信息生成加密二维码编码信息的二维码生成模块；

还包括打印设备，用于打印所述二维码生成模块生成的加密二维码编码信息，生成二维码图像标签，并粘贴在图书的封页上，或

印刷设备，用于以可变信息印刷方式将所述二维码生成模块生成的加密二维码编码信息直接喷印在图书的封页上，生成二维码图标。

2.根据权利要求1所述的基于一品一码的图书二维码标识生成装置，其特征在于，还包括设备接口模块，用于将所述二维码生成模块生成的加密二维码编码信息发送到所述打印设备或印刷设备。

3.一种二维码标识识别装置，其特征在于，对权利要求1或2中的基于一品一码的图书二维码标识生成装置生成得到的二维码标识进行识别，包括二维码识读模块，所述二维码识读模块包括：

二维码图像识读模块，用于识读二维码图像中的加密密文信息；

二维码解密模块，用于对所述加密密文信息进行解密处理，得到密文信息和解密公钥，然后利用所述解密公钥对所述密文信息进行解密处理，得到包括图书唯一标识码的特征信息。

4.根据权利要求3所述的二维码标识识别装置，其特征在于，所述二维码标识识别装置为智能手机终端或其他的移动终端。

5.一种图书标识生成及识别系统，其特征在于，包括权利要求1或2所述的基于一品一码的图书二维码标识生成装置及权利要求3或4所述的二维码标识识别装置；

还包括用于向所述二维码标识识别装置提供二维码识读模块的服务平台。

6.根据权利要求5所述的图书标识生成及识别系统，其特征在于，所述服务平台为Web服务器。