CN104573781B - 一种二维码编码及解码方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种二维码编码及解码方法，包括：S1：将包含待编码的信息的字符串转换成初始字节数组；S2：对所述初始字节数组进行加密，生成加密字节数组；S3：将所述加密字节数组转换成包含二维码信息的字符串。通过本发明提供的一种二维码编码及解码方法，能够提高二维码的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及加密解密领域，尤其涉及一种二维码编码及解码方法。
背景技术
二维码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向)分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的条码。二维码是DOI(Digital Object Unique Identifier，数字对象唯一识别符)的一种。二维码是一种比一维码更高级的条码格式。一维码只能在一个方向上表达信息，而二维码在水平和垂直方向都可以存储信息。一维码只能由数字和字母组成，而二维码能存储汉字、数字和图片等信息，因此二维码的应用领域要广得多。
在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。二维码的每种码制有其特定的字符集；每个字符占有一定的宽度；具有一定的校验功能等。同时还具有对不同行的信息自动识别功能及处理图形旋转变化等特点。
现有的二维码在编码的过程中通常没有进行加密，二维码中的信息可以被任何人轻易获取，安全性较低。
发明内容
本发明提供了一种二维码编码及解码方法，能够提高二维码的安全性。
本发明提供了一种二维码编码方法，包括：
S1：将包含待编码的信息的字符串转换成初始字节数组；
S2：对所述初始字节数组进行加密，生成加密字节数组；
S3：将所述加密字节数组转换成包含二维码信息的字符串。
进一步地，所述S2，包括：
S21：将所述初始字节数组拆分成第一字节数组和第二字节数组；
S22：对所述第一字节数据和所述第二字节数据分别进行数据置换，得到第三字节数组和第四字节数组；
S23：对所述第三字节数组和所述第四字节数组进行拼接，得到所述加密字节数组。
进一步地，所述S21，包括：
将A的ab1,c1位置中的比特值填充到X的xt位置中，获取X，其中，t＝0,1,…,4n-1，t为整数，c1＝t mod 4；
将A的ab2,c2位置中的比特值填充到Y的yh位置中，获取Y，其中，h＝0,1,…,4n-1，h为整数，c2＝(h mod 4)+4；
其中，A为所述初始字节数组，A表示为：A＝a0,0a0,1…a0,7a1,0a1,1…a1,7…an-1, 0an-1,1…an-1,7，X为所述第一字节数组，X表示为：X＝x0x1…x4n-1，Y为所述第二字节数组，Y表示为：Y＝y0y1…y4n-1，n为正整数。
进一步地，所述S22，包括：
根据公式一获取X'，所述公式一为ks满足：且其中，s＝0,1,…,4n-1，s为整数，m为Y的汉明个数，X'为所述第三字节数组；
将Y进行S盒置换获取Y'，其中，Y'为所述第四字节数组，Y'表示为：Y'＝y'0y'1…y'4n-1。
进一步地，所述S23，包括：
将X'的x'p位置中的比特值填充到Z的ze位置中，其中，p＝0,1,…,4n-1，p为整数，e＝2p+1；
将Y'的y'q位置中的比特值填充到Z的zf位置中，其中，q＝0,1,…,4n-1，q为整数，f＝2q；
其中，Z为所述加密字节数组，Z表示为：Z＝z0z1…z8n-1，X'为所述第三字节数组，X'表示为：X'＝x'0x'1…x'4n-1，Y'为所述第四字节数组，Y'表示为：Y'＝y'0y'1…y'4n-1。
另一方面，本发明提供了一种二维码解码方法，包括：
B1：获取包含二维码信息的字符串，将所述包含二维码信息的字符串转换成加密字节数组；
B2：对所述加密字节数组进行解密，生成初始字节数组；
B3：将所述初始字节数组转换成包含二维码原始信息的字符串。
进一步地，所述B2，包括：
B21：将所述加密字节数组拆分成第三字节数组和第四字节数组；
B22：对所述第三字节数据和所述第四字节数据分别进行数据逆置换，得到第一字节数组和第二字节数组；
B23：对所述第一字节数组和所述第二字节数组进行拼接，得到所述初始字节数组。
进一步地，所述B21，包括：
将Z的ze位置中的比特值填充到X'的x'p位置中，获得X'，其中，p＝0,1,…,4n-1，p为整数，e＝2p+1；
将Z的zf位置中的比特值填充到Y'的y'q位置中，获得Y'，其中，q＝0,1,…,4n-1，q为整数，f＝2q；
其中，Z为所述加密字节数组，Z表示为：Z＝z0z1…z8n-1，X'为所述第三字节数组，X'表示为：X'＝x'0x'1…x'4n-1，Y'为所述第四字节数组，Y'表示为：Y'＝y'0y'1…y'4n-1，n为正整数。
进一步地，所述B22，包括：
将Y'进行S盒逆置换获取Y，其中，Y为所述第二字节数组，Y表示为：Y＝y0y1…y4n-1；
根据公式二获取X，其中，所述公式二为其中，w(y0y1…yi-1)为y0y1…yi-1的汉明重量，i＝0,1,…,4n-1，i为整数，X为所述第一字节数组，X表示为：X＝x0x1…x4n-1。
进一步地，所述B23，包括：
将X的xt位置中的比特值填充到A的ab1,c1位置中，其中，t＝0,1,…,4n-1，t为整数，c1＝t mod 4；
将Y的yh位置中的比特值填充到A的ab2,c2位置中，获得A，其中，h＝0,1,…,4n-1，h为整数，c2＝(h mod 4)+4；
其中，A为所述初始字节数组，A表示为：A＝a0,0a0,1…a0,7a1,0a1,1…a1,7…an-1, 0an-1,1…an-1,7，X为所述第一字节数组，X表示为：X＝x0x1…x4n-1，Y为所述第二字节数组，Y表示为：Y＝y0y1…y4n-1。
通过本发明提供的一种二维码编码及解码方法，能够提高二维码的安全性，使非相关用户不能轻易获取二维码的信息，而相关用户能够快速获取二维码的信息。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种二维码编码方法流程图；
图2是本发明实施例提供的一种二维码解码方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
由于二维码的信息能够很容易被任何人获取，二维码的安全性备受挑战，而二维码中带有恶意软件和病毒正成为二维码普及道路上的绊脚石，发展与防范二维码的滥用正成为一个亟待解决的问题。为了增强二维码的安全性，防止非相关的用户可以轻易的识别二维码的内容，本发明实施例提供了一种二维码编码方法，参见图1，包括：
S1：将包含待编码的信息的字符串转换成初始字节数组；
S2：对所述初始字节数组进行加密，生成加密字节数组；
S3：将所述加密字节数组转换成包含二维码信息的字符串。
通过上述实施例提供的一种二维码编码方法对二维码进行加密，能够提高二维码的安全性，使非相关用户不能轻易获取二维码的信息，而相关用户能够快速获取二维码的信息。
所述S2包括未在图中示出的S21、S22、S23：
S21：将所述初始字节数组拆分成第一字节数组和第二字节数组；
S22：对所述第一字节数据和所述第二字节数据分别进行数据置换，得到第三字节数组和第四字节数组；
S23：对所述第三字节数组和所述第四字节数组进行拼接，得到所述加密字节数组。
所述S21，包括：
将A的ab1,c1位置中的比特值填充到X的xt位置中，获取X，其中，t＝0,1,…,4n-1，t为整数，c1＝t mod 4；
将A的ab2,c2位置中的比特值填充到Y的yh位置中，获取Y，其中，h＝0,1,…,4n-1，h为整数，c2＝(h mod 4)+4；
其中，A为所述初始字节数组，A表示为：A＝a0,0a0,1…a0,7a1,0a1,1…a1,7…an-1, 0an-1,1…an-1,7，X为所述第一字节数组，X表示为：X＝x0x1…x4n-1，Y为所述第二字节数组，Y表示为：Y＝y0y1…y4n-1，n为正整数。
举例来说，A＝a0,0a0,1…a0,7a1,0a1,1…a1,7…an-1,0an-1,1…an-1,7，将A拆分成X和Y，X＝a0,0a0,1…a0,3a1,0a1,1…a1,3…an-1,0an-1,1…an-1,3，Y＝an-1,4an-1,5…an-1,7an-2,4an-2,5…an-2,7…a0,4a0,5…a0,7；如果A＝1011001001011110，将A拆分成X和Y，X＝10110101，Y＝11100010。
所述S22，包括：
根据公式一获取X'，所述公式一为ks满足：且其中，s＝0,1,…,4n-1，s为整数，m为Y的汉明个数，X'为所述第三字节数组；
将Y进行S盒置换获取Y'，其中，Y'为所述第四字节数组，Y'表示为：Y'＝y'0y'1…y'4n-1。
举例来说，可以通过以下方法来获取X'：从y0位置至y4n-1位置对Y进行第一次扫描，每当扫描到比特值为1的第一位置时，将X中与所述第一位置对应的位置的比特值填充到X'中，第一次扫描结束后，从y4n-1至y0对Y进行第二次扫描，每当扫描到比特制为0的第二位置时，将X中与所述第二位置对应的位置的比特值填充到X'中，在第二次扫描结束后，获取X'，其中，按照输出的先后顺序将比特值依次填充到X'中的x'0至x'4n-1中。其中，X中与Y中的yh1位置对应的位置为xt1，yh1、xt1满足：t1＝h1，t1＝0,1,…,4n-1，h1＝0,1,…,4n-1，t1、h1为整数，X'表示为：X'＝x'0x'1…x'4n-1。
所述S23，包括：
将X'的x'p位置中的比特值填充到Z的ze位置中，其中，p＝0,1,…,4n-1，p为整数，e＝2p+1；
将Y'的y'q位置中的比特值填充到Z的zf位置中，其中，q＝0,1,…,4n-1，q为整数，f＝2q；
其中，Z为所述加密字节数组，Z表示为：Z＝z0z1…z8n-1，X'为所述第三字节数组，X'表示为：X'＝x'0x'1…x'4n-1，Y'为所述第四字节数组，Y'表示为：Y'＝y'0y'1…y'4n-1。
举例来说，X'＝x'0x'1…x'4n-1、Y'＝y'0y'1…y'4n-1，将X'和Y'拼接成Z，Z＝y'0x'0y'1x'1…y'4n-1x'4n-1。
上述的S3包括：将所述加密字节数组转换成十六进制格式，将转换成十六进制格式的加密的数组转换成包含二维码信息的字符串。
通过上述实施例提供的方法，将所述加密字节数组转换成字符串，将字符串输出给打印机，能够解决打印机不能打印特殊字符的问题。
图2示出了一种二维码解码方法，该方法包括：
B1：获取包含二维码信息的字符串，将所述包含二维码信息的字符串转换成加密字节数组；
B2：对所述加密字节数组进行解密，生成初始字节数组；
B3：将所述初始字节数组转换成包含二维码原始信息的字符串。
所述B2包括未在图中示出的B21、B22、B23：
B21：将所述加密字节数组拆分成第三字节数组和第四字节数组；
B22：对所述第三字节数据和所述第四字节数据分别进行数据逆置换，得到第一字节数组和第二字节数组；
B23：对所述第一字节数组和所述第二字节数组进行拼接，得到所述初始字节数组。
所述B21，包括：
将Z的ze位置中的比特值填充到X'的x'p位置中，获得X'，其中，p＝0,1,…,4n-1，p为整数，e＝2p+1；
将Z的zf位置中的比特值填充到Y'的y'q位置中，获得Y'，其中，q＝0,1,…,4n-1，q为整数，f＝2q；
其中，Z为所述加密字节数组，Z表示为：Z＝z0z1…z8n-1，X'为所述第三字节数组，X'表示为：X'＝x'0x'1…x'4n-1，Y'为所述第四字节数组，Y'表示为：Y'＝y'0y'1…y'4n-1，n为正整数。
举例来说，Z＝y'0x'0y'1x'1…y'4n-1x'4n-1，将Z拆分成X'和Y'，X'＝x'0x'1…x'4n-1、Y'＝y'0y'1…y'4n-1。
所述B22，包括：
将Y'进行S盒逆置换获取Y，其中，Y为所述第二字节数组，Y表示为：Y＝y0y1…y4n-1；
根据公式二获取X，其中，所述公式二为其中，w(y0y1…yi-1)为y0y1…yi-1的汉明重量，i＝0,1,…,4n-1，i为整数，X为所述第一字节数组，X表示为：X＝x0x1…x4n-1。
举例来说，可以通过以下方法来获取X：从y0位置至y4n-1位置对Y进行扫描，每当扫描到比特值为1的位置时，计算该位置之前的位置中比特值为1的个数t，输出X的第t位，每当扫描到比特值为0的位置时，计算该位置之前的位置中比特值为0的个数t'，输出X的第(4n-1-t')位。
所述B23，包括：
将X的xt位置中的比特值填充到A的ab1,c1位置中，其中，t＝0,1,…,4n-1，t为整数，c1＝t mod 4；
将Y的yh位置中的比特值填充到A的ab2,c2位置中，获得A，其中，h＝0,1,…,4n-1，h为整数，c2＝(h mod 4)+4；
其中，A为所述初始字节数组，A表示为：A＝a0,0a0,1…a0,7a1,0a1,1…a1,7…an-1, 0an-1,1…an-1,7，X为所述第一字节数组，X表示为：X＝x0x1…x4n-1，Y为所述第二字节数组，Y表示为：Y＝y0y1…y4n-1。
举例来说，X＝a0,0a0,1…a0,3a1,0a1,1…a1,3…an-1,0an-1,1…an-1,3、Y＝an-1,4an-1,5…an-1,7an-2,4an-2,5…an-2,7…a0,4a0,5…a0,7，将X和Y拼接成A，
A＝a0,0a0,1…a0,7a1,0a1,1…a1,7…an-1,0an-1,1…an-1,7；如果X＝10110101，Y＝11100010，将X和Y拼接成A，A＝1011001001011110。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。
最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种二维码编码方法，其特征在于，包括：
S1：将包含待编码的信息的字符串转换成初始字节数组；
S2：对所述初始字节数组进行加密，生成加密字节数组；
S3：将所述加密字节数组转换成包含二维码信息的字符串；
其中，所述S2，包括：
S21：将所述初始字节数组拆分成第一字节数组和第二字节数组；
S22：对所述第一字节数据和所述第二字节数据分别进行数据置换，得到第三字节数组和第四字节数组；
S23：对所述第三字节数组和所述第四字节数组进行拼接，得到所述加密字节数组；
其中，所述S21，包括：
将A的ab1,c1位置中的比特值填充到X的xt位置中，获取X，其中，t＝0,1,…,4n-1，t为整数，c1＝t mod 4；
将A的ab2,c2位置中的比特值填充到Y的yh位置中，获取Y，其中，h＝0,1,…,4n-1，h为整数，c2＝(h mod 4)+4；
其中，A为所述初始字节数组，A表示为：A＝a0,0a0,1…a0,7a1,0a1,1…a1,7…an-1,0an-1,1…an-1,7，X为所述第一字节数组，X表示为：X＝x0x1…x4n-1，Y为所述第二字节数组，Y表示为：Y＝y0y1…y4n-1，n为正整数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S22，包括：
根据公式一获取X'，所述公式一为ks满足：且其中，s＝0,1,…,4n-1，s为整数，m为Y的汉明个数，X'为所述第三字节数组；
将Y进行S盒置换获取Y'，其中，Y'为所述第四字节数组，Y'表示为：Y'＝y'0y'1…y'4n-1。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S23，包括：
将X'的x'p位置中的比特值填充到Z的ze位置中，其中，p＝0,1,…,4n-1，p为整数，e＝2p+1；
将Y'的y'q位置中的比特值填充到Z的zf位置中，其中，q＝0,1,…,4n-1，q为整数，f＝2q；
其中，Z为所述加密字节数组，Z表示为：Z＝z0z1…z8n-1，X'为所述第三字节数组，X'表示为：X'＝x'0x'1…x'4n-1，Y'为所述第四字节数组，Y'表示为：Y'＝y'0y'1…y'4n-1。
4.一种二维码解码方法，其特征在于，包括：
B1：获取包含二维码信息的字符串，将所述包含二维码信息的字符串转换成加密字节数组；
B2：对所述加密字节数组进行解密，生成初始字节数组；
B3：将所述初始字节数组转换成包含二维码原始信息的字符串；
所述B2，包括：
B21：将所述加密字节数组拆分成第三字节数组和第四字节数组；
B22：对所述第三字节数据和所述第四字节数据分别进行数据逆置换，得到第一字节数组和第二字节数组；
B23：对所述第一字节数组和所述第二字节数组进行拼接，得到所述初始字节数组；
所述B21，包括：
将Z的ze位置中的比特值填充到X'的x'p位置中，获得X'，其中，p＝0,1,…,4n-1，p为整数，e＝2p+1；
将Z的zf位置中的比特值填充到Y'的y'q位置中，获得Y'，其中，q＝0,1,…,4n-1，q为整数，f＝2q；
其中，Z为所述加密字节数组，Z表示为：Z＝z0z1…z8n-1，X'为所述第三字节数组，X'表示为：X'＝x'0x'1…x'4n-1，Y'为所述第四字节数组，Y'表示为：Y'＝y'0y'1…y'4n-1，n为正整数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述B22，包括：
将Y'进行S盒逆置换获取Y，其中，Y为所述第二字节数组，Y表示为：Y＝y0y1…y4n-1；
根据公式二获取X，其中，所述公式二为其中，w(y0y1…yi-1)为y0y1…yi-1的汉明重量，i＝0,1,…,4n-1，i为整数，X为所述第一字节数组，X表示为：X＝x0x1…x4n-1。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述B23，包括：
将X的xt位置中的比特值填充到A的ab1,c1位置中，其中，t＝0,1,…,4n-1，t为整数，c1＝t mod 4；
将Y的yh位置中的比特值填充到A的ab2,c2位置中，获得A，其中，h＝0,1,…,4n-1，h为整数，c2＝(h mod 4)+4；
其中，A为所述初始字节数组，A表示为：A＝a0,0a0,1…a0,7a1,0a1,1…a1,7…an-1,0an-1,1…an-1,7，X为所述第一字节数组，X表示为：X＝x0x1…x4n-1，Y为所述第二字节数组，Y表示为：Y＝y0y1…y4n-1。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |