CN109472338B - 一种商品防伪二维码的批量生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种商品防伪二维码的批量生成方法，包括如下步骤：将某批商品的身份信息编码生成批量商品身份码；将批量商品身份码转化成数值型数据，并计算得到切换数据；利用批量商品身份信息和外部密钥对切比雪夫混沌帐篷映射进行迭代生成混沌序列，根据切换数据分别选取某种运算；利用单件商品生成序号和外部密钥对切比雪夫混沌帐篷映射进行迭代生成混沌序列，根据位置变化置乱规则分别对密文字符、以及按置乱后对应关系转化的字符序列与字符化商品生产序号组合而得的密文字符序列分别进行置乱，进而组合并批量生成商品防伪二维码。本发明所提方法简单可行，具有很强的安全性、不易破解，批量生成的商品防伪码具有“唯一性和不可伪造性”。

Description

一种商品防伪二维码的批量生成方法

技术领域

本发明涉及数码防伪技术领域，特别涉及一种商品防伪二维码的批量生成方法。

背景技术

当今社会，商品的伪造已逐渐成为全球经济领域共同面临的严重问题，21世纪防伪形势尤为严峻，由于造假技术越来越高明并且制假者也越来越有经验，假冒产品的外形也不断改进，因此对于数码防伪技术也有了更高的要求。然而现有的数码防伪技术基本上采用基于伪随机序列或有序流水号经过DES对称加密生成商品防伪码，与数码防伪技术中商品防伪码“不可伪造性和唯一性”的性能要求有一定的差距，使得一些使用数码防伪技术的商品仍会被一些不法分子利用，此类假冒商品极易被消费者误认为正品；现有的商品防伪码生成方法绝大多数是针对单件商品所提的防伪码生成算法，运算比较复杂，没有考虑某批次商品之间、各批次商品之间生成商品防伪码的安全性和运算效率，难以在批量商品的实际生产中加以应用；同时随着智能手机的普及和二维码应用的日益推广，商品防伪二维码由于其内含信息量大、防伪查询便捷的特点，逐渐受到了广大用户的欢迎。在此情况下，提出一种简单可行、安全不易破解的商品防伪二维码批量生成方法，生成具有“唯一性和不可伪造性”特点的批量商品防伪二维码，已势在必行。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种商品防伪二维码的批量生成方法，根据切换数据或利用混沌信号排序前后的位置变化置乱规则对数值型数据进行置乱，或利用混沌信号对数值型数据进行正向扩散加密，或利用混沌信号对数值型数据进行逆向扩散加密，以完成某批商品的批量商品身份码加密；自定义数值型数据与密文字符对应关系表和商品生产序号字符化规则，利用混沌序列排序前后的位置变化规则对关系表中的密文字符进行置乱，以及按置乱后对应关系转化的字符序列与字符化商品生产序号组合而得的密文字符序列进行置乱，产生各件商品防伪号，进而组合批量生成商品防伪二维码，以此保证所提方法简单可行，具有很强的安全性、不易破解，批量生成的商品防伪二维码具有“唯一性和不可伪造性”。

技术方案：一种商品防伪二维码的批量生成方法，包括如下几个步骤：

(1)将某批商品的身份信息编码生成批量商品身份码S＝S₁S₂S₃...S_L-2S_L-1S_L，其中批量商品身份码长度为L，同时根据该批商品的数量K，设置长度为K的商品生产序号数值序列B＝{B₁,B₂,...,B_K}；

(2)将批量商品身份码S的每个字符S_k分别转化成ASCII码数值型数据P_k，其中k∈[1,L]，再按如下公式分别计算得到数值型数据

和切换数据SK：

SK＝mod(sum(P),3)

其中，P＝{P₁,P₂,...,P_k,...,P_L}，P_k∈[32,126]，

SK为[0,2]的整数，

从而获得与批量商品身份码S长度相等的数值序列

以及切换数据SK；

(3)某批商品的批量商品身份码加密：

首先，利用某批商品的批量商品身份码MD5值G＝G₁G₂G₃...G₃₀G₃₁G₃₂和切换数据SK，以及外部密钥α、β，按照如下所示公式分别计算得到混沌系统的初值x₁、参数μ、初始迭代步数m₁和抽取间隔n₁：

x₁＝sign(α)×mod(sum(bianm(G))/512-α,1)，

μ＝β

m₁＝211+μ

n₁＝SK+mod(μ,19)+1；

其中，sign(·)为符号函数，bianm(·)为自定义函数；α∈(-1,1)，β是≥2的整数，同时判断初值x₁是否为0，如果x₁＝0，则令x₁＝0.000012345，从而保证x₁∈(-1,0)∪(0,1)，μ≥2的整数，m₁≥213的整数，n₁∈[1,21]的整数，可见混沌系统的初值x₁、参数μ、初始迭代步数m₁和抽取间隔n₁不仅与外部密钥α、β有关，而且会随着某批商品的身份信息变化；

然后，由初值x₁和参数μ，对如下公式所示的切比雪夫混沌映射进行迭代，k表示迭代次数，x_k+1表示第k次迭代得到的混沌信号，k＝1,2,...,m₁+n₁×L-1，

x_k+1＝cos(μ*arccos(x_k))

得到混沌序列

从第m₁个元素开始每隔n₁个元素取1个，从而形成长度为L的混沌序列

接着，根据切换数据SK，选择如下某种对应运算：

当SK＝0时，将序列

按升序排序，按序列

排序前、后的位置变化置乱规则，对数值序列

进行置乱，得到置乱后的数值序列

再令

从而得到某批商品的身份加密数值序列PP；

当SK＝1时，将数值序列

中各元素依次进行如下公式所示的正向扩散加密，

其中，

和

为正向扩散加密运算初值，得到正向扩散加密后的数值序列

再令

从而得到某批商品的身份加密数值序列PP；

当SK＝2时，将数值序列

中各元素依次进行如下公式所示的逆向扩散加密，

其中，

和

为逆向扩散加密运算初值，得到逆向扩散加密后的数值序列

再令

从而得到某批商品的身份加密数值序列PP；

(4)某批商品的防伪号批量生成：

根据该批商品中各件商品生产序号的不同，分别执行单件商品的防伪号生成步骤，即可实现该批商品的防伪号批量生成，其中第i件商品的防伪号生成步骤描述如下：

首先，利用该批商品的身份信息即MD5值G，外部密钥γ，η和第i件商品的生产序号B_i，按照如下所示公式分别计算得到混沌系统的初值y₁、参数ν、初始迭代步数m₂,m₃和抽取间隔n₂,n₃：

y₁＝sign(γ)×mod(sum(bianm(G))/512+γ-B_i/K,1)，

ν＝η,

m₂＝211+mod(B_i,101),m₃＝199+mod(η,29)

n₂＝SK+mod(η,19)+1,n₃＝mod(B_i,5)+1

其中，sign(·)为符号函数，bianm(·)为自定义函数；γ∈(-1,1)，η是≥2的整数，同时判断初值y₁是否为0，如果y₁＝0，则令y₁＝0.000012345，从而保证y₁∈(-1,0)∪(0,1)，ν≥2的整数，m₂∈[211,311]的整数，m₃∈[199,227]的整数，n₂∈[1,21]的整数，n₃∈[1,5]的整数，可见混沌系统的初值y₁、参数ν、初始迭代步数m₂,m₃和抽取间隔n₂,n₃不仅与外部密钥γ、η有关，而且会随着某批商品的身份信息，以及第i件商品的生产序号B_i变化；

然后，由初值y₁和参数ν，对如下公式所示的切比雪夫混沌映射进行迭代，t表示迭代次数，y_t+1表示第t次迭代得到的混沌信号，t＝1,2,...,max(m₂+n₂×(L+M),m₃+95×n₃)-1，y_t+1＝cos(ν*arccos(y_t))

得到混沌序列

从第m₂个元素开始每隔n₂个元素取1个，从而形成长度为L+M的混沌序列

同时从第m₃个元素开始每隔n₃个元素取1个，从而形成长度为95的混沌序列

其中10^M≥商品生产序号数值序列的长度K＞10^M-1；

接着，将序列

按升序排序，按序列

排序前、后的位置变化置乱规则，对自定义的数值型数据与密文字符对应关系表中的密文字符位置进行置乱，得到置乱后的数值型数据与密文字符对应关系表，再根据置乱后的数值型数据与密文字符对应关系，将某批商品的身份加密数值序列PP转化成密文字符序列C1，进而将密文字符序列C1和字符化商品生产序号

进行组合，得到第i件商品的密文字符序列C2，其中字符序列C2的长度为L+M；

最后，将序列

按升序排序，按序列

排序前、后的位置变化置乱规则，对第i件商品的密文字符序列C2进行置乱，得到第i件商品的防伪号C，

根据该批商品中单件商品防伪号的生成过程，依次进行该批商品中各件商品防伪号的生成；

(5)将该批商品的批量商品身份码S和单件商品的字符化商品生产序号

防伪号C三者组合，生成该批商品中单件商品的防伪码，并生成QR Code类型的单件商品防伪二维码，按此规则可批量组合生成该批商品的防伪码和防伪二维码。

作为优选，步骤(1)中所述的将某批商品的身份信息编码生成批量商品身份码，其中批量商品身份码是从数字字符‘0’～‘9’、大写字母‘A’～‘Z’、小写字母‘a’～‘z’以及标点符号、运算符号等95种可见字符中选出L个字符所组成，95种可见字符对应的ASCII码值为32～126。

作为优选，步骤(1)中所述的根据该批商品的数量K，设置长度为K的商品生产序号数值序列，其中商品生产序号数值序列中各元素为从0开始逐1递增，数值序列的长度等于该批商品的数量。

作为优选，步骤(3)和步骤(4)中所述的bianm(·)为自定义函数，自定义函数表示的字符与数值型数据对应关系为：‘0’→0；‘1’→1；‘2’→2；‘3’→3；‘4’→4；‘5’→5；‘6’→6；‘7’→7；‘8’→8；‘9’→9；‘A’或‘a’→10；‘B’或‘b’→11；‘C’或‘c’→12；‘D’或‘d’→13；‘E’或‘e’→14；‘F’或‘f’→15。

作为优选，步骤(4)中所述的自定义数值型数据与密文字符对应关系为：0→‘’；1→‘！’；2→‘"’；3→‘#’；4→‘$’；5→‘％’；6→‘&’；7→‘'’；8→‘(’；9→‘)’；10→‘*’；11→‘+’；12→‘,’；13→‘-’；14→‘.’；15→‘/’；16→‘0’；17→‘1’；18→‘2’；19→‘3’；20→‘4’；21→‘5’；22→‘6’；23→‘7’；24→‘8’；25→‘9’；26→‘:’；27→‘；’；28→‘<’；29→‘＝’；30→‘>’；31→‘？’；32→‘@’；33→‘A’；34→‘B’；35→‘C’；36→‘D’；37→‘E’；38→‘F’；39→‘G’；40→‘H’；41→‘I’；42→‘J’；43→‘K’；44→‘L’；45→‘M’；46→‘N’；47→‘O’；48→‘P’；49→‘Q’；50→‘R’；51→‘S’；52→‘T’；53→‘U’；54→‘V’；55→‘W’；56→‘X’；57→‘Y’；58→‘Z’；59→‘[’；60→‘\’；61→‘]’；62→‘^’；63→‘_’；64→‘`’；65→‘a’；66→‘b’；67→‘c’；68→‘d’；69→‘e’；70→‘f’；71→‘g’；72→‘h’；73→‘i’；74→‘j’；75→‘k’；76→‘l’；77→‘m’；78→‘n’；79→‘o’；80→‘p’；81→‘q’；82→‘r’；83→‘s’；84→‘t’；85→‘u’；86→‘v’；87→‘w’；88→‘x’；89→‘y’；90→‘z’；91→‘{’；92→‘|’；93→‘}’；94→‘～’。

作为优选，步骤(4)和步骤(5)中所述字符化商品生产序号，是指将数值型商品生产序号中数字逐个转换为对应字符，即0→‘0’；1→‘1’；2→‘2’；3→‘3’；4→‘4’；5→‘5’；6→‘6’；7→‘7’；8→‘8’；9→‘9’，形成一个字符串，字符串长度M满足：10^M≥商品生产序号数值序列的长度K＞10^M-1，同时如果字符串长度不够则在该字符串前补足字符‘0’。

作为优选，步骤(4)中所述将密文字符序列C1和字符化商品生产序号

进行组合，是指将密文字符序列C1和字符化商品生产序号

直接顺序连接。

作为优选，步骤(5)中所述将该批商品的批量商品身份码S和单件商品的字符化商品生产序号

防伪号C三者组合，生成该批商品中单件商品的防伪码，是指采用正向批量商品身份码S、正向字符化商品生产序号

和逆向防伪号C间隔插入的组合方式，即

有益效果：本发明根据切换数据或利用混沌信号排序前后的位置变化置乱规则对数值型数据进行置乱，或利用混沌信号对数值型数据进行正向扩散加密，或利用混沌信号对数值型数据进行逆向扩散加密，以完成某批商品的批量商品身份码加密；自定义数值型数据与密文字符对应关系表和商品生产序号字符化规则，利用混沌序列排序前后的位置变化规则分别对关系表中的密文字符进行置乱，以及按置乱后对应关系转化的字符序列与字符化商品生产序号组合而得的密文字符序列进行置乱，产生各件商品防伪号，进而组合批量生成商品防伪二维码。本发明所提的一种商品防伪二维码的批量生成方法简单可行，具有很强的安全性、不易破解，保证了批量生成的商品防伪二维码具有“唯一性和不可伪造性”。

附图说明

图1为本发明的商品防伪二维码的批量生成流程示意图。

图2为实施例1中单件商品的生产序号为2的商品防伪二维码。

具体实施方式

如图1所示的一种商品防伪二维码的批量生成方法，包括如下几个步骤：

(1)将某批商品的身份信息编码生成批量商品身份码S＝S₁S₂S₃...S_L-2S_L-1S_L，其中批量商品身份码是从数字字符‘0’～‘9’、大写字母‘A’～‘Z’、小写字母‘a’～‘z’以及标点符号、运算符号等95种可见字符中选出L个字符所组成，95种可见字符对应的ASCII码值为32～126，批量商品身份码长度为L，同时根据该批商品的数量K，设置长度为K的商品生产序号数值序列B＝{B₁,B₂,...,B_K}，其商品生产序号数值序列中各元素为从0开始逐1递增，其序列长度K等于该批商品的数量；

(2)将批量商品身份码S的每个字符S_k分别转化成ASCII码数值型数据P_k，其中k∈[1,L]，再按如下公式分别计算得到数值型数据

和切换数据SK：

SK＝mod(sum(P),3)

其中，P＝{P₁,P₂,...,P_k,...,P_L}，P_k∈[32,126]，

SK为[0,2]的整数，

从而获得与批量商品身份码S长度相等的数值序列

以及切换数据SK；

(3)某批商品的批量商品身份码加密：

首先，利用某批商品的批量商品身份码MD5值G＝G₁G₂G₃...G₃₀G₃₁G₃₂和切换数据SK，以及外部密钥α、β，按照如下所示公式分别计算得到混沌系统的初值x₁、参数μ、初始迭代步数m₁和抽取间隔n₁：

x₁＝sign(α)×mod(sum(bianm(G))/512-α,1)，

μ＝β

m₁＝211+μ

n₁＝SK+mod(μ,19)+1；

其中，sign(·)为符号函数，bianm(·)为自定义函数，自定义函数表示的字符与数值型数据对应关系为：‘0’→0，‘1’→1，‘2’→2，‘3’→3，‘4’→4，‘5’→5，‘6’→6，‘7’→7，‘8’→8，‘9’→9，‘A’或‘a’→10，‘B’或‘b’→11，‘C’或‘c’→12，‘D’或‘d’→13，‘E’或‘e’→14，‘F’或‘f’→15；α∈(-1,1)，β是≥2的整数，同时判断初值x₁是否为0，如果x₁＝0，则令x₁＝0.000012345，从而保证x₁∈(-1,0)∪(0,1)，μ≥2的整数，m₁≥213的整数，n₁∈[1,21]的整数，可见混沌系统的初值x₁、参数μ、初始迭代步数m₁和抽取间隔n₁不仅与外部密钥α、β有关，而且会随着某批商品的身份信息变化；

然后，由初值x₁和参数μ，对如下公式所示的切比雪夫混沌映射进行迭代，k表示迭代次数，x_k+1表示第k次迭代得到的混沌信号，k＝1,2,...,m₁+n₁×L-1，

x_k+1＝cos(μ*arccos(x_k))

得到混沌序列

从第m₁个元素开始每隔n₁个元素取1个，从而形成长度为L的混沌序列

接着，根据切换数据SK，选择如下某种对应运算：

当SK＝0时，将序列

按升序排序，按序列

排序前、后的位置变化置乱规则，对数值序列

进行置乱，得到置乱后的数值序列

再令

从而得到某批商品的身份加密数值序列PP；

当SK＝1时，将数值序列

中各元素依次进行如下公式所示的正向扩散加密，

其中，

和

为正向扩散加密运算初值，得到正向扩散加密后的数值序列

再令

从而得到某批商品的身份加密数值序列PP；

当SK＝2时，将数值序列

中各元素依次进行如下公式所示的逆向扩散加密，

其中，

和

为逆向扩散加密运算初值，得到逆向扩散加密后的数值序列

再令

从而得到某批商品的身份加密数值序列PP；

(4)某批商品的防伪号批量生成：

根据该批商品中各件商品生产序号的不同，分别执行单件商品的防伪号生成步骤，即可实现该批商品的防伪号批量生成，其中第i件商品的防伪号生成步骤描述如下：

首先，利用该批商品的身份信息即MD5值G，外部密钥γ，η和第i件商品的生产序号B_i，按照如下所示公式分别计算得到混沌系统的初值y₁、参数ν、初始迭代步数m₂,m₃和抽取间隔n₂,n₃：

y₁＝sign(γ)×mod(sum(bianm(G))/512+γ-B_i/K,1)，

ν＝η,

m₂＝211+mod(B_i,101),m₃＝199+mod(η,29)

n₂＝SK+mod(η,19)+1,n₃＝mod(B_i,5)+1

其中，sign(·)为符号函数，bianm(·)为自定义函数，自定义的字符与数值型数据对应关系为：‘0’→0，‘1’→1，‘2’→2，‘3’→3，‘4’→4，‘5’→5，‘6’→6，‘7’→7，‘8’→8，‘9’→9，‘A’或‘a’→10，‘B’或‘b’→11，‘C’或‘c’→12，‘D’或‘d’→13，‘E’或‘e’→14，‘F’或‘f’→15；γ∈(-1,1)，η是≥2的整数，同时判断初值y₁是否为0，如果y₁＝0，则令y₁＝0.000012345，从而保证y₁∈(-1,0)∪(0,1)，ν≥2的整数，m₂∈[211,311]的整数，m₃∈[199,227]的整数，n₂∈[1,21]的整数，n₃∈[1,5]的整数，可见混沌系统的初值y₁、参数ν、初始迭代步数m₂,m₃和抽取间隔n₂,n₃不仅与外部密钥γ、η有关，而且会随着某批商品的身份信息，以及第i件商品的生产序号B_i变化；

然后，由初值y₁和参数ν，对如下公式所示的切比雪夫混沌映射进行迭代，t表示迭代次数，y_t+1表示第t次迭代得到的混沌信号，t＝1,2,...,max(m₂+n₂×(L+M),m₃+95×n₃)-1，y_t+1＝cos(ν*arccos(y_t))

得到混沌序列

从第m₂个元素开始每隔n₂个元素取1个，从而形成长度为L+M的混沌序列

同时从第m₃个元素开始每隔n₃个元素取1个，从而形成长度为95的混沌序列

其中10^M≥商品生产序号数值序列的长度K＞10^M-1；

接着，将序列

按升序排序，按序列

排序前、后的位置变化置乱规则，对自定义的数值型数据与密文字符对应关系表(见表1)中的密文字符位置进行置乱，得到置乱后的数值型数据与密文字符对应关系表，再根据置乱后的数值型数据与密文字符对应关系，将某批商品的身份加密数值序列PP转化成密文字符序列C1，进而将数值型商品生产序号转换字符串

并将密文字符序列C1和字符化商品生产序号

直接顺序连接，从而得到第i件商品的密文字符序列C2，其中字符串

长度M满足：10^M≥商品生产序号数值序列的长度K＞10^M-1，同时如果

字符串长度不够则在该字符串前补足字符‘0’，字符序列C2的长度为L+M，

表1自定义数值型数据与密文字符对应关系

最后，将序列

按升序排序，按序列

排序前、后的位置变化置乱规则，对第i件商品的密文字符序列C2进行置乱，得到第i件商品的防伪号C，根据该批商品中单件商品防伪号的生成过程，依次进行该批商品中各件商品防伪号的生成；

(5)采用该批商品的批量商品身份码S(正向)、单件商品的字符化商品生产序号

(正向)和单件商品防伪号C(逆向)间隔插入的组合方式，即

生成该批商品中单件商品的防伪码，并生成QR Code类型的单件商品防伪二维码，按此规则可批量组合生成该批商品的防伪码和防伪二维码。

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例1

按照上述商品防伪码批量生成方法，步骤如下：

(1)当某批商品的批量商品身份码编码为S＝“AB789/ef12 2018-08-011234ab12”，长度L＝30，同时设置该批商品的生产序号数值序列B＝{0,1,2,3...999998,999999}，其中各元素为从0开始逐1递增，其长度K＝10⁶；

(2)将批量商品身份码S的每个字符S_k分别转化成ASCII码数值型数据P_k，得到数值序列P＝{65,66,55,56,57,47,101,102,49,50,32,50,48,49,56,45,48,56,45,48,49,32,49,50,51,52,97,98,49,50}，再按如下公式分别计算得到数值型数据

和切换数据SK：

SK＝mod(sum(P),3)＝mod(1702,3)＝1

从而得到数值序列

以及切换数据SK＝1；

(3)该批商品的批量商品身份码加密：

首先，取外部密钥(α＝-0.12345，β＝3)，利用该批商品的批量商品身份码MD5值(AD2C095001C3BE918C30412F58480A25)和切换数据SK，以及外部密钥α、β，根据上述商品防伪二维码批量生成方法步骤(3)中公式计算得到混沌系统的初值x₁、参数μ、初始迭代步数m₁和抽取间隔n₁：

x₁＝sign(-0.12345)×mod(189/512+0.12345,1)＝-0.492590625，

μ＝3

m₁＝211+3＝214

n₁＝1+mod(3,19)+1＝5

然后，由初值x₁和参数μ，对上述商品防伪二维码批量生成方法步骤(3)中公式所示的切比雪夫混沌映射进行迭代，得到混沌序列X，从第214个元素开始每隔5个元素取1个，从而形成长度为30的混沌序列

接着，由于SK＝1，将数值序列

依次进行上述商品防伪二维码批量生成方法步骤(3)中公式所示的正向扩散加密，其中，

取正向替换加密运算初值

和

得到正向扩散加密后的数值序列

再令

从而得到某批商品的身份加密数值序列PP；

(4)该批商品的防伪号批量生成：

取该批商品中生产序号为2的某件商品，其商品防伪号生成步骤如下，

首先，取外部密钥(γ＝-0.23456，η＝4)，利用该批商品的批量商品身份码MD5值和生产序号B_i＝2，以及外部密钥γ、η，根据上述商品防伪二维码批量生成方法步骤(4)中公式计算得到混沌系统的初值y₁、参数ν、初始迭代步数m₂,m₃和抽取间隔n₂,n₃：

y₁＝sign(-0.23456)×mod(189/512-0.23456-2/10₆,1)＝-0.134579625，

ν＝4,

m₂＝211+mod(2,101)＝213,m₃＝199+mod(4,29)＝203

n₂＝1+mod(4,19)+1＝6,n₃＝mod(2,5)+1＝3

然后，由初值y₁和参数ν，对上述商品防伪二维码批量生成方法步骤(3)中公式所示的切比雪夫混沌映射进行迭代，得到混沌序列Y＝{y₁,y₂,y₃,...,y_k,...}，从第213个元素开始每隔6个元素取1个，从而形成长度为36的混沌序列

同时从第203个元素开始每隔3个元素取1个，从而形成长度为95的混沌序列

接着，将序列

按升序排序，按序列

排序前、后的位置变化置乱规则，对自定义的数值型数据与密文字符对应关系表(见表1)中的密文字符位置进行置乱，得到置乱后的数值型数据与密文字符对应关系表(见表2)，再根据置乱后的数值型数据与密文字符对应关系，将某批商品的身份加密数值序列PP转化成密文字符序列C1＝“J(of$2-.t'-7aJje0>YKeLZ]#Cz6nZ”，进而将数值型商品生产序号(为2)转换为字符串

从而得到第i件商品的密文字符序列C2＝“J(of$2-.t'-7aJje0>YKeLZ]#Cz6nZ000002”，

表2置乱后的数值型数据与密文字符对应关系

最后，将序列

按升序排序，按序列

排序前、后的位置变化置乱规则，对第i件商品的密文字符序列C2进行置乱，得到第i件商品的防伪号C＝“K02Ztne0$J.e'Y60aC7L#-f0(0jZ>o]-z20J”，根据该批商品中各件商品生产序号的不同，分别执行单件商品的防伪号生成步骤，即可实现该批商品的防伪号批量生成；

(5)采用该批商品的批量商品身份码S(正向)、单件商品的字符化商品生产序号

(正向)和单件商品防伪号C(逆向)间隔插入的组合方式，生成该批商品中单件商品的防伪码为“AJB0728z9-/]eof>1Z2j 02(001f8--#0L87-C0a10 61Y2'3e4.aJb$102e0n0t0Z02002K”，并生成QR Code类型的单件商品防伪二维码如图2所示，按此规则可批量组合生成该批商品的防伪码和防伪二维码。

取该批商品中生产序号分别为2、22、222、2222、22222、222222的六件商品，各件商品生成的防伪二维码如表3所示，

表3同批商品中各件商品防伪码(防伪二维码)的生成结果

由此可见，此方法生成的各件商品防伪号均是杂乱无章的、没有原始数据的任何痕迹，且同批商品的防伪号之间也无规律可循，相应组合方式的商品防伪码(商品防伪二维码)同样具有“唯一性和不可伪造性”，因此该方法对于商品防伪码的批量生成具有可行性和安全性。

实施例2

按照上述商品防伪二维码批量生成方法，密钥及其防伪二维码批量生成步骤与具体实施例1相似，仅批量商品身份码发生微变(如“AB789/ef12 2018-08-01 1234ab11”、“AB789\ef12 2018-08-01 1234ab12”和“AC789/ef12 2018-08-01 1234ab12”)，其中当批量商品身份码为“AC789/ef12 2018-08-01 1234ab12”时，取逆向替换加密运算初值

和

生成的单件商品防伪号、防伪二维码结果如表4所示。由表4可见：批量商品身份码的细微变化会引起商品防伪号、商品防伪二维码发生很大的变化，由此可见本专利所提一种商品防伪二维码批量生成方法对某批商品的身份信息(即批量商品身份码)具有敏感性。

表4批量商品身份码发生微变时，商品防伪二维码的生成结果

实施例3

按照上述商品防伪二维码批量生成方法，批量商品身份码和防伪二维码批量生成步骤与具体实施例2相似，仅某个密钥发生细微变化：α＝-0.123450000000001；或β＝4；或γ＝-0.234560000000001；或η＝3；或

或

或

或

商品防伪号、防伪二维码的生成结果如表5所示。由下表可见：一旦密钥发生即使细微的变化，即“失之毫厘”，生成的商品防伪号会“差之千里”，由此可见本专利所提一种商品防伪二维码批量生成方法具有密钥敏感性。

表5密钥发生微变时，商品防伪号的生成结果

由上述具体实施例2和例3分析可知，本专利所提一种商品防伪二维码批量生成方法生成的商品防伪二维码不仅与某批商品的身份信息(即批量商品身份码)、密钥密切相关，而且依赖于商品生产序号，因此本专利所提的一种商品防伪码批量生成方法简单可行，具有很强的安全性，以保证批量生成的商品防伪二维码具有“唯一性和不可伪造性”。

Claims (7)

1.一种商品防伪二维码的批量生成方法，其特征在于，包括如下几个步骤：

(1)将某批商品的身份信息编码生成批量商品身份码S＝S₁S₂S₃...S_L-2S_L-1S_L，其中批量商品身份码长度为L，同时根据该批商品的数量K，设置长度为K的商品生产序号数值序列B＝{B₁,B₂,...,B_K}；

(2)将批量商品身份码S的每个字符S_k分别转化成ASCII码数值型数据P_k，其中k∈[1,L]，再按如下公式分别计算得到数值型数据

和切换数据SK：

SK＝mod(sum(P),3)

其中，P＝{P₁,P₂,...,P_k,...,P_L}，P_k∈[32,126]，

SK为[0,2]的整数，

从而获得与批量商品身份码S长度相等的数值序列

以及切换数据SK；

(3)某批商品的批量商品身份码加密：

首先，利用某批商品的批量商品身份码MD5值G＝G₁G₂G₃...G₃₀G₃₁G₃₂和切换数据SK，以及外部密钥α、β，按照如下所示公式分别计算得到混沌系统的初值x₁、参数μ、初始迭代步数m₁和抽取间隔n₁：

μ＝β

m₁＝211+μ

n₁＝SK+mod(μ,19)+1；

其中，sign(·)为符号函数，bianm(·)为自定义函数；α∈(-1,1)，β是≥2的整数，同时判断初值x₁是否为0，如果x₁＝0，则令x₁＝0.000012345，从而保证x₁∈(-1,0)∪(0,1)，μ≥2的整数，m₁≥213的整数，n₁∈[1,21]的整数，可见混沌系统的初值x₁、参数μ、初始迭代步数m₁和抽取间隔n₁不仅与外部密钥α、β有关，而且会随着某批商品的身份信息变化；

然后，由初值x₁和参数μ，对如下公式所示的切比雪夫混沌映射进行迭代，k表示迭代次数，x_k+1表示第k次迭代得到的混沌信号，k＝1,2,...,m₁+n₁×L-1，

x_k+1＝cos(μ*arccos(x_k))

得到混沌序列

从第m₁个元素开始每隔n₁个元素取1个，从而形成长度为L的混沌序列

接着，根据切换数据SK，选择如下某种对应运算：

当SK＝0时，将序列

按升序排序，按序列

排序前、后的位置变化置乱规则，对数值序列

进行置乱，得到置乱后的数值序列

再令

从而得到某批商品的身份加密数值序列PP；

当SK＝1时，将数值序列

中各元素依次进行如下公式所示的正向扩散加密，

其中，

和

为正向扩散加密运算初值，得到正向扩散加密后的数值序列

再令

从而得到某批商品的身份加密数值序列PP；

当SK＝2时，将数值序列

中各元素依次进行如下公式所示的逆向扩散加密，

其中，

和

为逆向扩散加密运算初值，得到逆向扩散加密后的数值序列

再令

从而得到某批商品的身份加密数值序列PP；

(4)某批商品的防伪号批量生成：

根据该批商品中各件商品生产序号的不同，分别执行单件商品的防伪号生成步骤，即可实现该批商品的防伪号批量生成，其中第i件商品的防伪号生成步骤描述如下：

首先，利用该批商品的身份信息即MD5值G，外部密钥γ，η和第i件商品的生产序号B_i，按照如下所示公式分别计算得到混沌系统的初值y₁、参数ν、初始迭代步数m₂,m₃和抽取间隔n₂,n₃：

y₁＝sign(γ)×mod(sum(bianm(G))/512+γ-B_i/K,1)，

ν＝η,

m₂＝211+mod(B_i,101),m₃＝199+mod(η,29)

n₂＝SK+mod(η,19)+1,n₃＝mod(B_i,5)+1

其中，sign(·)为符号函数，bianm(·)为自定义函数；γ∈(-1,1)，η是≥2的整数，同时判断初值y₁是否为0，如果y₁＝0，则令y₁＝0.000012345，从而保证y₁∈(-1,0)∪(0,1)，ν≥2的整数，m₂∈[211,311]的整数，m₃∈[199,227]的整数，n₂∈[1,21]的整数，n₃∈[1,5]的整数，可见混沌系统的初值y₁、参数ν、初始迭代步数m₂,m₃和抽取间隔n₂,n₃不仅与外部密钥γ、η有关，而且会随着某批商品的身份信息，以及第i件商品的生产序号B_i变化；

然后，由初值y₁和参数ν，对如下公式所示的切比雪夫混沌映射进行迭代，t表示迭代次数，y_t+1表示第t次迭代得到的混沌信号，t＝1,2,...,max(m₂+n₂×(L+M),m₃+95×n₃)-1，

y_t+1＝cos(ν*arccos(y_t))

得到混沌序列

从第m₂个元素开始每隔n₂个元素取1个，从而形成长度为L+M的混沌序列

同时从第m₃个元素开始每隔n₃个元素取1个，从而形成长度为95的混沌序列

其中10^M≥商品生产序号数值序列的长度K＞10^M-1；

接着，将序列

按升序排序，按序列

排序前、后的位置变化置乱规则，对自定义的数值型数据与密文字符对应关系表中的密文字符位置进行置乱，得到置乱后的数值型数据与密文字符对应关系表，再根据置乱后的数值型数据与密文字符对应关系，将某批商品的身份加密数值序列PP转化成密文字符序列C1，进而将密文字符序列C1和字符化商品生产序号

进行组合，得到第i件商品的密文字符序列C2，其中字符序列C2的长度为L+M；

最后，将序列

按升序排序，按序列

排序前、后的位置变化置乱规则，对第i件商品的密文字符序列C2进行置乱，得到第i件商品的防伪号C，

根据该批商品中单件商品防伪号的生成过程，依次进行该批商品中各件商品防伪号的生成；

(5)将该批商品的批量商品身份码S和单件商品的字符化商品生产序号

防伪号C三者组合，生成该批商品中单件商品的防伪码，并生成QR Code类型的单件商品防伪二维码，按此规则可批量组合生成该批商品的防伪码和防伪二维码；

步骤(3)和步骤(4)中所述的bianm(·)为自定义函数，自定义函数表示的字符与数值型数据对应关系为：‘0’→0；‘1’→1；‘2’→2；‘3’→3；‘4’→4；‘5’→5；‘6’→6；‘7’→7；‘8’→8；‘9’→9；‘A’或‘a’→10；‘B’或‘b’→11；‘C’或‘c’→12；‘D’或‘d’→13；‘E’或‘e’→14；‘F’或‘f’→15。

2.根据权利要求1所述的一种商品防伪二维码的批量生成方法，其特征在于：步骤(1)中所述的将某批商品的身份信息编码生成批量商品身份码，其中批量商品身份码是从数字字符‘0’～‘9’、大写字母‘A’～‘Z’、小写字母‘a’～‘z’以及标点符号、运算符号等95种可见字符中选出L个字符所组成，95种可见字符对应的ASCII码值为32～126。

3.根据权利要求1所述的一种商品防伪二维码的批量生成方法，其特征在于：步骤(1)中所述的根据该批商品的数量K，设置长度为K的商品生产序号数值序列，其中商品生产序号数值序列中各元素为从0开始逐1递增，数值序列的长度等于该批商品的数量。

4.根据权利要求1所述的一种商品防伪二维码的批量生成方法，其特征在于：步骤(4)中所述的自定义数值型数据与密文字符对应关系为：0→‘’；1→‘！’；2→‘"’；3→‘#’；4→‘$’；5→‘％’；6→‘&’；7→‘'’；8→‘(’；9→‘)’；10→‘*’；11→‘+’；12→‘,’；13→‘-’；14→‘.’；15→‘/’；16→‘0’；17→‘1’；18→‘2’；19→‘3’；20→‘4’；21→‘5’；22→‘6’；23→‘7’；24→‘8’；25→‘9’；26→‘:’；27→‘；’；28→‘<’；29→‘＝’；30→‘>’；31→‘？’；32→‘@’；33→‘A’；34→‘B’；35→‘C’；36→‘D’；37→‘E’；38→‘F’；39→‘G’；40→‘H’；41→‘I’；42→‘J’；43→‘K’；44→‘L’；45→‘M’；46→‘N’；47→‘O’；48→‘P’；49→‘Q’；50→‘R’；51→‘S’；52→‘T’；53→‘U’；54→‘V’；55→‘W’；56→‘X’；57→‘Y’；58→‘Z’；59→‘[’；60→‘\’；61→‘]’；62→‘^’；63→‘_’；64→‘`’；65→‘a’；66→‘b’；67→‘c’；68→‘d’；69→‘e’；70→‘f’；71→‘g’；72→‘h’；73→‘i’；74→‘j’；75→‘k’；76→‘l’；77→‘m’；78→‘n’；79→‘o’；80→‘p’；81→‘q’；82→‘r’；83→‘s’；84→‘t’；85→‘u’；86→‘v’；87→‘w’；88→‘x’；89→‘y’；90→‘z’；91→‘{’；92→‘|’；93→‘}’；94→‘～’。

5.根据权利要求1所述的一种商品防伪二维码的批量生成方法，其特征在于：步骤(4)和步骤(5)中所述字符化商品生产序号，是指将数值型商品生产序号中数字逐个转换为对应字符，即0→‘0’；1→‘1’；2→‘2’；3→‘3’；4→‘4’；5→‘5’；6→‘6’；7→‘7’；8→‘8’；9→‘9’，形成一个字符串，字符串长度M满足：10^M≥商品生产序号数值序列的长度K＞10^M-1，同时如果字符串长度不够则在该字符串前补足字符‘0’。

6.根据权利要求1所述的一种商品防伪二维码的批量生成方法，其特征在于：步骤(4)中所述将密文字符序列C1和字符化商品生产序号

进行组合，是指将密文字符序列C1和字符化商品生产序号

直接顺序连接。

7.根据权利要求1所述的一种商品防伪二维码的批量生成方法，其特征在于：步骤(5)中所述将该批商品的批量商品身份码S和单件商品的字符化商品生产序号

防伪号C三者组合，生成该批商品中单件商品的防伪码，是指采用正向批量商品身份码S、正向字符化商品生产序号

和逆向防伪号C间隔插入的组合方式，即

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