CN109829844B - 一种基于二维码的信息隐藏方法、装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及信息安全技术领域，具体涉及一种基于二维码的信息隐藏方法、装置和电子设备。所述信息隐藏方法包括：获取待隐藏信息，所述待隐藏信息中包括隐文信息；根据待隐藏信息按照预设的数据模块尺寸调制规则调制第一二维码中的预选数据模块，以得到同时含有隐文信息和明文信息的第二二维码；所述第一二维码为根据所述明文信息生成的二维码，预先数据模块为根据隐文信息的数据量从所述第一二维码中选取的模块；其中，所述第二二维码中的隐文信息可被预设的识读器按照预设的数据模块尺寸调制规则识别。本发明实施例优点：不会被怀疑为特殊的二维码，从而不会引起攻击者的注意，从而从源头上避免了被攻击的可能。

Description

一种基于二维码的信息隐藏方法、装置及电子设备

技术领域

本发明实施例涉及信息安全技术领域，具体涉及一种基于二维码的信息隐藏方法、装置及电子设备。

背景技术

目前二维码技术成为自动识别技术和商品标识、移动营销以及产品追溯等技术与应用发展的最重要热点技术。二维码技术，特别是以汉信码、QR码为代表的矩阵式二维码，本质是一种特殊的结构化图形，该图形将该二维码与其他二维码区别开来，具有宏观特征的特征性图形框架和分布在图形框架内的，具有特定信息排布方式与编码定义的数据模块序列或组合组成。二维码的数据采集方式为摄像头等图像采集装置采集，通过分析处理采集获取的图像，在图像中寻找二维码的特征图形，从而探测获取二维码的图像位置、取向等基本信息，进而从二维码的图形框架内，利用二维码标准中定义的信息排布方式，获取二维码中的信息编码矩阵。

随着二维码的广泛应用，特别是二维码在商品、移动营销、广告等类与消费者直接相关，通过网络可直接获取信息的新型二维码技术的应用模式的快速成熟与大规模应用，也为二维码技术带来了新的挑战，即如何判断一个二维码是由其授权方发出的，即真的二维码。汉信码、QR码等二维码码制，一般其生成与识读过程都由其码制标准进行了详细定义，一般会采用的信息安全策略，如加密和增加签名的等方式，会造成相关的信息变得不可识读，从而暴露该二维码为特殊的二维码，为非授权方攻破安全策略提供了指引。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种基于二维码的信息隐藏方法、装置及电子设备，以解决现有技术中特殊二维码易被攻破的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

在本发明的实施方式的第一方面中，提供了一种基于二维码的信息隐藏方法，所述信息隐藏方法包括：获取待隐藏信息，所述待隐藏信息中包括隐文信息；根据待隐藏信息按照预设的数据模块尺寸调制规则调制第一二维码中的预选数据模块，以得到同时含有隐文信息和明文信息的第二二维码；所述第一二维码为根据所述明文信息生成的二维码，所述预先数据模块为根据隐文信息的数据量从所述第一二维码中选取的模块；其中，所述第二二维码中的隐文信息可被预设的识读器按照预设的数据模块尺寸调制规则识别。

在本发明的一个实施例中，预选数据模块包括连续黑色模块或连续白色模块；所述连续黑色模块由至少两个依次相连的黑色数据模块组成，所述连续白色模块由至少两个依次相连的白色数据模块组成。

在本发明的一个实施例中，所述预设的数据模块尺寸调制规则包括：调制连续黑色模块或连续白色模块的整体宽度或高度。

在本发明的一个实施例中，所述预设的数据模块尺寸调制规则包括：将连续黑色模块或连续白色模块的整体宽度或高度调低20％-40％。

在本发明的一个实施例中，预选数据模块包括多个不相邻的黑色数据模块或多个不相邻的白色数据模块。

在本发明的一个实施例中，所述预设的数据模块尺寸调制规则包括：调制多个不相邻的黑色数据模块中各黑色数据模块或多个不相邻的白色数据模块中各白色数据模块的宽度或高度。

在本发明的一个实施例中，所述预设的数据模块尺寸调制规则包括：根据隐文信息对应的编码信息中的(0)_bin或(1)_bin对进行预选数据模块进行调制。

在本发明的一个实施例中，所述待隐藏信息还包括根据隐文信息生成的附加校验信息或纠错信息，附加校验信息或纠错信息用于为隐藏信息提供校验和错误纠正信息保护。

在本发明的实施方式的第二方面中，提供了一种基于二维码的信息隐藏装置，所述信息隐藏装置包括：获取单元，用于获取待隐藏信息，所述待隐藏信息中包括隐文信息；调制单元，用于根据待隐藏信息按照预设的数据模块尺寸调制规则调制第一二维码中的预选数据模块，以得到同时含有隐文信息和明文信息的第二二维码；所述第一二维码为根据所述明文信息生成的二维码，所述预先数据模块为根据隐文信息的数据量从所述第一二维码中选取的模块；其中，所述第二二维码中的隐文信息可被预设的识读器按照预设的数据模块尺寸调制规则识别。

在本发明的实施方式的第三方面中，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：处理器、存储器；所述存储器存储代码；所述处理器执行所述代码，用于执行第一方面所述的信息隐藏方法。

在本发明的实施方式的第四方面中，提供了一种存储程序的计算机可读存储介质，所述程序包括指令，所述指令被计算机执行时，使所述计算机执行第一方面所述的信息隐藏方法。

根据本发明的实施方式，本发明实施例提供的基于二维码的信息隐藏方法、装置和电子设备具有如下优点：含有隐文信息的二维码同样含有明文信息，非特定的识读器可以识别出其中的明文信息，所以该二维码表面上仍为正常的二维码，而不被怀疑为特殊的二维码，从而不会引起攻击者的注意，从而从源头上避免了被攻击的可能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明的一实施例提供的一种基于二维码的信息隐藏方法的流程图；

图2为本发明的另一实施例提供的一种基于二维码的信息隐藏装置的结构示意图；

图3为本发明的另一实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

图中：21.获取单元，22.调制单元，31.处理器，32.存储器。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，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。

本发明采用了与现有技术完全不同的信息安全策略，可适用于汉信码等多种二维码的二维码隐写术。隐写术是关于信息隐藏的技巧与科学，所谓信息隐藏指的是不让除预期的接收者之外的任何人知晓信息的传递事件或者信息的内容。隐写术采用某种方法修改一个“伪装文本”(Cover Text)，使其包含被加密过的消息，形成所谓的“隐秘文本”(Stegotext)，如通过修改伪装文本的文字的大小、间距、字体，或者掩饰文本的其他特性可以被修改来包含隐藏的信息。只有接收者知道所使用的隐藏技术，才能够恢复信息，然后对其进行解密。

接下了，具体介绍本发明提供的基于二维码的信息隐藏方法。

实施例1

本实施例提供了一种基于二维码的信息隐藏方法，其执行主体可以为具有计算、处理能力的电子设备。如图1所示，所述信息隐藏方法包括如下步骤。

步骤11、获取待隐藏信息，所述待隐藏信息中包括隐文信息。

隐文信息为用户想要隐藏的信息，例如用于证明二维码为授权方发出的二维码的信息。

步骤12、根据待隐藏信息按照预设的数据模块尺寸调制规则调制第一二维码中的预选数据模块，以得到同时含有隐文信息和明文信息的第二二维码；所述第一二维码为根据所述明文信息生成的二维码，所述预先数据模块为根据隐文信息的数据量从所述第一二维码中选取的模块；其中，所述第二二维码中的隐文信息可被预设的识读器按照预设的数据模块尺寸调制规则识预设的数据模块尺寸调制规则别。

预设的数据模块尺寸调制规则为预先设置的调制规则，按照该规则对已存在的含有明文信息的二维码中的数据模块进行调制后，在不影响明文信息的识别的情况下，将隐文信息调制到该二维码中。

可以在根据隐文信息的数据量在二维码的图谱中选定区域来存储隐文信息。可以通过选定区域中数据模块或特定功能图形的尺寸特征，增加肉眼可见或不可见的扰动，将隐文信息对应的数字信息叠加存储在二维码中。前文中的数据模块是指二维码图谱中的模块，在本实施例中，数据模块分为黑色数据模块和白色数据模块，不同的黑色数据模块和白色数据模块之间的排列、组合用于表示二维码所代表的信息。

上文中的数据模块是指一个独立的数据模块，特定功能图形是指两个或更多个相连的非数据模块组成的二维码特征图形。即在本实施例中，预选数据模块可以包括连续黑色模块或连续白色模块；所述连续黑色模块由至少两个依次相连的黑色数据模块组成，所述连续白色模块由至少两个依次相连的白色数据模块组成。预选数据模块也可以包括多个不相邻的黑色数据模块或多个不相邻的白色数据模块。

在本实施例中，增加尺寸扰动与传统的图像信息隐藏技术不同点在于，尺寸扰动是以数据模块或数据模块组合为单位进行，隐文信息相关的数据模块肉眼可见。在本实施例中数据模块或数据模块组合的尺寸调整非常类似于印制误差(或可以有意识的引入特定的印制误差)，造假者(攻击者)很难注意到该扰动的存在，或即使注意到扰动的存在，也会认为是印制误差或美化涉及，不会联想到相关的扰动承载了信息，从而从源头上避免了被攻击的可能。

当所述预先数据模块包括连续黑色模块或连续白色模块时，所述预设的数据模块尺寸调制规则包括：调制连续黑色模块或连续白色模块的整体宽度或高度。更具体的所述预设的数据模块尺寸调制规则包括：将连续黑色模块或连续白色模块的整体宽度或高度调低20％-40％。例如，当黑色模块或连续白色模块为横向条形图时，可以将连续黑色模块或连续白色模块整体宽度调低20％，也可以调低30，也可以调低40％。再例如，当黑色模块或连续白色模块为竖向条形图时，可以将连续黑色模块或连续白色模块整体高度调低20％，也可以调低30，也可以调低40％。

当所述预先数据模块包括多个不相邻的黑色数据模块或多个不相邻的白色数据模块，所述预设的数据模块尺寸调制规则包括：调制多个不相邻的黑色数据模块中各黑色数据模块或多个不相邻的白色数据模块中各白色数据模块的宽度或高度。具体可以将数据模块的高度或宽度调低20％-40％，例如，可以将数据模块的高度或宽度调低20％，也可以调低30，也可以调低40％。

调制后的数据模块可以被高分辨识别设备识别出来。因此，在本实施例中，提供一种专用识读器，该专用识读器在硬件上属于高分辨识别设备，该专用识读器还设置了预设的数据模块尺寸调制规则，从而可以在识别出调制后的数据模块后，按照预设的数据模块尺寸调制规则可以解码出这些调制的数据模块表示的隐文信息。

在一个示例中，所述预设的数据模块尺寸调制规则包括：根据隐文信息对应的编码信息中的(0)_bin或(1)_bin对进行预选数据模块进行调制。

接下来，以明文信息为“1234567890ABCDEFGabcdefg，Han Xin Code”，隐文信息为“123”为例，对本实施例提供的信息隐藏方法进行具体介绍。

依据上述明文信息按照汉信码ISO/IEC 20830国际标准生成二维码，该二维码图谱中的黑色模块、白色模块的灰度分别为255，0(即为单色图)。

为了在二维码中隐藏隐文信息，首先需要生成隐文信息的汉信码符号。可以采用BCD(Binary-Coded Decimal，二进码十进数)编码模式，对于隐文信息“123”，编制为000100100011，获得了12个信息调制位的取值。

可以依据信息调制位的取值选择数据模块，可以选择特定位置或不特定位置的数据模块，例如，在实例中，选择二维码图谱上第20位开始的连续黑色模块序列、第23开始的连续黑色模块序列、第34模块开始的连续黑色模块序列……，作为调制对象进行调制。连续黑色模块序列即上文中的连续黑色模块。选取条件为该位置起始有连续的2-3个黑色数据模块。

连续黑色模块序列，如果需要编码的信息为(0)_bin，则将该连续黑色模块序列的宽度或高度调低20％，30％或40％。如果需要编码的信息为(1)_bin，则不进行相关调制。调制后的汉信码符号与未调制的汉信码符号几无差别，采用通用印制技术(激光印刷等)可以精确印制该符号。

在进行汉信码识读时，通过手机等通用的识读设备，由于相关的调制并不影响到模块的识读定位，，因此汉信码仍可以正常的进行识读，相关的尺寸变化可能会影响一到两个模块的定位变化，但由于处在纠错可以处理的范围内，因此汉信码的识读性能并不受影响。

然而，采用专用高分辨验证设备(专用识读器)，进行均匀补光后采集汉信码符号图像并识读后，再在原始图像中(依据在汉信码识读过程中确定的坐标体系)，对第20位开始的连续黑色模块序列、第23开始的连续黑色模块序列、第34模块开始的连续黑色模块序列……，分析其宽度或高度取值，如果发现其进行了20％，30％，40％的调制，则可以确定该位置编码信息为(0)_bin，否则，该位置编码信息为(1)_bin，将全部相关位置的01序列采集链接，会得到000100100011二进制序列，根据BCD编码，可以获取其隐藏的隐文信息为“123”。

需要进一步说明的是，对于连续的连续黑色模块序列或连续白色模块序列，可以采用将该连续黑色模块序列或连续白色模块序列的宽度或高度调低20％，30％或40％或调高20％，30％，40％等的方式进行信息承载。

对于多个不相邻的黑色数据模块(容易理解，多个不相邻的黑色数据模块之间间隔有白色数据模块)或白色数据模块(容易理解，多个不相邻的白色数据模块之间间隔有黑色数据模块)组成的区域，该区域的调制方法可以同时采用黑模块宽度值或高度值调低20％，30％或40％或白模块宽度调高20％，30％，40％的方法，也可以只采用一种。

需要注意，在尺寸编码过程中，需要保证至少有两个以上的数据模块进行了状态的改变，从而避免由于在生成或识读过程中引入的散点误差造成识读错误。

在一个示例中，所述待隐藏信息除了隐文信息之外，还包括根据隐文信息生成的附加校验信息或纠错信息，附加校验信息或纠错信息用于为隐藏信息提供校验和错误纠正信息保护。

在信息冗余方面，为保证宽度编码信息仍可以恢复，可以采用CRC校验字符、BCH编码、RS编码等方式，对尺寸编码的信息进行保护。

采用通用的识读软件和识读系统获取汉信码(二维码)的明文信息，对二维码(汉信码)的信息内容、数据模块位置、模块排布内容进行详细记录。该过程与通用的二维码识读过程相同，采用相关的通用设备或通用(手机)软件进行识读。

而对于隐文信息的识别，需要特定的识读器应保证光照均匀，且成像系统应保证每个数据模块的成像像素数不少于5*5个像素。该特定的识读器在视场中按照码制识读算法寻找并识读汉信码(二维码)明文信息，对二维码(汉信码)的信息内容、模块位置、模块排布内容进行详细记录。在获取的高分辨率灰度图上，根据识读算法建立的位置坐标建立坐标系，根据特定的识读器设定(可根据相对应的预设的数据模块尺寸调制规则调制进行设定)的不同，在固定位置寻找调制区域，获取相对应的各个编码区域的尺寸状态信息。

提取尺寸值的方式，是取该区域的的根据特定的识读器的设定，验证获取各个编码区域调制的尺寸调制信息(每个区域一个Bit)，将各个区域的尺寸调制信息串联起来，组成隐文信息位流。注意，此处进行的信息恢复过程需要按照特定的识读器预存的，不同的尺寸编码与位置布置方式方法将尺寸调制信息进行恢复。之后，将隐文信息位流按照隐文编码算法的逆算法，还原为隐文信息。根据本次识读的汉信码而确定位置的连续的多个黑色或白色模块，，或者是符号功能图形的部分。提取信息的方法同上，将各个区域的尺寸调制信息串联起来，组成隐文信息位流，之后，将隐文信息位流按照隐文编码算法的逆算法，还原为隐文信息。

本实施例提供的本发明实施例提供的基于二维码的信息隐藏方法具有如下优点：含有隐文信息的二维码同样含有明文信息，非特定的识读器可以识别出其中的明文信息，所以该二维码表面上仍为正常的二维码，而不被怀疑为特殊的二维码，从而不会引起攻击者的注意，从而从源头上避免了被攻击的可能。

实施例2

本实施例提供了一种基于二维码的信息隐藏装置装置。如图2所示，所述信息隐藏装置装置包括：

所述信息隐藏装置包括：

获取单元21，用于获取待隐藏信息，所述待隐藏信息中包括隐文信息；

调制单元22，用于根据待隐藏信息按照预设的数据模块尺寸调制规则调制第一二维码中的预选数据模块，以得到同时含有隐文信息和明文信息的第二二维码；所述第一二维码为根据所述明文信息生成的二维码，所述预先数据模块为根据隐文信息的数据量从所述第一二维码中选取的模块；其中，

所述第二二维码中的隐文信息可被预设的识读器按照预设的数据模块尺寸调制规则识别。

本实施例提供的信息隐藏装置的功能单元可以参考实施例1记载的内容实现，此处不再赘述。

本实施例提供的本发明实施例提供的基于二维码的信息隐藏装置具有如下优点：含有隐文信息的二维码同样含有明文信息，非特定的识读器可以识别出其中的明文信息，所以该二维码表面上仍为正常的二维码，而不被怀疑为特殊的二维码，从而不会引起攻击者的注意，从而从源头上避免了被攻击的可能。

实施例3

本实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括：处理器31、存储器32；所述存储器32存储代码；所述处理器31执行所述代码，用于执行实施例1所述的信息隐藏方法。

本实施例提供的本发明实施例提供的电子设备具有如下优点：含有隐文信息的二维码同样含有明文信息，非特定的识读器可以识别出其中的明文信息，所以该二维码表面上仍为正常的二维码，而不被怀疑为特殊的二维码，从而不会引起攻击者的注意，从而从源头上避免了被攻击的可能。

实施例4

本实施例提供了一种存储程序的计算机可读存储介质，所述程序包括指令，所述指令被计算机执行时，使所述计算机执行实施例1所述的信息隐藏方法。

本实施例提供的计算机可读存储介质具有如下优点：含有隐文信息的二维码同样含有明文信息，非特定的识读器可以识别出其中的明文信息，所以该二维码表面上仍为正常的二维码，而不被怀疑为特殊的二维码，从而不会引起攻击者的注意，从而从源头上避免了被攻击的可能。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种基于二维码的信息隐藏方法，其特征在于，所述信息隐藏方法包括：

获取待隐藏信息，所述待隐藏信息中包括隐文信息；

根据待隐藏信息按照预设的数据模块尺寸调制规则调制第一二维码中的预选数据模块，以得到同时含有隐文信息和明文信息的第二二维码；所述第一二维码为根据所述明文信息生成的二维码，预先数据模块为根据隐文信息的数据量从所述第一二维码中选取的模块；其中，

所述第二二维码中的隐文信息可被预设的识读器按照预设的数据模块尺寸调制规则识别；

预选数据模块包括连续黑色模块或连续白色模块；

所述连续黑色模块由至少两个依次相连的黑色数据模块组成，所述连续白色模块由至少两个依次相连的白色数据模块组成；

所述预设的数据模块尺寸调制规则包括：调制连续黑色模块或连续白色模块的整体宽度或高度；

所述预设的数据模块尺寸调制规则包括：将连续黑色模块或连续白色模块的整体宽度或高度调低20％-40％；

所述待隐藏信息还包括根据隐文信息生成的附加校验信息或纠错信息，附加校验信息或纠错信息用于为隐藏信息提供校验和错误纠正信息保护；

对于隐文信息的识别，识读器应保证光照均匀，且成像系统应保证每个数据模块的成像像素数不少于5*5个像素，在视场中按照码制识读算法寻找并识读汉信码明文信息，对二维码的信息内容、模块位置、模块排布内容进行详细记录；在获取的高分辨率灰度图上，根据识读算法建立的位置坐标建立坐标系，根据特定的识读器设定的不同，在固定位置寻找调制区域，获取相对应的各个编码区域的尺寸状态信息；

提取尺寸值的方式为：取编码区域的根据特定的识读器的设定，验证获取各个编码区域调制的尺寸调制信息，将各个区域的尺寸调制信息串联起来，组成隐文信息位流；将隐文信息位流按照隐文编码算法的逆算法，还原为隐文信息。

2.根据权利要求1所述的信息隐藏方法，其特征在于，预选数据模块包括多个不相邻的黑色数据模块或多个不相邻的白色数据模块。

3.根据权利要求2所述的信息隐藏方法，其特征在于，所述预设的数据模块尺寸调制规则包括：调制多个不相邻的黑色数据模块中各黑色数据模块或多个不相邻的白色数据模块中各白色数据模块的宽度或高度。

4.根据权利要求1所述的信息隐藏方法，其特征在于，所述预设的数据模块尺寸调制规则包括：

根据隐文信息对应的编码信息中的(0)_bin或(1)_bin对进行预选数据模块进行调制。

5.一种基于二维码的信息隐藏装置，采用权利要求1至4任一项所述的信息隐藏方法，其特征在于，所述信息隐藏装置包括：

获取单元，用于获取待隐藏信息，所述待隐藏信息中包括隐文信息；

调制单元，用于根据待隐藏信息按照预设的数据模块尺寸调制规则调制第一二维码中的预选数据模块，以得到同时含有隐文信息和明文信息的第二二维码；所述第一二维码为根据所述明文信息生成的二维码，预先数据模块为根据隐文信息的数据量从所述第一二维码中选取的模块；其中，

所述第二二维码中的隐文信息可被预设的识读器按照预设的数据模块尺寸调制规则识别。

6.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：处理器、存储器；

所述存储器存储代码；

所述处理器执行所述代码，用于执行权利要求1-4任一项所述的信息隐藏方法。

7.一种存储程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述程序包括指令，所述指令被计算机执行时，使所述计算机执行权利要求1-4任一项所述的信息隐藏方法。