CN109831309A - 一种具有多重验证的安全码原理和方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于信息安全技术领域，提供了一种具有多重验证的安全码的原理和方法。所述方法包括：将图形信息可以划分多个区域，图形信息的大小由4个边角图案进行确定，版本号由边上的定位点与边角图案的距离确定，图形具体信息至少包含了4个区域：普通识别区、特殊识别区、云服务识别区和功能定义区。功能定义区可以定义每个识别区对应数据的编码方式，并且可以指定识别区采用特定的加密算法和加密因子，保证即使可以读出特定图案表示的数据信息，也需要结合特殊的设备或指定的服务器的算法程序和附加加密因子才可以对数据信息进行解读。

Description

一种具有多重验证的安全码原理和方法

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，尤其涉及一种具有多重验证的安全码的原理和方法。

背景技术

随着二维码的普及和发展，人们的生活有了前所未有的改变，二维码应用推广到人们的生活的各个领域，同时只具有单一验证方式二维码的问题也开始暴露出来。

二维码进行识别或者生成二维码的时候，用户的手机是在连接网络的情况下才可以生成和识别，进行支付，需要连接到Internet网络，才可以进行支付或者显示你的支付二维码给其他商家；进行好友添加，同样需要连接到Internet网络，显示你的二维码给其他人，其他人扫描添加你的时候也是需要连接网络的。

无法在没有网络的情况下，通过一种专用的设备工具也可以进行识别，二维码识别要求必须是有一方是需要连接网络的情况下才可以完成识别和验证。

二维码单一验证的方式，导致了所有的查询或验证结果信息都只能是通过网站服务器或者云服务器进行处理，然后把处理结果返回。

二维码图案信息不能进行加密处理，导致大部分人都可以按照规则生成二维码，生成的图案不具备唯一可识别性。

特定的场合和产品，需要打印出来的图案不具有通用规则，同时图案具有独特规则性，需要特定的设备和特定的加密算法、因子才可以进行识别。

针对不同的对象，扫描同样的图案信息，对应同一个图案进行识别和验证后，需要得到的结果信息是不同的。

用户扫描二维码商品，需要得到的信息是该商品的生产厂家、价格、有效期等；厂家扫描二维码，需要知道该商品的生产部门、批次、原材料的来源等。

在计算机中，所有的数据在存储和运算时都是使用二进制数表示，而具体用哪些二进制数字表示哪个符号，有关的标准化组织就出台了ASCII编码，统一规定了常用符号用哪些二进制数来表示。

二维码对应编码规则，是通过4个字节的对照表进行区分，例如：ECI编码0111、Numeric编码0001、日文编码1000等，通常日文编码也是双字节编码，中文编码通常也是采用这个双字节编码减去一个值得到的，没有采用单独的中文编码。

发明内容

本发明是通过将一个具体的图形归化为4个区域进行识别，包括：功能定义区、普通识别区、特殊识别区和云服务识别区(图2)。

功能定义区提供说明和表示该图形的其他3个区域的识别方法、加密方法、密码因子、版本信息、数据编码方法、编码规则和纠错码等信息。

普通识别区提供给用户直接扫描普通识别区的图案信息，直接根据数据编码方式进行数据的读取，该区域可以采用二维码编码方法，用户通过二维码识别，就可以得到该区域的具体信息，不需要手机进行连接网络。

特殊识别区提供给特定设备才可以进行识别，特定设备通过扫描固定在该区域的图案信息，结合功能定义区指定的加密方法、加密因子的图案信息，按照一定的编码规则对图案信息进行解析数据，再结合固定在特定设备的具体加密代码、组合加密因子才可以进行识别。

云服务识别区提供给用户通过扫描固定在云服务识别区的图案信息，根据数据编码规则形成访问网络服务器或云服务器的查询数据信息，返回对应该图案信息存储在服务器里面结果数据，把查询到的结果数据返回到用户的扫描设备的终端界面上。

为了使本发明的目的，技术方案及效果更加清楚明白，以下结合附图，以图形分割为4个区域对本发明进行必要的详细说明。

本发明通过以下技术原理方案和方法来实现：

制造一个能清晰区分4个区域的图形方案，包括每个区域的定位方法、图案的尺寸和版本信息组成。

图形包含4个定位图案，每个图案大小为3*3的9个网格点，黑色标记点占5个格，白色标记点占用4格，分为2组，其中上面一组表示上面边界，最边界的点用黑点进行标识；下面一组表示下面的边界，最边界的点用白点进行标识，通过4个定位图案就可以准确的标记安全码图形的大小(图1)。

图形包含1个标识图形顶边的定位长方形，大小为3个网格点，定位长方形标记放在图形的最上边的中间位置，用来保证不管图形是怎么方向贴，都可以在识别图形的时候，结合4个定位图案，准确定位图形数据读取的正确方向(图1)。

图形中包含5个区域点信息，5个区域点信息结合4个定位图案信息，将图形分割为4个区域，分别表示功能定义区、普通识别区、特殊识别区和云服务识别区(图2)。

1号区域点和3号区域点用户可以根据存储数据的大小，进行调整，从而把普通识别区和特殊识别区可以表示的字节数进行对应的扩容，把功能定义区和云服务识别区可以表示的字节数相应减少，需要注意：功能定义区和云服务识别区的宽度不能少于8个网格点(图3)。

功能定义区的数据编码方法可采用7种编码方法，通过功能定义区的3个网格点进行，七种编码方式中，前3种表示系统标准编码方法，后4种编码方法可以给用户进行自定义，其中前2个白点和后1个黑点表示001，可以对应二维码的编码方式(图4)。

功能定义区，在数据编码方法下有2行，每行4个网格点，共8个字节的数据网格表示编码规则，除了可以兼容4个字节表示的二维码对应编码规则外，可以相应的扩展多种方式的编码规则，包括单独的中文编码规则(图4)。

安全码总共有23种尺寸，最小的尺寸为39*39的网格，最大的边长尺寸为39+4*(23-1)＝127*127的正方形，每个相邻的尺寸之间相差4个网格点。

23种对应的尺寸在图形由8个尺寸定位点进行版本的确认，其中每个边存在2个定位点，定位点占用一个网格点，用黑色点进行表示，定位点与定位图案的白色网格相差的网格点表示图形的版本号，最小尺寸39*39无定位点(图5)。

功能定义区的最右边的3格网格点区域用来表示云服务识别区的验证密码因子，最下面的3格网格点区域用来表示特殊识别区的验证密码因子(图6)。

密码因子用来直接对应加密方案编号，进行数据识别，云服务识别区和特殊识别区对应的验证密码因子可以采用同一套加密方案的不同编号或相同编号，也可以是不同的加密方案(图7)。

功能定义区的3个网格点表示8种不同的纠错级别方案，将数据码进行分组，分隔成不同的块，从而保证即使安全码存在部分残缺也可以读出正确的数据(图8)。

功能定义区的1个网格点，表示是否在安全码中使用图标Logo方案，黑点代表在安全码的正中间使用logo图片(图9)。

功能定义区的4个网格点，表示logo图片在安全码中占用网格的大小，分16个等级，最小的等级为5*5，每个相邻等级相差2，最大logo占用安全码网格大小为35*35(图10)。

附图说明

图1表示本发明对应多重验证的安全码，基本的图形大小定位图案标识。

图2表示本发明对应多重验证的安全码，基本的图形对应的定位区域点。

图3表示本发明对应多重验证的安全码，基本的图形对应的区域调整点。

图4表示本发明对应多重验证的安全码，基本的图形网格点表示数据对应的编码规则。

图5表示本发明对应多重验证的安全码，基本的图形区分不同版本的标识点。

图6表示本发明对应多重验证的安全码，基本的图形对应的密码因子所在网格区。

图7表示本发明对应多重验证的安全码，基本的图形对应的密码因子的加密方案。

图8表示本发明对应多重验证的安全码，基本的图形对应的数据采用的纠错级别。

图9表示本发明对应多重验证的安全码，基本的图形中是否使用公司的logo进行标识。

图10表示本发明对应多重验证的安全码，基本的图形中公司logo图片使用网格的大小和规则。

具体实施方式

以下结合实施场景，对本发明进行进一步的详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施用例中编码规则仅采用二维码的编码规则，其中黑表示1、白表示0，用来解释此发明，并不限定本发明。

实施例一：

用户通过手机或扫描设备对多重识别的安全码扫描识别：

扫描后，扫描设备根据二维码的编码规则识别出对应(图2)中普通识别区的表示信息，直接把扫描得到的结果数据信息显示到对应的扫描设备中。

用户不需要连接任何网络，就可以知道这个安全码表示的具体信息。

同时对应云服务识别区在扫描设备上可以知道具体的网络链接地址，用户可以点击链接地址查询到对应该图形在服务器或云服务器对应储存的具体信息。

用户简单的对比这2组具体信息，从而快速的判断这个图形是否正确，图形表示的物品是否与厂家的信息一致。

实施例二：

生产厂家对应商品生成和打印多重识别的安全码：

对应图形中特殊识别区采用生产厂家自己的加密算法和加密因子，对应专门的设备才可以进行识别，其他的设备无法正确读取该区域的加密数据信息。

该专门的设备提供给对应的生产厂家专店，店铺在销售对应的商品时，采用这种专门的设备进行扫描识别。

商品被专门设备扫描销售后，对应不正确的图形可以控制商品不能销售，专门的设备会将销售的具体信息通过网络或者数据收集的方式，将销售商品数据提交到生产厂家。

生成厂家获取专门设备提交的数据信息，就可以准确的知道商品的销售情况，在对应一品一码的情况下，快速的对商品进行跟踪，查获伪造商品。

生成厂家获取专门设备提交的数据信息，还可以对商品的销售情况进行汇总分析，根据商品销售的好坏，从而确定商品的生产和战略布局。

实施例三：

用户通过手机对安全码的云服务识别区进行扫描：

用户对安全码的云服务识别区进行扫描，可以实现与现有的二维码扫描的处理结果一样，系统自动链接到一个指定的服务器地址和商品的编号，从而对该商品的信息进行查询、处理。

生产厂家打印安全码标签的时候，还可以对应云服务识别区设置专门的对应识别加密算法和加密因子，访问云服务器的时候需要将加密算法编号和加密因子一同放在访问云服务器的地址里面。

对应了加密算法和加密因子，即使其他不良商家盗用二维码的具体图形表示信息，也根本无法简单的通过链接地址，得到商品的编号和加密算法信息。

因为有未知的加密算法和加密因子的存在，就可以把实际图形表现出来的数据进行了加密处理，图形显示出来的数据就不是简单通过编码协议就可以获取到实际的信息。

实施例四：

认证服务器和云服务器系统实现独立个性化：

目前的实现二维码进行支付、认证需要大的平台服务器或知名的大公司才可以做，对于一些小公司和生产厂家需要做自己品牌的个性化，防止伪造的图形就很难实现。

简单的生成二维码图形，也只是能表示一下对应的商品，即使是打印一品一码，也无法在自己公司的服务器上进行认证，需要借助有大的诚信平台服务器进行处理。

多重验证的安全码从多个角度保证了验证的准确性，即可以通过专用设备进行扫描识别，也可以通过自己公司的服务器进行认证，并对应自己公司专用的算法和加密因子进行处理，极大的提高了验证的安全保密性。

实施例五：

多重验证的安全码是切实可行的；

多重验证的安全码对应的图形数据信息，甚至是可以直接采用二维码编码方式进行生成，任何一个区域对应的数据信息处理都可以是按二维码的编码进行读出，因为对应到不同的加密方法和加密因子，可以让实际读到的数据进行加密和减密处理，从而得到正确的处理结果数据。

多重验证的安全码图形贴的时候，将图形转了一个方向进行粘贴，这个在进行图形识别的时候，扫描分析定位图案的定位图案和顶边长方形，确定图形的具体正确方向，再进行区域的识别。

多重验证的安全码即使是用复印机直接复印出来，因为没有专门的识别设备，单单靠扫描只能是识别图形表示的明码数据信息，对应需要加密出来的数据是无法知道。

只是简单修改普通识别区的生产日期、有效期等数据信息，打印出来的安全码的图形，会直接导致图形本身表示的数据信息不一致。

多重验证的安全码对应的图形数据信息，随着图形识别分辨率的提高，对应上不同颜色的编码规则，识别的数据量会大幅度的提高，一个简单的图形可以表达的数据信息会呈现几何式的增长。

实施例六：

缺点和不足：

多重验证安全码39*39的版本1的格式，以二维码编码方式，一个单元格黑表示1，白表示0的方式计算数据量的话。

在普通识别区不做区域偏移，16个网格表示一个字节来计算，数据最大可以存放13-15个汉字或者是26-30个英文字母；做区域偏移，数据最大可以存放21-23个汉字或者是42-46个英文字母。

也就是说，单单采用二维码编码表示图形能够存储的数据量是有限制，即使是最大版本127*127，在普通识别区可以快速识别的数据也不超过500多个汉字，在一些特定的场合就不能采用二维码的编码方案。

随着图像处理、图像识别的技术提高，在一个网格点可以表示的数据可以越来越多，同样大小的图案就可以表示出足够多的信息数据量。

仅仅采用纯色编码规则，那么一个网格点就可以表示出8种数据，例如：0黑色、1红色、2绿色、等等，表示图形的数据量就可以呈现几何方式的增加，即使是最小版本39*39，普通识别区也可以存储超过100多个汉字信息。

最小版本的图形通过扫描普通识别区，足够可以标识出来对应商品的名称、生产厂家、有效期、联系电话和联系人的具体信息。

以上所述仅仅为本发明在实施过程中部分应用实例，并不用以限制本发明，凡在本发明的方法和原则内所做的任何修改，同等替换和改进，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有多重验证的安全码原理和方法，其特征在于，包括以下方法：

打印一个可以划分多个区域的图形信息，图形信息的大小由4个边角图案进行确定，版本号由边上的定位点与边角的距离确定，图案具体信息至少包含了4个区域：普通识别区、特殊识别区、云服务识别区和功能定义区，普通识别区用来提供给扫描设备直接读取图形的数据信息，进行显示；特殊识别区用来提供给专用设备读取图形的数据信息，进行处理并展示；云服务识别区用来提供给用户通过网络访问服务器，得到图形表示的数据信息；功能定义区用来识别、区分、控制其他区域的定位、编码、加密方法和因子。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于：

打印出来的图形信息，可以分成不同的区域进行数据处理，即包括连接网络进行处理的图案区域，也包括不连接网络进行处理的图案区域。

3.如权利要求1所述方法，其特征在于：

打印出来的图形信息，不但包括直接进行处理的普通图案区域，还包括专用设备进行处理的特殊图案区域。

4.如权利要求1所述方法，其特征在于：

打印出来的图形信息，对应编码方式得到的数据信息，可以对应到特定的加密算法和加密因子，保证得到的数据信息的不可用性和实际数据的保密性。

5.如权利要求1所述方法，其特征在于：

打印出来的图形信息的大小，由4个的3*3边角图案网格信息进行确定，边角图案网格信息包括2组，每组由5个黑色网格和4个白色网格组成，上门一组的角边界点用黑色表示，下面一组的角边界点用白色表示。

6.一种具有多重验证的安全码原理和方法，其特征在于，所述方法还包括：

打印出来的图形信息，包括5个区域点的信息，区域点的位置信息用来规范和确定每个区域大小，区域网格点大小就是可以表示的数据区点的字节位数。

7.如权利要求6所述方法，其特征在于：

打印出来的图形信息，每个边都包含了2个用来表示图案版本号的尺寸定位点，尺寸定位点与边角的距离对应的就是图案的版本信息，不同的版本信息所表示图案的大小尺寸是不同的。

8.一种具有多重验证的安全码原理和方法，其特征还在于：

打印出来的图形信息，可以根据功能定义区的定义，设置打印的图形中是否包含公司的Logo图标信息，以及公司Logo图标的大小。