CN110111477B - 一种基于信息隐藏的彩票信息防伪认证方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于信息隐藏的彩票信息防伪认证方法及系统，其中的方法首先，根据初始密钥及其生成信息，产生彩票认证密钥；然后采用矩阵生成算法对彩票认证密钥进行预处理，生成密钥矩阵；接着利用密钥矩阵对根据用户需求产生的初始彩票图像进行隐藏，产生隐藏后的彩票图像；再判断隐藏后的彩票图像与根据用户实际需求生成的初始彩票内容相符合，如果相符，进一步检测隐藏后的彩票图像的质量是否符合预设要求，最后在当隐藏后的彩票图像的质量符合预设要求时，将检测认证后的彩票图像与用户进行交易。本发明基于数据隐藏方法，将彩票的认证信息嵌入在彩票票据之中，保证了服务器端秘钥不被泄露的情况下对彩票认证信息的篡改和伪造，安全性高，防伪性强。

Description

一种基于信息隐藏的彩票信息防伪认证方法及系统

技术领域

本发明涉及信息隐藏技术领域，具体涉及一种基于信息隐藏的彩票信息防伪认证方法及系统。

背景技术

近年来，彩票的销售量迅猛增长，为我国的体育和福利事业提供了很大的支持，彩民通过低额的彩票投注获得中奖机会，同时享受为社会公益事业奉献爱心的乐趣和权益。一张面值仅两元的彩票，其价值可能是十几万、几十万甚至更多，如此高额的奖金对于发行者的风险和仿造者的诱惑可想而知，因此，彩票的防伪技术对彩票来说极为重要。

现有技术中，一般是通过物理防伪技术来对彩票进行防伪认证。

本申请发明人在实施本发明的过程中，发现现有技术的方法，至少存在如下技术问题：

单纯的物理防伪随着技术的进步，效果逐渐降低，同时，现有的电脑彩票在销售过程中存在流失的情况，一旦空白票流入造假者手中，造假者就可能进行伪造。

由此可知，现有技术中的方法存在防伪效果较差的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于信息隐藏的彩票信息防伪认证方法及系统，用以解决或者至少部分解决现有技术中的方法存在防伪效果较差的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种基于信息隐藏的彩票信息防伪认证方法，包括：

步骤S1：根据初始密钥及其生成信息，产生彩票认证密钥；

步骤S2：采用矩阵生成算法对彩票认证密钥进行预处理，生成密钥矩阵；

步骤S3：利用密钥矩阵对根据用户需求产生的初始彩票图像进行隐藏，产生隐藏后的彩票图像；

步骤S4：判断隐藏后的彩票图像与根据用户实际需求生成的初始彩票内容相符合，如果相符，进一步检测隐藏后的彩票图像的质量是否符合预设要求；

步骤S5：当隐藏后的彩票图像的质量符合预设要求时，将检测认证后的彩票图像与用户进行交易。

在一种实施方式中，初始密钥的生成信息包括第一时间戳和公司标识，步骤S1具体包括：

步骤S1.1：产生初始密钥k’；

步骤S1.2：将初始密钥k’、第一时间戳和公司标识进行拼接，并将拼接的结果作为哈希函数的输入生成固定长度的彩票认证密钥k。

在一种实施方式中，步骤S2具体包括：

步骤S2.1：将彩票认证密钥k作为一个伪随机数发生器的初始种子，产生随机数序列Q＝{q1,q2,q3……}；

步骤S2.2：将产生的随机数序列中的每一个数映射到0-8的范围当中，生成九进制随机数序列：R＝{r1,r2,r3,……}＝{q1Mod 9,q2Mod 9,q3Mod 9,……}；

步骤S2.3：通过提取随机数序列R的前九个互不相等的数，按照预设规律组合生成3×3的初始矩阵b；

步骤S2.4：根据未使用的九进制随机数R以及步骤S2.3产生的初始矩阵b按照从左到右的顺序，置乱初始矩阵b的一列，并将置乱的结果依次拼接在初始矩阵b的右边，直到生成3×256的中间矩阵b’；

步骤S2.5：复制预设数量的中间矩阵b’，并将复制的结果依次拼接在中间矩阵b’的上侧，直到生成256×256大小的矩阵M。

在一种实施方式中，步骤S3具体包括：

步骤S3.1：根据用户需求生成初始彩票图像I；

步骤S3.2：将第一用户彩票信息a与第二时间戳t拼接成秘密信息z，并将z转换为九进制彩票信息序列S＝{s1,s2,s3,…}；

步骤S3.3：将初始彩票图像I通过像素配对算法两两组合，组成像素对序列(pi,pi+1)；

步骤S3.4：以像素对序列中每一个像素对作为一个基本单元，每个单元根据两个像素pi、pi+1，从密钥矩阵M中提取第pi行、第pi+1列的值M(pi,pi+1)，以及矩阵M在M(pi,pi+1)紧邻的八个元素，组成数集C；

步骤S3.5：通过对九进制彩票序列第i个九进制数si与数集C中的值进行对比，找出数集C中与si相等的数M(pi’,pi+1’)，并将原始像素对(pi,pi+1)替换为(pi’,pi+1’)，重复执行步骤S3.3-S3.4，直到所有的九进制彩票序列中的九进制数被使用；

步骤S3.6：将所有像素按照步骤S3.3中得像素配对算法还原为带有秘密信息z的隐藏后的彩票图像I’。

在一种实施方式中，彩票内容包括彩票编号和日期，步骤S4具体包括：

步骤S4.1：判断隐藏后的彩票图像I’中的彩票编号和日期与根据用户实际需求生成的初始彩票是否相符，如果相符则执行步骤S4.2；

步骤S4.2：如果相符，对隐藏后的彩票图像I’像素值与预设值进行比对，确认是否合格，若不合格，则对隐藏后的彩票图像I’进行纠错。

在一种实施方式中，步骤S5具体包括：

步骤S5.1：当用户彩票中奖进行领奖操作时，读取对隐藏后的彩票图像I’的像素值，并通过像素对配对算法，产生像素对序列(pi’,pi+1’)；

步骤S5.2：以像素对序列中每一个像素对作为一个基本单元，每个单元根据两个像素pi’、pi+1’，从密钥矩阵M中提取第pi’行、第pi+1’列的值M(pi’,pi+1’)，直至所有的像素对都被使用；

步骤S5.3：将从密钥矩阵中提取的M(pi’,pi+1’)拼接成验证序列S’＝{s1’,s2’,s3’,…}；

步骤S5.4：将验证序列S’由九进制转化为二进制，进而获得生成第二用户彩票信息a’与第三时间戳t’，并与初始彩票图像上的第一用户彩票信息a，第二时间戳t相互验证，确认领奖彩票正确无误。

基于同样的发明构思，本发明第二方面提供了一种基于信息隐藏的彩票信息防伪认证系统，包括：

密钥产生模块，用于根据初始密钥及其生成信息，产生彩票认证密钥；

预处理模块，用于采用矩阵生成算法对彩票认证密钥进行预处理，生成密钥矩阵；

编码混合模块，用于利用密钥矩阵对根据用户需求产生的初始彩票图像进行隐藏，产生隐藏后的彩票图像；

质量监测模块，用于判断隐藏后的彩票图像与根据用户实际需求生成的初始彩票内容相符合，如果相符，进一步检测隐藏后的彩票图像的质量是否符合预设要求；

认证模块，用于当隐藏后的彩票图像的质量符合预设要求时，将检测认证后的彩票图像与用户进行交易。

在一种实施方式中，生成信息包括第一时间戳和公司标识，密钥产生模块具体用于执行下述步骤：

步骤S1.1：产生初始密钥k’；

步骤S1.2：将初始密钥k’、第一时间戳和公司标识进行拼接，并将拼接的结果作为哈希函数的输入生成固定长度的彩票认证密钥k。

基于同样的发明构思，本发明第三方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被执行时实现第一方面所述的方法。

基于同样的发明构思，本发明第四方面提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述的方法。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

本发明提供一种基于信息隐藏的彩票信息防伪认证方法，首先根据初始密钥和生成信息，产生彩票认证密钥；并采用矩阵生成算法对彩票认证密钥进行预处理，生成密钥矩阵；然后利用密钥矩阵对根据用户需求产生的初始彩票图像进行隐藏，产生隐藏后的彩票图像；接着判断隐藏后的彩票图像与根据用户实际需求生成的初始彩票内容相符合，如果相符，进一步检测隐藏后的彩票图像的质量是否符合预设要求；最后在当隐藏后的彩票图像的质量符合预设要求时，将检测认证后的彩票图像与用户进行交易。

相对于传统的物理防伪方法而言，本发明的方法采用数据隐藏方法，将彩票的认证信息嵌入在彩票票据之中，保证了服务器端密钥不被泄露的情况下对彩票认证信息的篡改和伪造，安全性高，防伪性强。

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为本发明实施例中一种基于信息隐藏的彩票信息防伪认证方法的流程图；

图2为本发明实施例中彩票认证密钥生成流程图；

图3为本发明实施例中预处理流程图；

图4为本发明实施例中彩票信息编码混合方法流程图；

图5为本发明实施例中彩票图像质量检测流程图；

图6为本发明实施例中中奖认证方法流程图；

图7为本发明实施例中一种基于信息隐藏的彩票信息防伪认证装置的结构框图；

图8为本发明实施例中计算机可读存储介质的结构图；

图9为本发明实施例中计算机设备的结构图。

具体实施方式

本发明的目的在于针对现有技术中的物理防伪方法存在的防伪效果较差的技术问题，提供的一种基于信息隐藏的彩票信息防伪认证方法。基于数据隐藏方法，将彩票的认证信息嵌入在彩票票据之中，保证了服务器端秘钥不被泄露的情况下对彩票认证信息的篡改和伪造，安全性高，防伪性强。

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作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。

实施例一

本实施例提供了一种基于信息隐藏的彩票信息防伪认证方法，请参见图1，该方法包括：

步骤S1：根据初始密钥及其生成信息，产生彩票认证密钥。

具体来说，初始密钥可以通过随机数生成器生成，然后将初始密钥和生成信息进行拼接，产生用于后续彩票信息隐藏的彩票认证密钥。

其中，初始密钥的生成信息包括第一时间戳和公司标识，步骤S1具体包括：

步骤S1.1：产生初始密钥k’；

步骤S1.2：将初始密钥k’、第一时间戳和公司标识进行拼接，并将拼接的结果作为哈希函数的输入生成固定长度的彩票认证密钥k。

具体来说，请参见图2，为彩票认证密钥生成的流程，初始密钥生成算法即随机数生成器算法，然后将初始密钥与密钥生成的第一时间戳和公司标识进行结合，生成彩票认证密钥。在具体的实施过程中，彩票认证密钥k的生成方式可以是k＝Hash(k’||T||c)

步骤S2：采用矩阵生成算法对彩票认证密钥进行预处理，生成密钥矩阵。

在一种实施方式中，步骤S2具体包括：

步骤S2.1：将彩票认证密钥k作为一个伪随机数发生器的初始种子，产生随机数序列Q＝{q1,q2,q3……}；

步骤S2.2：将产生的随机数序列中的每一个数映射到0-8的范围当中，生成九进制随机数序列：R＝{r1,r2,r3,……}＝{q1Mod 9,q2Mod 9,q3Mod 9,……}；

步骤S2.3：通过提取随机数序列R的前九个互不相等的数，按照预设规律组合生成3×3的初始矩阵b；

步骤S2.4：根据未使用的九进制随机数R以及步骤S2.3产生的初始矩阵b按照从左到右的顺序，置乱初始矩阵b的一列，并将置乱的结果依次拼接在初始矩阵b的右边，直到生成3×256的中间矩阵b’；

步骤S2.5：复制预设数量的中间矩阵b’，并将复制的结果依次拼接在中间矩阵b’的上侧，直到生成256×256大小的矩阵M。

具体来说，请参见图3，步骤S2.1即是将彩票认证密钥k作为输入，通过伪随机书序列生成算法生成随机数序列Q。步骤S2.2通过九进制转换算法生成九进制随机数序列R。接着步骤S2.3采用初始矩阵生成算法生成初始矩阵b，步骤S2.4采用中间矩阵生成算法生成中间矩阵b’，最后通过步骤S2.5采用密钥矩阵生成算法生成密钥矩阵。

在具体的实施过程中，步骤S2.3中，例如前九个互不相等的数依次为0、8、7、4、6、5、2、3、1，则初始矩阵b＝{[0、8、7],[4、6、5],[2、3、1]}，步骤S2.4中，例如b的第一列为{[0],[4],[2]}，随机数R中待使用的数为ri mod 6＝8mod 6＝2，将b的置乱可能情况分为6种，取其中第2+1种情况为{[4],[0],[2]}，则b的第一列置乱结果为{[4],[0],[2]}，并将其拼接在初始矩阵b的右侧，生成新的矩阵{[0、8、7、4],[4、6、5、0],[2、3、1、2]}，后面依次重复使用第一列到第三列置乱的结果，并使用同样的方法拼接直到生成3×256的矩阵b’。

步骤S3：利用密钥矩阵对根据用户需求产生的初始彩票图像进行隐藏，产生隐藏后的彩票图像；

具体来说，步骤S3具体包括：

步骤S3.1：根据用户需求生成初始彩票图像I；

步骤S3.2：将第一用户彩票信息a与第二时间戳t拼接成秘密信息z，并将z转换为九进制彩票信息序列S＝{s1,s2,s3,…}；

步骤S3.3：将初始彩票图像I通过像素配对算法两两组合，组成像素对序列(pi,pi+1)；

步骤S3.4：以像素对序列中每一个像素对作为一个基本单元，每个单元根据两个像素pi、pi+1，从密钥矩阵M中提取第pi行、第pi+1列的值M(pi,pi+1)，以及矩阵M在M(pi,pi+1)紧邻的八个元素，组成数集C；

步骤S3.5：通过对九进制彩票序列第i个九进制数si与数集C中的值进行对比，找出数集C中与si相等的数M(pi’,pi+1’)，并将原始像素对(pi,pi+1)替换为(pi’,pi+1’)，重复执行步骤S3.3-S3.4，直到所有的九进制彩票序列中的九进制数被使用；

步骤S3.6：将所有像素按照步骤S3.3中得像素配对算法还原为带有秘密信息z的隐藏后的彩票图像I’。

具体来说，请参见图4，步骤S3.1即采用初始彩票图像生成算法生成初始彩票图像I，步骤S3.2采用九进制序列转化算法将第一用户彩票信息a与第二时间戳t拼接成秘密信息z，步骤S3.3采用像素对生成算法生成像素对序列。接着步骤S3.4采用数集C生成算法生成数集C，步骤S3.5采用新像素对序列生成算法生成新的像素对，再通过步骤S3.6带彩票信息的彩票生成算法生成隐藏后的彩票图像I’。

在具体的实施过程中，步骤S3.3按照从左到右，从上到下的方法依次配对，例如初始彩票图像I的前8个像素值为{152,168,84,58,62,158,132,157}，则组成的像素对为{(152,168)、(84,58)、(62,158)、(132,157)}。

步骤S3.4中，以像素对序列中每一个像素对作为一个基本单元，每个单元根据两个像素pi、pi+1，假设为(152,168)，则根据密钥矩阵M中提取第152行第168列的值M(152,168)，以及在M(152,168)在矩阵M中紧邻的八个元素M(152,167)，M(152,169)、M(151,167)、M(151,168)、M(151,169)、M(153,167)、M(153,168)和M(153,169)组成数集C。

步骤S3.5中，可以取九进制彩票序列si＝6，当前使用的像素对为(152,168)，则在数集C中必然存在一个值为6的数，例如M(151,169)＝6，则将原始像素对的值(152,168)修改为(151,169)，即为si嵌入完成，重复步骤3.4-3.5，直到所有的九进制彩票序列中的九进制数被嵌入，对应的像素对的值也被修改。

步骤S3.6中，例如使用的是步骤3.3中依次配对的例子，则直接将像素对按次序排列生成对应的图像即为带有彩票信息与时间戳的秘密信息z的彩票图像I’

步骤S4：判断隐藏后的彩票图像与根据用户实际需求生成的初始彩票内容相符合，如果相符，进一步检测隐藏后的彩票图像的质量是否符合预设要求。

具体来说，彩票包含的内容可以为彩票编号、彩票日期等。彩票图像的质量是指彩票图像清晰度等情况。

在一种实施方式中，彩票内容包括彩票编号和日期，步骤S4具体包括：

步骤S4.1：判断隐藏后的彩票图像I’中的彩票编号和日期与根据用户实际需求生成的初始彩票是否相符，如果相符则执行步骤S4.2；

步骤S4.2：如果相符，对隐藏后的彩票图像I’像素值与预设值进行比对，确认是否合格，若不合格，则对隐藏后的彩票图像I’进行纠错。

具体来说，请参见图5，步骤S4.1中采用的彩票票面内容检测算法检测的是彩票编号和日期等信息，是否与用户需求一致，步骤S4.2中采用的彩票票面内容检测算法检测的图像质量知否达标。

首先通过对比隐藏后的彩票图像I’与初始彩票图像I中的信息是否一致，然后对彩票图像I’像素值的比对，检测I’与I之间的PSNR(Peak Signal to Noise Ratio峰值信噪比)、SSIM(structural similarity结构相似度)指标达到预期设定的标准值，即为确认电子彩票图像不存在锯齿等严重影响图片质量的失误，若隐藏后彩票图像I’质量不合格，则对该图像进行纠错。

步骤S5：当隐藏后的彩票图像的质量符合预设要求时，将检测认证后的彩票图像与用户进行交易。

在一种实施方式中，步骤S5具体包括：

步骤S5.1：当用户彩票中奖进行领奖操作时，读取对隐藏后的彩票图像I’的像素值，并通过像素对配对算法，产生像素对序列(pi’,pi+1’)；

步骤S5.2：以像素对序列中每一个像素对作为一个基本单元，每个单元根据两个像素pi’、pi+1’，从密钥矩阵M中提取第pi’行、第pi+1’列的值M(pi’,pi+1’)，直至所有的像素对都被使用；

步骤S5.3：将从密钥矩阵中提取的M(pi’,pi+1’)拼接成验证序列S’＝{s1’,s2’,s3’,…}；

步骤S5.4：将验证序列S’由九进制转化为二进制，进而获得生成第二用户彩票信息a’与第三时间戳t’，并与初始彩票图像上的第一用户彩票信息a，第二时间戳t相互验证，确认领奖彩票正确无误。

具体来说，请参见图6，步骤S5.1中采用的像素对配对算法与步骤S3.3相同。步骤S5.2中彩票信息提取算法的步骤为，例如获得的像素对的值为(151,169)通过查询矩阵M得知M(151,169)＝6，6即为提取的九进制彩票信息序列。然后通过步骤S5.3得提取内容拼接算法进行内容拼接，最后通过步骤S5.4中的彩票内容验证算法进行相关信息的认证。

本发明方法与现有技术相比有如下的优点和有益效果：

(1)提出了一种安全的彩票信息的防伪系统及方法，本方法是对现有彩票防伪方法的一种有效补充，在不影响原始彩票认证方法的前提下，提供了更多方面的安全验证手段，进一步确保彩票的真伪。

(2)具有很高的安全性，只有服务器拥有彩票信息验证的密钥，在密钥空间极大的条件下，很难找到一个碰撞使得伪造者可以在一定时间段内构造出相同的秘钥；

(3)具有很高的隐蔽性，服务器由于在秘密嵌入彩票信息时高度关注产生的彩票质量，使得彩票本身与正常没有嵌入彩票信息的彩票相似度极高，一般用户很难通过彩票本身知道彩票是否被嵌入秘密信息，以及哪个位置被嵌入秘密信息，使得彩票极难收到针对本方法的攻击。

(4)计算效率较高，主要的计算工作均在服务器端完成，彩票生成终端任务较轻，并且部分任务已经由彩票服务器端进行预处理，使本方法对彩票生成过程不会产生较大影响。

基于同一发明构思，本申请还提供了一种与实施例一中一种基于信息隐藏的彩票信息防伪认证方法对应的装置，详见实施例二。

实施例二

本实施例提供了一种基于信息隐藏的彩票信息防伪认证系统，请参见图7，该系统包括：

密钥产生模块201，用于根据初始密钥及其生成信息，产生彩票认证密钥；

预处理模块202，用于采用矩阵生成算法对彩票认证密钥进行预处理，生成密钥矩阵；

编码混合模块203，用于利用密钥矩阵对根据用户需求产生的初始彩票图像进行隐藏，产生隐藏后的彩票图像；

质量监测模块204，用于判断隐藏后的彩票图像与根据用户实际需求生成的初始彩票内容相符合，如果相符，进一步检测隐藏后的彩票图像的质量是否符合预设要求；

认证模块205，用于当隐藏后的彩票图像的质量符合预设要求时，将检测认证后的彩票图像与用户进行交易。

需要说明的是，本发明附图2～图6中，秘钥生成模块相当于密钥产生模块201，服务器预处理模块相当于预处理模块202，服务器中奖彩票认证模块相当于认证模块205，服务器彩票信息编码混合模块相当于编码混合模块203，终端彩票质量检测模块相当于质量监测模块204。

在一种实施方式中，生成信息包括第一时间戳和公司标识，密钥产生模块具体用于执行下述步骤：

步骤S1.1：产生初始密钥k’；

步骤S1.2：将初始密钥k’、第一时间戳和公司标识进行拼接，并将拼接的结果作为哈希函数的输入生成固定长度的彩票认证密钥k。

在一种实施方式中，预处理模块用于执行下述步骤：

步骤S2.1：将彩票认证密钥k作为一个伪随机数发生器的初始种子，产生随机数序列Q＝{q1,q2,q3……}；

步骤S2.2：将产生的随机数序列中的每一个数映射到0-8的范围当中，生成九进制随机数序列：R＝{r1,r2,r3,……}＝{q1Mod 9,q2Mod 9,q3Mod 9,……}；

步骤S2.3：通过提取随机数序列R的前九个互不相等的数，按照预设规律组合生成3×3的初始矩阵b；

步骤S2.4：根据未使用的九进制随机数R以及步骤S2.3产生的初始矩阵b按照从左到右的顺序，置乱初始矩阵b的一列，并将置乱的结果依次拼接在初始矩阵b的右边，直到生成3×256的中间矩阵b’；

步骤S2.5：复制预设数量的中间矩阵b’，并将复制的结果依次拼接在中间矩阵b’的上侧，直到生成256×256大小的矩阵M。

在一种实施方式中，编码混合模块用于执行下述步骤：

步骤S3.1：根据用户需求生成初始彩票图像I；

步骤S3.2：将第一用户彩票信息a与第二时间戳t拼接成秘密信息z，并将z转换为九进制彩票信息序列S＝{s1,s2,s3,…}；

步骤S3.3：将初始彩票图像I通过像素配对算法两两组合，组成像素对序列(pi,pi+1)；

步骤S3.4：以像素对序列中每一个像素对作为一个基本单元，每个单元根据两个像素pi、pi+1，从密钥矩阵M中提取第pi行、第pi+1列的值M(pi,pi+1)，以及矩阵M在M(pi,pi+1)紧邻的八个元素，组成数集C；

步骤S3.5：通过对九进制彩票序列第i个九进制数si与数集C中的值进行对比，找出数集C中与si相等的数M(pi’,pi+1’)，并将原始像素对(pi,pi+1)替换为(pi’,pi+1’)，重复执行步骤S3.3-S3.4，直到所有的九进制彩票序列中的九进制数被使用；

步骤S3.6：将所有像素按照步骤S3.3中得像素配对算法还原为带有秘密信息z的隐藏后的彩票图像I’。

在一种实施方式中，彩票内容包括彩票编号和日期，质量监测模块用于执行下述步骤：

步骤S4.1：判断隐藏后的彩票图像I’中的彩票编号和日期与根据用户实际需求生成的初始彩票是否相符，如果相符则执行步骤S4.2；

步骤S4.2：如果相符，对隐藏后的彩票图像I’像素值与预设值进行比对，确认是否合格，若不合格，则对隐藏后的彩票图像I’进行纠错。

在一种实施方式中，认证模块用于执行下述步骤：

步骤S5.1：当用户彩票中奖进行领奖操作时，读取对隐藏后的彩票图像I’的像素值，并通过像素对配对算法，产生像素对序列(pi’,pi+1’)；

步骤S5.2：以像素对序列中每一个像素对作为一个基本单元，每个单元根据两个像素pi’、pi+1’，从密钥矩阵M中提取第pi’行、第pi+1’列的值M(pi’,pi+1’)，直至所有的像素对都被使用；

步骤S5.3：将从密钥矩阵中提取的M(pi’,pi+1’)拼接成验证序列S’＝{s1’,s2’,s3’,…}；

步骤S5.4：将验证序列S’由九进制转化为二进制，进而获得生成第二用户彩票信息a’与第三时间戳t’，并与初始彩票图像上的第一用户彩票信息a，第二时间戳t相互验证，确认领奖彩票正确无误。

由于本发明实施例二所介绍的系统，为实施本发明实施例一中基于信息隐藏的彩票信息防伪认证方法所采用的系统，故而基于本发明实施例一所介绍的方法，本领域所属人员能够了解该系统的具体结构及变形，故而在此不再赘述。凡是本发明实施例一的方法所采用的系统都属于本发明所欲保护的范围。

实施例三

基于同一发明构思，本申请还提供了一种计算机可读存储介质300，请参见图8，其上存储有计算机程序311，该程序被执行时实现实施例一中的方法。

由于本发明实施例三所介绍的计算机可读存储介质，为实施本发明实施例一中基于信息隐藏的彩票信息防伪认证方法所采用的计算机可读存储介质，故而基于本发明实施例一所介绍的方法，本领域所属人员能够了解该计算机可读存储介质的具体结构及变形，故而在此不再赘述。凡是本发明实施例一的方法所采用的计算机可读存储介质都属于本发明所欲保护的范围。

实施例四

基于同一发明构思，本申请还提供了一种计算机设备，请参见图9，包括存储401、处理器402及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序403，处理器402执行上述程序时实现实施例一中的方法。

由于本发明实施例四所介绍的计算机设备为实施本发明实施例一中基于信息隐藏的彩票信息防伪认证方法所采用的计算机设备，故而基于本发明实施例一所介绍的方法，本领域所属人员能够了解该计算机设备的具体结构及变形，故而在此不再赘述。凡是本发明实施例一中方法所采用的计算机设备都属于本发明所欲保护的范围。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种基于信息隐藏的彩票信息防伪认证方法，其特征在于，包括：

步骤S1：根据初始密钥及其生成信息，产生彩票认证密钥；

步骤S2：采用矩阵生成算法对彩票认证密钥进行预处理，生成密钥矩阵；

步骤S3：利用密钥矩阵对根据用户需求产生的初始彩票图像进行隐藏，产生隐藏后的彩票图像；

步骤S4：判断隐藏后的彩票图像与根据用户实际需求生成的初始彩票内容相符合，如果相符，进一步检测隐藏后的彩票图像的质量是否符合预设要求；

步骤S5：当隐藏后的彩票图像的质量符合预设要求时，将检测认证后的彩票图像与用户进行交易；

其中，步骤S2具体包括：

步骤S2.1：将彩票认证密钥k作为一个伪随机数发生器的初始种子，产生随机数序列Q＝{q1,q2,q3……}；

步骤S2.2：将产生的随机数序列中的每一个数映射到0-8的范围当中，生成九进制随机数序列：R＝{r1,r2,r3,……}＝{q1 Mod 9,q2 Mod 9,q3 Mod 9,……}；

步骤S2.3：通过提取随机数序列R的前九个互不相等的数，按照预设规律组合生成3×3的初始矩阵b；

步骤S2.4：根据未使用的九进制随机数R以及步骤S2.3产生的初始矩阵b按照从左到右的顺序，置乱初始矩阵b的一列，并将置乱的结果依次拼接在初始矩阵b的右边，直到生成3×256的中间矩阵b’；

步骤S2.5：复制预设数量的中间矩阵b’，并将复制的结果依次拼接在中间矩阵b’的上侧，直到生成256×256大小的矩阵M。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，初始密钥的生成信息包括第一时间戳和公司标识，步骤S1具体包括：

步骤S1.1：产生初始密钥k’；

步骤S1.2：将初始密钥k’、第一时间戳和公司标识进行拼接，并将拼接的结果作为哈希函数的输入生成固定长度的彩票认证密钥k。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3具体包括：

步骤S3.1：根据用户需求生成初始彩票图像I；

步骤S3.2：将第一用户彩票信息a与第二时间戳t拼接成秘密信息z，并将z转换为九进制彩票信息序列S＝{s1,s2,s3,…}；

步骤S3.3：将初始彩票图像I通过像素配对算法两两组合，组成像素对序列(pi,pi+1)；

步骤S3.4：以像素对序列中每一个像素对作为一个基本单元，每个单元根据两个像素pi、pi+1，从密钥矩阵M中提取第pi行、第pi+1列的值M(pi,pi+1)，以及矩阵M在M(pi,pi+1)紧邻的八个元素，组成数集C；

步骤S3.5：通过对九进制彩票序列第i个九进制数si与数集C中的值进行对比，找出数集C中与si相等的数M(pi’,pi+1’)，并将原始像素对(pi,pi+1)替换为(pi’,pi+1’)，重复执行步骤S3.3-S3.4，直到所有的九进制彩票序列中的九进制数被使用；

步骤S3.6：将所有像素按照步骤S3.3中得像素配对算法还原为带有秘密信息z的隐藏后的彩票图像I’。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，彩票内容包括彩票编号和日期，步骤S4具体包括：

步骤S4.1：判断隐藏后的彩票图像I’中的彩票编号和日期与根据用户实际需求生成的初始彩票是否相符，如果相符则执行步骤S4.2；

步骤S4.2：如果相符，对隐藏后的彩票图像I’像素值与预设值进行比对，确认是否合格，若不合格，则对隐藏后的彩票图像I’进行纠错。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S5具体包括：

步骤S5.1：当用户彩票中奖进行领奖操作时，读取对隐藏后的彩票图像I’的像素值，并通过像素对配对算法，产生像素对序列(pi’,pi+1’)；

步骤S5.2：以像素对序列中每一个像素对作为一个基本单元，每个单元根据两个像素pi’、pi+1’，从密钥矩阵M中提取第pi’行、第pi+1’列的值M(pi’,pi+1’)，直至所有的像素对都被使用；

步骤S5.3：将从密钥矩阵中提取的M(pi’,pi+1’)拼接成验证序列S’＝{s1’,s2’,s3’,…}；

步骤S5.4：将验证序列S’由九进制转化为二进制，进而获得生成第二用户彩票信息a’与第三时间戳t’，并与初始彩票图像上的第一用户彩票信息a，第二时间戳t相互验证，确认领奖彩票正确无误。

6.一种基于信息隐藏的彩票信息防伪认证系统，其特征在于，包括：

密钥产生模块，用于根据初始密钥及其生成信息，产生彩票认证密钥；

预处理模块，用于采用矩阵生成算法对彩票认证密钥进行预处理，生成密钥矩阵；

编码混合模块，用于利用密钥矩阵对根据用户需求产生的初始彩票图像进行隐藏，产生隐藏后的彩票图像；

质量监测模块，用于判断隐藏后的彩票图像与根据用户实际需求生成的初始彩票内容相符合，如果相符，进一步检测隐藏后的彩票图像的质量是否符合预设要求；

认证模块，用于当隐藏后的彩票图像的质量符合预设要求时，将检测认证后的彩票图像与用户进行交易；

其中，预处理模块具体用于执行下述步骤：

步骤S2.1：将彩票认证密钥k作为一个伪随机数发生器的初始种子，产生随机数序列Q＝{q1,q2,q3……}；

步骤S2.2：将产生的随机数序列中的每一个数映射到0-8的范围当中，生成九进制随机数序列：R＝{r1,r2,r3,……}＝{q1 Mod 9,q2 Mod 9,q3 Mod 9,……}；

步骤S2.3：通过提取随机数序列R的前九个互不相等的数，按照预设规律组合生成3×3的初始矩阵b；

步骤S2.4：根据未使用的九进制随机数R以及步骤S2.3产生的初始矩阵b按照从左到右的顺序，置乱初始矩阵b的一列，并将置乱的结果依次拼接在初始矩阵b的右边，直到生成3×256的中间矩阵b’；

步骤S2.5：复制预设数量的中间矩阵b’，并将复制的结果依次拼接在中间矩阵b’的上侧，直到生成256×256大小的矩阵M。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，生成信息包括第一时间戳和公司标识，密钥产生模块具体用于执行下述步骤：

步骤S1.1：产生初始密钥k’；

步骤S1.2：将初始密钥k’、第一时间戳和公司标识进行拼接，并将拼接的结果作为哈希函数的输入生成固定长度的彩票认证密钥k。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被执行时实现如权利要求1至5中任一项权利要求所述的方法。

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至5中任一项权利要求所述的方法。

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