CN113610206B - 一种二维码及其加解密方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二维码及其加解密方法。所述二维码，包括：加密数据区、非加密数据区和定位标记点；非加密数据区和定位标记点均位于加密数据区的周围；加密数据区用于存储加密数据；非加密数据区用于存储非加密数据；加密数据为采用加密秘钥对明文信息加密后的数据。本发明对需要记录的数据进行加密处理，可用于需要加密的使用场景，安全性高。
Description
技术领域
本发明涉及二维码领域，特别是涉及一种二维码及其加解密方法。
背景技术
二维码是一种平面信息码，先将需要记录的信息通过二进制编码，再通过将二进制数据映射为明、暗两种图像状态，在二维平面上以图像的形式进行数据的记录。二维码被广泛应用于商品溯源、信息查询、移动支付等领域，配合相应的客户端软件，用户可以轻松地查询到二维码记录和关联的信息。普通二维码的编码解码方法是公开的，任何人都可以创建和使用，这也被一些不法分子利用，通过伪造二维码使得消费者的利益受损。普通二维码也无法对需要记录的数据进行加密处理，这使得普通二维码在一些需要加密的使用场景下无法得到充分和有效的利用。
发明内容
基于此，本发明实施例提供一种二维码及其加解密方法，以用于加密使用场景，提高数据的安全性。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种二维码，包括：加密数据区、非加密数据区和定位标记点；
所述非加密数据区和所述定位标记点均位于所述加密数据区的周围；所述加密数据区用于存储加密数据；所述非加密数据区用于存储非加密数据；所述加密数据为采用加密秘钥对明文信息加密后的数据。
可选的，所述加密数据区为矩形二维码；所述非加密数据区包括四个条状二维码；所述定位标记点包括四个实心图形；所述矩形二维码的四周的每个端点处均设置一个所述实心图形；相邻两个所述实心图形之间设置一个所述条状二维码。
可选的，四个所述实心图形中，其中三个所述实心图形为黑色三角形实心图形，另一个所述实心图形为黑色正方形实心图形。
可选的，所述黑色三角形实心图形为等腰直角三角形，所述等腰直角三角形的直角边与所述条状二维码的宽边平行；所述黑色正方形实心图形的两条边与所述条状二维码的宽边平行；所述等腰直角三角形的直角边长和所述黑色正方形实心图形的边长均与所述所述条状二维码的宽度相等。
本发明还提供了一种二维码加密方法，包括：
对明文信息进行二进制编码，得到明文编码数据；
对所述明文编码数据进行小波变换，得到稀疏数据；
采用加密密钥对所述稀疏数据加密，得到加密数据；所述加密密钥为随机加密密钥或人工设定加密密钥；
将所述加密数据生成加密图形，所述加密图形为加密数据区。
可选的，在所述将所述加密数据生成加密图形之后，还包括：
在所述加密数据区周围绘制定位标记点和非加密数据区。
可选的，所述采用加密密钥对所述稀疏数据加密，得到加密数据，具体包括：
采用加密密钥对所述稀疏数据进行亚采样，得到加密数据。
本发明还提供了一种二维码解密方法，包括：
获取二维码的图形数据；
对所述图形数据进行模板匹配，确定所述图形数据中的定位标记点；
采用所述定位标记点对所述图形数据进行分割，得到加密数据区和非加密数据区；
根据所述非加密数据区的图形数据获得非加密数据；
采用加密秘钥计算所述加密数据区的解密秘钥；
采用所述解密秘钥对所述加密数据区进行解密，得到解密数据；
对所述解密数据进行小波逆变换得到明文信息。
可选的，所述对所述图形数据进行模板匹配，确定所述图形数据中的定位标记点，具体包括：
对所述图形数据进行灰阶映射、高斯降噪和二值化处理，得到二值化初始图形；
对所述二值化初始图形进行梯形修正和长宽比例缩放，得到二值化修正图形；
对所述二值化修正图形进行模板匹配，确定所述图形数据中的定位标记点。
可选的，所述采用加密秘钥计算所述加密数据区的解密秘钥，具体包括：
对加密密钥和所述加密数据区的图形数据采用正交压缩匹配技术进行搜索，得到解密密钥。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明实施例提出了一种二维码及其加解密方法，其中，该二维码，包括：加密数据区、非加密数据区和定位标记点；非加密数据区和定位标记点均位于加密数据区的周围；加密数据区用于存储加密数据；非加密数据区用于存储非加密数据；加密数据为采用加密秘钥对明文信息加密后的数据。本发明中的加密数据区存储采用加密秘钥对明文信息加密后的数据，实现了对需要记录的数据的加密，适用于需要加密的使用场景，安全性高。
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性的前提下，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1提供的二维码的示意图；
图2为本发明实施例2提供的二维码加密方法的流程图；
图3为本发明实施例3提供的二维码解密方法的流程图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
由于普通二维码的编码解码方法是公开的，其安全性低，通过伪造二维码会使得消费者的利益受损；普通二维码在需要加密的使用场景下无法得到充分和有效的利用。因此，二维码加密技术有待提到提高。
实施例1
本实施例提供了一种能提高加密技术、安全性高的二维码，图1为本发明实施例1提供的二维码的示意图。
参见图1，本实施例的二维码，包括：加密数据区1、非加密数据区2和定位标记点3；所述非加密数据区2和所述定位标记点3均位于所述加密数据区1的周围；所述加密数据区1用于存储加密数据(经过加密的二进制数据，需要采用正确的解密密钥进行解密才能读取其存储的数据信息)；所述非加密数据区2用于存储非加密数据(未经过加密的二进制数据，不需要解密密钥即可读取其包含的数据)；所述加密数据为采用加密秘钥对明文信息加密后的数据。该二维码为非对称秘钥加密二维码，实现了对需要记录的数据的加密，适用于需要加密的使用场景，安全性高。非对称秘钥加密即加密时的密钥和解密时的密钥是不同的，和对称密钥相比，非对称密钥能够更好的防止密钥被泄露，安全性更高。
在一个示例中，所述加密数据区1为矩形二维码，所述加密数据区1位于整个二维码图形中心；所述非加密数据区2包括四个条状二维码，所述非加密数据区2位于整个二维码图形外围；所述定位标记点3包括四个实心图形，所述矩形二维码的四周的每个端点处均设置一个所述实心图形；相邻两个所述实心图形之间设置一个所述条状二维码。
在一个示例中，为了实现二维码的解码，需要对二维码图像的方向进行确定，因此，对四个所述实心图形的形状进行设定，其中三个所述实心图形为黑色三角形实心图形，另一个所述实心图形为黑色正方形实心图形。其中，黑色正方形实心图形为主定位标记点。将四个所述实心图形设置成两种图形可以让计算机便捷地确定二维码图像的方向。
在一个示例中，所述黑色三角形实心图形为等腰直角三角形，所述等腰直角三角形的直角边与所述条状二维码的宽边平行；所述黑色正方形实心图形的两条边与所述条状二维码的宽边平行；所述等腰直角三角形的直角边长和所述黑色正方形实心图形的边长均与所述所述条状二维码的宽度相等。
实施例2
本实施例提供了一种二维码加密方法，图2为本发明实施例2提供的二维码加密方法的流程图。
参见图2，该加密方法首先生成加密数据，加密数据为采用加密秘钥对明文信息加密后的数据；然后由加密数据生成加密图形，得到加密数据区；最后，将加密数据区、定位标记点和非加密数据区进行数据拼接，得到秘钥加密的二维码。加密方法，具体包括：
步骤101：对明文信息进行二进制编码，得到明文编码数据。
步骤102：对所述明文编码数据进行小波变换，使明文编码数据在空域上实现稀疏化，从而得到稀疏数据。
步骤103：采用加密密钥对所述稀疏数据加密，得到加密数据；所述加密密钥为随机加密密钥或人工设定加密密钥。具体的，采用加密密钥对所述稀疏数据进行亚采样，得到加密数据。
步骤104：将所述加密数据生成加密图形，所述加密图形为加密数据区。
步骤105：图像拼接，即在所述加密数据区周围绘制定位标记点和非加密数据区。具体的：在加密数据区的四角绘制定位标记点，并在四周绘制非加密数据区，以生成实施例1中的密钥加密二维码。当绘制的定位标记点中，三个为黑色三角形实心图形，一个为黑色正方形实心图形时，生成实施例1中的非对称秘钥加密二维码。
实施例3
本实施例提供了一种二维码解密方法，该二维码解密方法用于对采用实施例2中的中加密方法加密后的二维码进行解密。
图3为本发明实施例3提供的二维码解密方法的流程图，参见图3，所述解密方法，包括：
步骤201：获取二维码的图形数据。该二维码为实施例2中步骤105得到的二维码。
步骤202：对所述图形数据进行模板匹配，确定所述图形数据中的定位标记点。具体的：对所述图形数据进行灰阶映射、高斯降噪和二值化处理，得到二值化初始图形；对所述二值化初始图形进行梯形修正和长宽比例缩放，得到二值化修正图形；对所述二值化修正图形进行模板匹配，确定所述图形数据中的定位标记点。
步骤203：采用所述定位标记点对所述图形数据进行分割，得到加密数据区和非加密数据区。
步骤204：对于非加密数据区，直接读取非加密数据。即，根据所述非加密数据区的图形数据可直接获得其记录的二进制数据(非加密数据)。
步骤205：采用加密秘钥计算所述加密数据区的解密秘钥。具体的：对加密密钥和所述加密数据区的图形数据(密文)采用正交压缩匹配技术进行搜索，得到解密密钥。
步骤206：采用所述解密秘钥对所述加密数据区进行解密，得到解密数据。
步骤207：对所述解密数据进行小波逆变换得到明文信息。
本发明提供的二维码及其加解密方法，同时具有加密数据区和非加密数据区，在没有获得密钥的情况下可以读取非加密数据区的数据，在获得密钥的情况下可以读取非加密数据区和加密数据区的数据，做到了较好的保密性。与此同时，本发明采用非对称密码系统(非对称秘钥加密)，解密密钥的计算需要用到加密密钥和密文，如果二者之一缺失或遭到破坏，都不能正确解密，获取被加密信息，具有较强的安全性。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种二维码加密方法，其特征在于，所述二维码包括：加密数据区、非加密数据区和定位标记点；
所述非加密数据区和所述定位标记点均位于所述加密数据区的周围；所述加密数据区用于存储加密数据；所述非加密数据区用于存储非加密数据；所述加密数据为采用加密秘钥对明文信息加密后的数据；
所述加密数据区为矩形二维码；所述非加密数据区包括四个条状二维码；所述定位标记点包括四个实心图形；所述矩形二维码的四周的每个端点处均设置一个所述实心图形；相邻两个所述实心图形之间设置一个所述条状二维码；
四个所述实心图形中，其中三个所述实心图形为黑色三角形实心图形，另一个所述实心图形为黑色正方形实心图形；
所述二维码为非对称秘钥加密二维码，非对称秘钥加密的加密密钥和解密密钥是不同的；对加密密钥和所述加密数据区的加密数据采用正交压缩匹配技术进行搜索，得到解密密钥；
所述二维码加密方法，包括：
对明文信息进行二进制编码，得到明文编码数据；
对所述明文编码数据进行小波变换，得到稀疏数据；
采用加密密钥对所述稀疏数据加密，得到加密数据；所述加密密钥为随机加密密钥或人工设定加密密钥；对加密密钥和所述加密数据区的加密数据采用正交压缩匹配技术进行搜索，得到解密密钥；
将所述加密数据生成加密图形，所述加密图形为加密数据区；
在所述将所述加密数据生成加密图形之后，还包括：
在所述加密数据区周围绘制定位标记点和非加密数据区；
所述加密数据区为矩形二维码；所述非加密数据区包括四个条状二维码；所述定位标记点包括四个实心图形；所述矩形二维码的四周的每个端点处均设置一个所述实心图形；相邻两个所述实心图形之间设置一个所述条状二维码；
四个所述实心图形中，其中三个所述实心图形为黑色三角形实心图形，另一个所述实心图形为黑色正方形实心图形。
2.根据权利要求1所述的二维码加密方法，其特征在于，所述采用加密密钥对所述稀疏数据加密，得到加密数据，具体包括：
采用加密密钥对所述稀疏数据进行亚采样，得到加密数据。
3.根据权利要求1所述的二维码加密方法，其特征在于，所述黑色三角形实心图形为等腰直角三角形，所述等腰直角三角形的直角边与所述条状二维码的宽边平行；所述黑色正方形实心图形的两条边与所述条状二维码的宽边平行；所述等腰直角三角形的直角边长和所述黑色正方形实心图形的边长均与所述所述条状二维码的宽度相等。
4.一种二维码解密方法，其特征在于，所述二维码包括：加密数据区、非加密数据区和定位标记点；
所述非加密数据区和所述定位标记点均位于所述加密数据区的周围；所述加密数据区用于存储加密数据；所述非加密数据区用于存储非加密数据；所述加密数据为采用加密秘钥对明文信息加密后的数据；
所述加密数据区为矩形二维码；所述非加密数据区包括四个条状二维码；所述定位标记点包括四个实心图形；所述矩形二维码的四周的每个端点处均设置一个所述实心图形；相邻两个所述实心图形之间设置一个所述条状二维码；
四个所述实心图形中，其中三个所述实心图形为黑色三角形实心图形，另一个所述实心图形为黑色正方形实心图形；
所述二维码为非对称秘钥加密二维码，非对称秘钥加密的加密密钥和解密密钥是不同的；对加密密钥和所述加密数据区的加密数据采用正交压缩匹配技术进行搜索，得到解密密钥；
所述二维码解密方法，包括：
获取二维码的图形数据；
对所述图形数据进行模板匹配，确定所述图形数据中的定位标记点；
采用所述定位标记点对所述图形数据进行分割，得到加密数据区和非加密数据区；
根据所述非加密数据区的图形数据获得非加密数据；
采用加密秘钥计算所述加密数据区的解密秘钥；具体的：对加密密钥和所述加密数据区的加密数据采用正交压缩匹配技术进行搜索，得到解密密钥；
采用所述解密秘钥对所述加密数据区进行解密，得到解密数据；
对所述解密数据进行小波逆变换得到明文信息；
所述加密数据区为矩形二维码；所述非加密数据区包括四个条状二维码；所述定位标记点包括四个实心图形；所述矩形二维码的四周的每个端点处均设置一个所述实心图形；相邻两个所述实心图形之间设置一个所述条状二维码；
四个所述实心图形中，其中三个所述实心图形为黑色三角形实心图形，另一个所述实心图形为黑色正方形实心图形。
5.根据权利要求4所述的二维码解密方法，其特征在于，所述对所述图形数据进行模板匹配，确定所述图形数据中的定位标记点，具体包括：
对所述图形数据进行灰阶映射、高斯降噪和二值化处理，得到二值化初始图形；
对所述二值化初始图形进行梯形修正和长宽比例缩放，得到二值化修正图形；
对所述二值化修正图形进行模板匹配，确定所述图形数据中的定位标记点。
6.根据权利要求4所述的二维码解密方法，其特征在于，所述采用加密秘钥计算所述加密数据区的解密秘钥，具体包括：
对加密密钥和所述加密数据区的图形数据采用正交压缩匹配技术进行搜索，得到解密密钥。
7.根据权利要求4所述的二维码解密方法，其特征在于，所述黑色三角形实心图形为等腰直角三角形，所述等腰直角三角形的直角边与所述条状二维码的宽边平行；所述黑色正方形实心图形的两条边与所述条状二维码的宽边平行；所述等腰直角三角形的直角边长和所述黑色正方形实心图形的边长均与所述所述条状二维码的宽度相等。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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