RU2016131164A - Способ кодирования и декодирования цифровой информации в виде ультрасжатого нанобар-кода (варианты) - Google Patents

Claims (36)

1. Способ кодирования цифровой информации в виде ультрасжатого кода - нанобар-кода, включающий прием подлежащей кодированию информации, кодирование информации с использованием таблицы кодового преобразования и получение кодового сообщения на носителе информации в виде физического или электронного кода,

отличающийся тем, что после кодирования информации осуществляют ее шифрование, сжатие и добавление избыточной информации для восстановления в случае ее утраты,

- шифрование информации осуществляют с использованием криптографических алгоритмов в два этапа, на первом этапе шифрование проводят на уровне байтов с помощью полиалфавитного байтового шифра с различным значением сдвига для каждого байта информации, на втором этапе шифрование осуществляют на уровне битов на основе симметричного битового алгоритма шифрования AES,

- сжатие информации осуществляют на основе методов оптимальных кодов, причем вероятности встречаемости кодовых слов для каждого блока кодируемой информации рассчитывают только для этого блока и пересчитываются для каждого блока,

- для получения кодового сообщения осуществляют формирование структуры закодированных данных.

2. Способ по п. 1, отличающий тем, что количество раундов перемешивания при шифровании на уровне байтов равняется 1, полученная последовательность зашифрованного сообщения переводится в 16-тиричную систему счисления и передается на этап второй битового шифрования.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что для первого этапа шифрования используется таблица значений 256 на 256 символов или 256 таблиц по 256 позиций, при этом количество полей таблицы соответствует количеству полей кодировочной таблицы ASCII.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что на втором этапе шифрования (битовом шифровании) количество раундов перемешивания является конечным и равно q, при этом сообщение Р длиной а символов разбивается на n-е количество блоков объемом m символов в блоке и шифруется с алгоритмом, содержащим q раундов перемешивания.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что при шифровании на битовом уровне на всех раундах шифрования осуществляют изменение дизайна шифра, а именно, между операциями ShiftRows и MixColumns производят сдвиг блоков, с сохранением механизма формирования раундовых ключей и этапов перемешивания.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что формируют структуру закодированных данных в виде физического или электронного изображения двухмерного кода, содержащего область фона, область ориентирующих элементов и область данных, состоящую, по меньшей мере, из одного блока данных, причем изображение областей ориентирующих элементов и области данных являются контрастными по отношению к изображению области фона,

- область ориентирующих элементов содержит опорный квадрат с рамкой и пустым полем, выравнивающие прямоугольники и рамку границы кода,

- область данных, содержащая кодовое сообщение, наложена на область ориентирующих элементов таким образом, чтобы элементы областей не перекрывали друг друга.

7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что внутри опорного квадрата может быть размещена любая надпись и/или изображение, причем размеры опорного квадрата, рамки и пустого поля могут изменяться в различную сторону.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что центр опорного квадрата расположен на пересечении осей симметрии выравнивающих прямоугольников.

9. Способ по п. 5, отличающийся тем, что формируют структуру закодированных данных в виде физического или электронного изображения набора координат на координатной плоскости.

10. Способ кодирования цифровой информации в виде ультрасжатого кода - нанобар-кода, включающий прием подлежащей кодированию информации, кодирование информации с использованием таблицы кодового преобразования и получение кодового сообщения на носителе информации в виде физического или электронного кода,

отличающийся тем, что после кодирования информации осуществляют ее сжатие и добавление избыточной информации для восстановления в случае ее утраты,

- сжатие информации осуществляют на основе методов оптимальных кодов, причем вероятности встречаемости кодовых слов для каждого блока кодируемой информации рассчитывают только для этого блока и пересчитываются для каждого блока,

- для получения кодового сообщения осуществляют формирование структуры закодированных данных в виде ультрасжатого нанобар-кода.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что формируют структуру закодированных данных в виде физического или электронного изображения двухмерного кода, содержащего область фона, область ориентирующих элементов и область данных, состоящую, по меньшей мере, из одного блока данных, причем изображение областей ориентирующих элементов и области данных являются контрастными по отношению к изображению области фона,

- область ориентирующих элементов содержит опорный квадрат с рамкой и пустым полем, выравнивающие прямоугольники и рамку границы кода,

- область данных, содержащая кодовое сообщение, наложена на область ориентирующих элементов таким образом, чтобы элементы областей не перекрывали друг друга.

12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что внутри опорного квадрата может быть размещена любая надпись и/или изображение, причем размеры опорного квадрата, рамки и пустого поля могут изменяться в различную сторону.

13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что центр опорного квадрата расположен на пересечении осей симметрии выравнивающих прямоугольников.

14. Способ по п. 10, отличающийся тем, что формируют структуру закодированных данных в виде физического или электронного изображения набора координат на координатной плоскости.

15. Способ декодирования цифровой информации в виде ультрасжатого кода, включающий считывание закодированных данных с кода, выбор полезной информации, декомпрессия, дешифрование и декодирование этой информации с использованием таблицы кодового преобразования, отличающийся тем, что

- дешифрование информации осуществляют с использованием обратной функции криптографического преобразования в два этапа, на первом этапе дешифрование осуществляют на уровне битов на основе симметричного битового алгоритма шифрования AES, на втором этапе дешифрование проводят на уровне байтов с помощью полиалфавитного байтового шифра с различным значением сдвига для каждого байта информации,

- декомпрессию информации осуществляют на основе методов оптимальных кодов, на основе суммы полученных вероятностей на этапе компрессии, с вычисление вероятностей исходных кодовых слов,

- утраченную информацию восстанавливают с помощью алгоритмов восстановления информации на основе избыточной информации, записанной при формировании кода.

16. Способ по п. 15, отличающий тем, что количество раундов перемешивания при дешифровании на уровне байтов равняется 1, полученная последовательность зашифрованного сообщения переводится в 16-тиричную систему счисления и передается на этап второй битового дешифрования.

17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что для второго этапа дешифрования используется таблица значений 256 на 256 символов или 256 таблиц по 256 позиций, при этом, количество полей таблицы соответствует количеству полей кодировочной таблицы ASCII.

18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что на первом этапе дешифрования (битовом шифровании) количество раундов перемешивания является конечным и равно q, при этом сообщение Р длиной а символов разбивается на n-е количество блоков объемом m символов в блоке и дешифруется с алгоритмом, содержащим q раундов перемешивания.

19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что при дешифровании на всех раундах дешифрования на битовом уровне осуществляют изменение дизайна шифра, а именно, между операциями ShiftRows и MixColumns производят сдвиг блоков, с сохранением механизма формирования раундовых ключей и этапов перемешивания.

20. Способ декодирования цифровой информации в виде ультрасжатого кода нанобар-кода, включающий считывание закодированных данных с кода, выбор полезной информации, декомпрессия и декодирование этой информации с использованием таблицы кодового преобразования, отличающийся тем, что

- декомпрессию информации осуществляют на основе методов оптимальных кодов, причем вероятности встречаемости кодовых слов для каждого блока декодируемой информации рассчитывают только для этого блока,

- утраченную информацию восстанавливают с помощью алгоритмов восстановления информации на основе избыточной информации, записанной при формировании кода.