一种基于多重信息加密的二维码防伪方法.pdf

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1、EnvironmentaI环境一种基于多重信息加密的二维码防伪方法文／付延松胡更生王群王晓丹QR-维码作为一种信息传播的载体，在现今社技术来实现增强二维码防伪性能的目的。会中已经得到了非常广泛的应用。但由于二维码本身在信息防伪方面功能性不强，使得其易于被复制方法执行流程框图和仿造。特别地，当QR-"维码作为一种标签并具有了较高商业信息附属价值而出现在产品流通过程该方法执行的具体流程分为两个过程：原始信中时，这种不法商贩通过伪造正品产品的包装及标息处理及隐藏过程；隐藏信息的提取和真伪辨别。首签，以假乱真、以次充好的行为，不仅损害正品厂先将既定的文本信息通过一定的算法加密生成密文，商的

2、利益，妨碍产品的正常流通，同时还将严重损然后将密文截图得到带有密文的图像，再将密文图害消费者的利益，甚至会危害广大消费者的生命安像经Amold变换后嵌入提前生成的Qa_-_维码载体图像全。针对二维码在防伪方面存在的问题，国内外的中，形成最终的含有加密图像的QR二维码图像。经学者提出了一些不同的解决方法。为能在充分利用过实验测试，生成的含有加密图像的QR二维码图像QR--维码优势的同时增强二维码信息传播的防伪性可以被快速准确的识读，且隐藏的信息能够顺利提取能，本文使用易于实现的信息算法加密和图像隐藏并最终得到解密信息。具体流程框图如图1、2所示。图1原始信息处理及隐藏过程28印刷质量

3、与标准化2014．4图2隐藏信息提取及真伪辨别过程二、信息的算法加密及QR码生成本文以“20130728195604”为待加密的序列号，利用一定的加密算法将其进行加密，得到加密后信息为“L32YS403168P”，自动进行截图，即得到未处理的秘密图像。同时将既定文本信息自动生(a)(b)成QR--维码，其中容错等级采用较低的L级：7％，图4经尺寸变换后(a)和Arnold变换27jP,-条码尺寸大小：256X256。经算法加密得到的序列后的秘密图像(b)号图像和未经处理的QR_-维码如图3(a)、(b)的原始位置或像素的颜色使图像杂乱化，与此同时所示一也可分散图像像素中错误比特的分

4、布。目前可用的置乱技术较多，本文采用Arnold变换对图像进行置乱处理。在对图像进行Arnold变换之前，首先将秘密图像进行灰度化，减少图像的数据量。同时将图像处理成与载体QR-"维码图像大小相同的尺寸。灰度图像为二维矩阵形式，采用二维Arnold变换，其定义(b)如公式(1)所示：图3经算法加密得到的序列号图像(a)和未经处理的QR二维码(b)三、秘密图像预处理讣阱扣删在进行秘密图像的隐藏前需先对图像进行预处其中，(x：Y)为原图像的像素点坐标，理，主要目的在于将秘密图像进行置乱处理，这样(x'2y。))为变换后新图像的像素点坐标，N为图可以在增加破译隐藏信息难度的同时又增强隐藏

5、图像的阶数，即图像的尺寸大小，一般多为正方像的鲁棒性。其原理在于通过改变图像中不同像素形。由于Arnold变换具有周期性，记周期为T，可印刷质■与标准化2014。429Environmental环境以将图像置乱次数n作为密匙，在需要对图像进由于Arnold置乱变换可以将图像中的错误比特进行行还原时，只要再对图像进行(T—n)次迭代变分散，增强了图像的鲁棒性。在图像遭受攻击时，化便可以显示出原图像的内容。经尺寸变换后和通常会损坏图像的某一部分或导致图像某部位像素Arnold变换27次后的秘密图像分别如图4(a)、的丢失，当再次对图像进行Arnold反变换还原时，(b)所示。则可以将图

6、像遭受破坏的比特分散开，这样就减少了攻击噪声对观察者产生的视觉影响。考虑到QR二四、图像隐藏及提取维码在作为一种商品标签进行传播时，易于遭受部分像素移位、图像污染和不规则缺损(图像裁剪)一幅图像可分为由高到低不同的位平面，其中3种类型的噪声攻击，本文对利用上述方法获取的高位平面对图像视觉质量起主要作用，最低几个图5所示的QR码图像进行实验，验证其对以上3种攻位平面的改变或去除则不易引起图像感官质量的击的鲁棒性。3种不同类型噪声不同程度攻击的测明显下降。利用这一原理，本文先将经处理过后试结果如表所示。的秘密图像隐藏到载体图像的某一图层中，然后根据实验测试结果可知，该方法对隐藏图像具再

7、将图层进行合并，最终完成秘密图像的隐藏过有较好的鲁棒性，实验中计算得出各被攻击对象图程。而秘密图像的提取过程即图像隐藏过程和秘像与其未受攻击前的原始图像的峰值信噪比PSNR密图像预处理过程的逆运算过程：首先提取得到(单位为dB)值均小于17dB，说明所使用随机噪声已经过Arnold变换的置乱图像，然后将提取的图像攻击对混合QR码图像产生了较大的影响，且出现部进行(T—n)次Arnold迭代变换，即可还原得到原分OR二维码已经不能被手机设备识读。但经提取图像。经计算，实