基于二維條碼技術(shù)及其在防偽中的應(yīng)用研究

周茜

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，許多新技術(shù)在我們的生活使用越來越頻繁，二維條碼技術(shù)就是其中的一種。本文介紹了二維條碼的特點(diǎn)，以及二維條碼的防偽機(jī)制、具體的防偽流程和實(shí)際中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：二維條碼 防偽 技術(shù)應(yīng)用

引言

二維條碼是近幾年來在智能手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備上特別流行的編碼方式，相較于傳統(tǒng)的條形碼，二維條碼能夠儲(chǔ)存更多的信息，也能表示更多種類的數(shù)據(jù)。憑借著獨(dú)一無二圖案，二維條碼被廣泛運(yùn)用于防偽領(lǐng)域。

一、二維條碼技術(shù)的特點(diǎn)

二維條碼的研究開始于上世紀(jì)80年代，因其具有編碼密度高、儲(chǔ)存信息量大、容錯(cuò)能力強(qiáng)、保密防偽性能好、譯碼可譯性高、成本低、持久耐用的特點(diǎn)，被廣泛運(yùn)用于生活中的各個(gè)領(lǐng)域。二維碼可容納的數(shù)據(jù)量較普通的條形碼約高幾十倍，可以容納1850個(gè)大寫字母、2710個(gè)數(shù)字、2710個(gè)數(shù)字或是500多個(gè)數(shù)字。二維條碼科技將許多復(fù)雜的信息進(jìn)行編輯，例如圖片、聲音、文字指紋等，同時(shí)也可以表示多種語言問題。二維條碼還具有糾錯(cuò)的功能，當(dāng)二維碼遭到損壞，例如穿孔、污損等等引起的局部破壞，依然能夠進(jìn)行識(shí)別。二維條碼在使用中能夠疊加指紋、照片等信息，這使得二維條碼的防偽性能極佳。二維條碼的誤碼率不超過千萬分之一，這也保證了其可譯性。在二維條碼的設(shè)計(jì)過程中，采用了世界上最先進(jìn)的數(shù)學(xué)接錯(cuò)理論，保證了即使在二維條碼的損壞率達(dá)到50%時(shí)，也能夠進(jìn)行正常的識(shí)別。二維碼的制作是通過點(diǎn)陣、激光、噴墨等打印技術(shù)，在不同的材料上引出條碼，主要的制作費(fèi)用只是油墨的成本，這就決定了二維碼的制作成本極低。由于是使用電腦進(jìn)行制作，二維碼的制作自由度也較高，可以根據(jù)不同的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)不同級(jí)別的加密，一旦生成了二維條碼，就是永久不變的，所以二維條碼的防偽和保密性能極佳。由于現(xiàn)在的智能手機(jī)等設(shè)備都具有二維碼掃碼識(shí)別的功能，二維條碼的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越高。

二、二維條碼技術(shù)在防偽中應(yīng)用

（一）二維條碼防偽機(jī)制

二維條碼在制作的過程中巧妙地運(yùn)用了計(jì)算機(jī)的邏輯基礎(chǔ)概念，將二進(jìn)制數(shù)字“0”、“1”表示成相對(duì)應(yīng)的幾何圖形，以此來實(shí)現(xiàn)信息的儲(chǔ)存，并且通過圖像輸入設(shè)備自行識(shí)讀，實(shí)現(xiàn)信息的自動(dòng)處理。二維條碼的標(biāo)準(zhǔn)有很多種，但總的來說可以分為堆疊式，行排式和矩陣式二維碼兩種。堆疊式，行排式又被稱為堆積式二維條碼或是層排式二維條碼，具體的編碼原理基于條形碼之上，根據(jù)需要的不同堆積成二行或是多行。在編碼設(shè)計(jì)、校驗(yàn)原理、識(shí)讀等方面繼承了條形碼的特點(diǎn)。堆疊式，行排式二維條碼的識(shí)讀機(jī)器和印刷機(jī)器同上與普通條形碼的技術(shù)是兼容的，但在譯碼算法上并不相同。矩陣式二維條碼又稱為棋盤式二維條碼，矩陣式二維碼主要建立在計(jì)算機(jī)的圖像處理技術(shù)和組合編碼原理等基礎(chǔ)之上，主要是在矩形空間內(nèi)，通過黑白兩種像素不同的位置進(jìn)行分布編碼。在矩陣的元素位置上，通過點(diǎn)的出現(xiàn)表示二進(jìn)制中的數(shù)字“1”，而不出現(xiàn)點(diǎn)的位置表示二進(jìn)制中的數(shù)字“0”，具體點(diǎn)的排列組合確定了二維條碼的所儲(chǔ)存的信息。

（二）二維條碼防偽流程

使用二維條碼進(jìn)行防偽時(shí)，以具體的生產(chǎn)商品為例，首先根據(jù)商品的生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期、批號(hào)等等生產(chǎn)信息，將每一件商品的唯一識(shí)別信息A（明文），通過加密算法（EC）進(jìn)行計(jì)算，生成標(biāo)識(shí)信息B（密文），對(duì)密文生成唯一對(duì)應(yīng)的二維條碼圖片，這時(shí)生成的二維條碼圖片就成了商品的防偽載體，在商品的生產(chǎn)流水線上，將該二維條碼通過噴印設(shè)備在商品的外包裝上進(jìn)行印刷，同時(shí)將商品的具體識(shí)別信息上傳到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中，以便驗(yàn)偽者進(jìn)行驗(yàn)證。當(dāng)在市場(chǎng)上進(jìn)行該商品的銷售時(shí)，消費(fèi)者可以使用手機(jī)對(duì)二維條碼進(jìn)行拍照，將條碼上傳到網(wǎng)上的驗(yàn)證服務(wù)器，服務(wù)器在進(jìn)行二維條碼識(shí)別后得到表示信息B（密文），之后通過解碼算法（EC）進(jìn)行解碼，最終得到標(biāo)識(shí)信息A（明文），并與數(shù)據(jù)庫中的信息進(jìn)行對(duì)比，若有相對(duì)應(yīng)的記錄則為真品，將商品生產(chǎn)的具體信息作為驗(yàn)證結(jié)果，反饋給消費(fèi)者，對(duì)于已經(jīng)進(jìn)行過驗(yàn)證的商品查證信息進(jìn)行記錄，若再次出現(xiàn)不同解碼信息查證則斷定為假貨，并記錄信息，作為審貨和假貨分析的依據(jù)，在實(shí)現(xiàn)商品真?zhèn)尾樽C的同時(shí)，也給廠家提供一手的銷售分析數(shù)據(jù)。

（三）二維條碼防偽發(fā)展前景

二維條碼的關(guān)鍵技術(shù)在于編碼，但是二維條碼并非專用的信息安全技術(shù)，如果被偽造者掌握了編碼、譯碼的方法，就能夠?qū)ΧS碼進(jìn)行解讀和造偽，所以二維條碼要在防偽領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用，必須與其他防偽技術(shù)進(jìn)行結(jié)合。將二維條碼與生物識(shí)別技術(shù)進(jìn)行結(jié)合就是一種很好的方法，可以結(jié)合的技術(shù)包括指紋識(shí)別技術(shù)、虹膜識(shí)別技術(shù)、面部識(shí)別技術(shù)等，這些生物信息是唯一的，能夠保證標(biāo)識(shí)信息的唯一，從而達(dá)到較高的防偽性。使用信號(hào)處理的方法在數(shù)字化的多媒體數(shù)據(jù)中嵌入隱秘標(biāo)記的數(shù)字水印技術(shù)，也是與二維條碼結(jié)合能夠提高防偽性能的技術(shù)。這種標(biāo)記只有使用專門的檢測(cè)器或是閱讀器才能夠提取，防偽性能較好。紋理防偽技術(shù)是在紙漿中摻雜特定的有色纖維或者某種特定形狀的顆粒物，生成紋理紙，并制成紋理標(biāo)簽，不同的紋理標(biāo)簽都有唯一的三維結(jié)構(gòu)，這種防偽方法在高檔商品防偽中有很大的應(yīng)用前景。在進(jìn)行二維碼印刷時(shí)，可以采用添加團(tuán)花、底紋和花邊的方式進(jìn)行防偽，團(tuán)花是具有各種紋理的圖案，既可以復(fù)雜也可以簡(jiǎn)略，但是樣式各不相同，難以偽造。而底紋具有較強(qiáng)的連續(xù)性，能夠?qū)⒏鞣N要素聯(lián)系起來，常用與各種證件的防偽。而花邊主要是呈現(xiàn)在二維碼的邊際，通過花邊的印刷顏色達(dá)到防偽的效果，但由于容易仿造，要確?；ㄟ吘哂歇?dú)特性和不可仿造性。

三、總結(jié)

隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，二維條碼的應(yīng)用越來越廣泛，在商品的防偽中使用越來越廣，目前來看，二維條碼技術(shù)已發(fā)展的較為成熟，但是在防偽方面上還能夠有很大的提高，這需要廣大防偽工作者的努力來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。