[发明专利]一种QR码加密方法

说明书

技术领域

本发明于属于信息加密领域，特别是涉及一种QR码加密方法。 

背景技术

近年来条码技术作为一种小数据量的快速交换手段得到大量运用，其中一种典型的代表就是QR码，QR是一种二维码。旅游景点使用QR码进行景点解说，智能手机用户通过扫描QR码就可以了解到许多景点的背景知识；QR码可以存储网页链接，通过扫描QR码就可以连接到都应的网站上去；QR码还被运用到身份鉴别与商务交易领域等等。QR码运用前景非常广泛,而很多情况下QR码携带的信息是不希望公开的，通过加密的方式就可以达到目的。 

目前已有不少人对QR的加密研究做了不少工作，这方面主要分为两种类型。第一种，是通过直接加密原始数据，然后将这些加密之后的信息制作成QR码；然而上诉的研究并没有考虑QR码的编码规则和图形特性，并且不具备格式兼容性，同时还具有效率低和安全性差的缺点。因此如何设计一种高效、安全灵活的加密方法就显得非常具有研究意义和应用价值。 

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种高效、安全灵活的QR码加密方法。 

为实现上述目的，本发明提供了一种QR码加密方法，包括以下步骤： 

步骤一、通过随机向量生成器产生初始向量和密钥向量；所述初始向量和 密钥向量均为1×256的行向量； 

步骤二、将所述初始向量循环充满m×m的矩阵，得到初始矩阵C₀，m为正整数；将所述密钥向量转换成密钥盒S₁、S₂、S₃......S_j，其中S_j是1×16的向量，j∈[1,16]； 

步骤三、对所述矩阵C₀进行2×m轮加密，得到加密矩阵E，对所述初始矩阵C₀进行加密按以下步骤进行： 

A0、进行第R轮加密，根据当前加密轮数R选定密钥盒，其中R初值为1，并且R≤2×m； 

A1、依次获得矩阵C_R-1中待加密的元素P上下左右的元素二进制值并按先后顺序排列成新的二进制值，将该新的二进制值转换成十进制值n，n为整数； 

A2、提取密钥盒中第n个元素作为加密元素与待加密的元素P进行异或操作； 

A3、将元素P的值替换成异或操作的结果； 

A4、判断C_R-1中所有元素的元素值是否均被替换，当C_R-1中所有元素的值均被替换时，得到一个新矩阵C_R，R=R+1，执行下一步；当C_R-1中还有元素值未被替换的元素时，返回执行步骤A1，直到C_R-1中所有元素的元素值均被替换； 

A5、判断R是否小于等于2×m，如果是，则返回执行步骤A0，否则加密完成，C_R即是加密矩阵E。 

较佳的，步骤三中A0所述根据加密轮数选定相应的密钥盒按以下步骤执行： 

设定当前加密轮数为R，R为正整数；则选定的密钥盒为S_j,其中j=R%16+1。 

进一步的，还包括QR码生成的步骤，所述QR码生成按以下步骤执行： 

B1、数据分析； 

B2、确定QR码版本，得到QR码边长； 

B3、设定m与QR码边长相等，依次执行步骤一、步骤二和步骤三； 

B4、数据编码； 

B5、码字填充； 

B6、布置功能图形； 

B7、用步骤三得出的加密矩阵E加密步骤B6得到的QR码的数据区域，再按照QR码标准进行掩膜操作； 

B8、布置QR码的格式和版本信息。 

进一步的，还包括QR码解密的步骤： 

C1、确定待解码的QR码的边长，提取QR码格式和版本信息，去除QR码的掩模操作，获得待解密的QR码数据； 

C2、接收QR码的边长、初始向量和密钥向量； 

C3、将所述初始向量循环充满m×m的矩阵，得到矩阵C₀，m为正整数；将所述密钥向量转换成密钥盒S₁、S₂、S₃......S_j，其中S_j是1×16的向量，j∈[1,16]；