[发明专利]一种基于彩色二维码的移动平台安全通信方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体的涉及一种基于彩色二维码的移动平台安全通信方法。

背景技术

目前使用较广泛的近距离通信技术有蓝牙(Bluetooth)、无线局域网802.11(Wi-Fi)、ZigBee、RFID、近场通信(NFC)等。相对于其他近距离通信技术，NFC具有较高的安全保障，它能很好的抵抗DoS攻击、信息修改攻击(MessageModificationAttack)和中间人攻击(Man-in-the-MiddleAttack)等。然而，NFC的实施需要额外的硬件设备，极大的限制了其在移动终端上的广泛应用。另外，实验研究表明，用专门设计的便携式NFC嗅探器，它能够窃听NFC传输距离长达240厘米的距离，也就是比预期的NFC通信距离远至少一个数量级，严重挑战了公众普遍认为NFC是免疫窃听的观点。

近几年来，包括可见光通信(VLC)、声波通信在内的新型短距离通信越来越受到重视。国内有名的支付平台支付宝和百度支付都相继推出了利用声波支付和人脸识别的支付方式，这些新型的短距离通信方式有取代NFC、RFID、蓝牙等传统近距离通信方式的趋势。

本发明致力于研究和探索一种利用可见光的安全可靠的近距离通信方案，称之为RainBar(RobustApplicationdrivenvIsualcommuNicationusingcolorBARcodes)。区别于传统的近距离通信技术，由于高方向性的狭窄的光束,VLC能够足够安全、免干扰的进行无线通信连接，RainBar不需要额外的网络配置过程或射频芯片，具有极高的灵活性和广泛的应用场景。这些高速率和近距离无线通信特征使得VLC在室内无线局域网和车载网络等应用场景成为一个有吸引力的解决方案。

有的二维码虽然受到广泛的使用，但由于其容量太小，目前仅仅是停留在打开链接或是添加好友等小量数据传输。然而，以二维码为代表的可见光通信具有良好的天然安全性，光线在正常情况下是沿直线传播的，所以正常情况下很难像截取无线信号那样截取光线。利用这一点，可见光通信可以实现诸如传输文件等对数据量要求大并且安全性要求高的功能。另外，传统的二维码在抵抗攻击方面并没有良好的保障，第三方很容易就可以在原始二维码中添加恶意信息来攻击用户；于是本发明结合两点，尝试用提高容量后并带有身份验证的彩色二维码流来实现近距离数据通信的功能。

RainBar探索的就是在智能手机系统上实现的VLC的一种特殊形式。具体地说,数据信息被加密并编码成二维码流在智能手机/电脑屏幕上显示,而另一方智能手机用相机拍摄并解码视频流。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于彩色二维码的移动平台安全通信方法；

本发明的技术方案是：一种基于彩色二维码的移动平台安全通信方法，包括：

步骤1：发送方根据自身晃动程度自适应生成编码小方格的大小；

步骤2：发送方生成头部信息和RS编码；

步骤3：接收方照相机每次拍摄到二维码页面，首先评测每张二维码图片的亮度和模糊度，再检测和定位角点追踪器，利用角点追踪器定位到二维码页面上面两个角点，进而提取出头部信息中的信息，根据提取的发送方显示频率f_d和接收方拍摄频率f_c确定采用页面选择或是页面同步算法获取二维码页面；

步骤4：利用步骤3得到的二维码页面，采用渐进的定位器定位算法，在上一个已知位置的定位器的基础上计算下一个定位器的位置，找到代码区的左、中、右三列黑色定位器；

步骤5：使用左列和中列定位器定位左半部分的编码小方格，中列和右列定位器定位右半部分的编码小方格，从而精确定位出代码区；

步骤6：对每个编码小方格的颜色进行均值降噪，并基于HSV模型进行颜色识别；

步骤7：对每个二维码页面提取出的数据进行RS码纠错，然后对纠错后的信息进行CRC校验，对于超出纠错范围和在传输中丢失的页面，利用光线感应器LED-LightSensor信道反馈该页面的序列号，然后通过反馈处理对该页面进行重传。