[发明专利]一种基于LWE的QR码加密解密方法

说明书

本发明公开了一种基于LWE的QR码加密解密方法，应用于表单、安全保密、存货盘点以及物品的追溯等领域，满足不同领域用户信息加密的需求。通过使用本方法，发送方可以通过使用基于LWE的加密解密方法在QR码中加密各类重要信息，接收方可使用指定的二维码手机软件进行QR码的扫码解码，获得明文信息。该方法能让接收方通过扫描二维码进行各类表单传输，减少人工误差，也能借助基于物联网的识别追溯商品信息，追踪工业零件、器械，盘点物流、仓储。基于LWE的方法具有抗量子计算的特点，不易被破解。而基于LWE的QR二维码加密解密技术，为降低人力成本、追溯问题产品流向等提供了一个更广阔的管理平台，具有较好的实际应用价值。

技术领域

本发明涉及QR码的加密识别技术领域，具体涉及一种基于LWE的QR码加密解密方法。

背景技术

QR码是一种矩阵式二维条码，具有超高速全方位识读、编码字符广泛、能更有效表示汉字等特点。在智能移动终端得到广泛应用的社会，智能手机终端作为QR码的识别设备也极大地促进了QR码的发展，基于Android系统以及微信技术的QR码的应用十分广泛，成为能快速获取信息的工具。在表单应用上，QR码十分适合存储公文、商业、进出口、舱单等资料的信息，发送方将带有信息的QR码进行传送交换，接收方能通过指定软件对QR码进行扫码查验，减少人工重复输入表单资料，避免人为错误，但随之而来的是信息的泄露或被复制、篡改等安全性风险。

针对这一备受关注的信息安全传输问题，现有技术将QR码与加密算法相结合，使用密钥将需要保密的信息转换成一段不可直接读取的密码，并将这段密文信息形成特定的QR图像，形成了QR码加密识别技术。而现有的QR码加密识别技术多采用基于数论的公钥加密体系如RSA，该类加密技术已被证明无法抵御量子算法的攻击。随着量子计算的发展，量子安全等级成为衡量加密方案的重要指标，如何在QR码的加密识别技术中应用抗量子攻击的加密解密算法，成为新一代QR加密识别技术的发展方向。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有QR加密识别技术无法抵抗量子算法攻击的缺陷，提供一种基于LWE的QR码加密解密方法，发送方将信息通过特定软件进行Reed Solomon编码(是一种前向纠错的信道编码)、LWE加密解密和QR码生成，从而使QR码达到量子全能等级，无论是经典攻击还是量子攻击都无法破解、模仿、盗用关键信息。接收方可以将密文生成的QR图像通过特定的软件扫码、解密、解码来获得QR码中的明文信息，实现信息安全传输。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种基于LWE的QR码加密解密方法，该加密解密方法过程如下：对明文信息进行Reed Solomon编码，再用LWE算法对编码后的明文加密生成密文，而后选择合适的QR版本根据密文和私钥生成QR图像。用户可利用专用的解码解密软件从QR图像中提取密文和私钥，并解读密文、恢复明文。

进一步地，该加密解密方法利用LWE公钥体制产生公钥和私钥，其中公钥用于对编码后的明文的加密，所生成密文随私钥一起生成QR图像。私钥用于QR图像读取软件解读密文、恢复明文。

进一步地，该加密解密方法在LWE加密前对商品信息的明文进行Reed Solomon编码；用户在用专用软件读取QR图像时，要在LWE解密后进行Reed Solomon解码后得到商品信息明文。

进一步地，该加密解密方法利用手机、平板等移动终端设备的自带摄像头对QR图像扫描，提取密文和私钥，再利用私钥对密文进行LWE解密得到Reed Solomon编码后的明文，最终通过Reed Solomon解码得到商品明文信息。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：