指纹加密的二维码在档案管理系统中的应用研究

摘要

随着物联网的不断发展，android系统的不断完善，中国手机的二维码市场也随之逐渐升温。现今已经应用到餐饮、学校、网上购物等很多方面。一般情况下，二维码大多作为网页浏览、网上支付、下载安装的入口。这些二维码利用解码软件解码出来的信息不需保密。但是对于一些火车票上的二维码、个人一些隐私内容编辑后生成的二维码、经过解码之后信息很容易泄露。此时，二维码的安全性成为二维码增值的一个重要方面。本文通过对现有QR二维码模型及编码原理进行了深入的研究和分析，并且针对现有的模型和存在的安全性问题提出了一种改进的QR模型，该模型主要引入了两种加密算法：即改进的RC4算法和指纹加密算法。通过这两种加密算法在QR二维码模型中的应用，使得原QR二维码的安全性和保密性得到了很大的提高。新模型的主要方案流程：在进行QR二维编码之前，将需要进行编码的明文进行加密处理转换成对应的密文（密文通常为一些变异字符），生成的密文按照QR码的编码规则进行编码，编码之后的形成的二维码使用指纹算法加密。加密的主要目的是对读取二维码的用户设置访问权限。此种算法在很大程度上提高了原模型的安全性和保密性。因此，本文的创新点和研究的主要内容分为以下三点：
　　1．首先，本文对日常生活中人们使用的QR二维码编码原理和模型结构进行了详细的分析和研究，并在此基础上提出了一种改进的QR二维码模型，结合模型中改进的RC4算法和改进的指纹加密算法的加密速率和准确率两个指标评估了改进模型的实用性和可行性。
　　2．提出了一种改进的RC4算法，首先分析了原始的RC4算法存在弱密钥性、易猜测性等缺陷的原因。在此基础上对原字节交换过程进行了改进，改进的具体方法是在原子节交换的过程中，加入了行移位和列移位，虽然结果表面上改进的算法的输出字节只有两个，但是在交换的过程中分别有两行和两列字节分别进行了行移位和列移位，提高了算法交换过程的的复杂性，使得PRGA算法模块不易受到猜测和攻击，最后检测了该算法的高效性和实用性。
　　3.提出了一种改进的指纹加密算法，由于考虑到通常使用的指纹加密算法和QR二维码编码的复杂性，改进的指纹加密算法摒弃了传统的指纹算法，只是将提取的指纹信息简单进行表示并转化成对应的二进制序列，随后进行简单的异或运算。并且利用指纹加密算法的评估指标评估了该算法的加密性能。
　　4.将上述改进的QR模型应用到档案管理系统中，主要是对档案管理系统中的一些敏感信息进行加密，提高了传统档案管理系统的安全性，最后对系统进行了功能测试和逻辑测试，证明了该系统的可用性。

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第一章 绪论

1.1 课题的背景、目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 文章的主要研究内容和创新点

1.4论文结构

1.5本章小结

第二章 改进的QR二维码模型设计

2.1 QR二维码的图像介绍

2.2 QR二维码的编码过程

2.3 QR模型的的缺陷及改进方案

2.4 改进的QR模型的分析

2.5 本章小结

第三章 图像预处理

3.1图像的预处理

3.2指纹图像二值化

3.3指纹图像细化

3.4本章小结

第四章 改进的RC4加密算法

4.1 数据加密的基本流程

4.2常见的加密算法

4.3加密算法选择与改进

4.4本章小结

第五章 改进的指纹加密算法

5.1指纹的加密算法

5.2改进的QR模型

5.3改进的指纹加密算法分析

5.4改进的QR模型分析

5.5本章小结

第六章 改进的二维码在档案管理系统中的应用

6.1常用的档案管理系统的缺陷和用户需求

6.2系统总体设计

6.3系统权限使用流程

6.4指纹加密的QR码系统在档案管理系统中的应用

6.5本章小结

第七章 系统测试

7.1 档案管理系统的系统测试

7.2 本章小结

第八章 总结与展望

8.1本文研究工作总结

8.2存在的不足和今后工作展望

参考文献

致谢

攻读学位期间的研究成果