二维码电子标签的安全技术研究

摘要

二维码技术作为一种电子标签技术，是以计算机和光电技术发展为基础的一项综合性科学技术，是信息采集，输入的重要方法和手段．二维码技术在物流，生产自动化，电子商务各领域被广泛的应用的同时，产生了一系列的安全问题．尤其是电子商务领域，由于相关数据比较敏感，因此对安全的需求也比较高，在这一背景下，研究二维码技术的安全应用问题是相当有必要的． 二维码技术的安全应用主要靠数字加密技术来实现的．数字加密算法按照密钥种类，分为对称加密算法和非对称加密算法两种．其中，非对称加密算法可以实现数字加密和数字签名两种功能，所以本文讨论了非对称加密算法．本文提出了一套基于PKI公钥体系的二维码安全应用方案． 本论文共分五章：第一章概括介绍本项目的研究背景，讨论二维码技术相对于其他几种电子标签技术的技术优势，介绍条码技术的发展历史和研究现状，提出二维码安全技术的研究方法和开发工具；第二章选取DataMatrix二维码作为研究对象，介绍DataMatrix码的基本特性和图像结构，分析编码和解码的过程，并讨论了一些相关技术；第三章首先介绍了数字安全技术，数字安全主要是通过数字加密技术来保证的，而加密技术包括对称加密和非对称加密两种，文章重点介绍了后者，简单介绍了PKI公钥加密体系的相关知识；通过对非对称加密算法RSA算法基础知识的讨论，分析了RSA算法的两种应用模式；第四章提出了基于PKI体系的二维码安全应用体系，包括密钥生成管理模块,DataMatrix码生成模块和DataMatrix码识别模块，分别对应了PKI体系中认证中心，服务提供商和用户三种角色；第五章介绍了二维码的几种应用，包括电子票券，防伪标签和二维码网络标签等，通过使用第四章中提到的安全应用体系，均可以实现二维码的安全使用． 本文初步提出了基于PKI体系的二维码安全应用体系，并编码实现了DataMatrix码的编码和解码软件，同时实现编码信息的加密和解密，但是在体系三种角色间的密钥管理和交换方面，仍有需要改善的地方，需要得到进一步提高．

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1.引言

1.2.研究背景

1.2.1.主流电子标签技术的比较

1.2.2.条码技术的发展历史

1.2.3.一维条形码技术

1.2.4.二维条形码的提出

1.2.5.二维码的研究现状

1.3.研究意义

1.4.研究方法和开发工具

1.4.1.研究方法

1.4.2.开发工具

1.5.本课题的研究内容及安排

第二章DataMatrix二维码

2.1.DataMatrix二维码

2.1.1.基本特性

2.1.2.基本结构

2.1.3.编码模式

2.2.DataMatrix码的编码

2.2.1.DataMatrix的纠错码

2.2.2.数据的符号表示

2.3.DataMatrix码的解码

2.3.1.图像到数据流的转换

2.3.2.数据流的解码

第三章数字安全技术

3.1.数字加密技术的分类

3.1.1.对称加密

3.1.2.非对称加密

3.2.PKI公钥加密体系

3.2.1.PKI体系的结构

3.2.2.PKI体系的功能

3.3.RSA加密算法

3.3.1.RSA算法的原理

3.3.2.RSA算法的应用模式

3.3.3.RSA算法的安全性

第四章DataMatrix编解码的软件实现

4.1.RSA密钥生成模块

4.2.DataMatrix码生成模块

4.2.1.数据编码

4.2.2.数字签名

4.2.3.纠错码的生成

4.2.4.位图绘制

4.3.DataMatrix码识别模块

4.3.1.图像到数据的转换

4.3.2.纠错多项式求解

4.3.3.DataMatrix译码

4.3.4.数字解密

4.4.小结

第五章二维码的应用方案

5.1.二维码业务设计

5.1.1.二维码产品防伪

5.1.2.二维码电子票券

5.1.3.二维码信息发布

5.2.前景展望

总 结

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文