学位论文非对称加密二维码防伪系统的设计.docx

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学位论文非对称加密二维码防伪系统的设计

南阳理工学院本科毕业设计（论文）

非对称加密二维码防伪系统的设计

Two-dimensionalcodedesignedasymmetric

encryptionsecuritysystem

学院（系）：

计算机与信息工程学院

专业：

计算机科学与技术（信息安全方向）

学生姓名：

胡仁东

学号：

1106655089

指导教师（职称）：

张芳（讲师）

评阅教师：

完成日期：

2015年5月

南阳理工学院

NanyangInstituteofTechnology

非对称加密二维码防伪系统的设计

计算机科学与技术（信息安全方向）专业　胡仁东

［摘　要］长期以来，层出不穷的假冒伪劣产品严重危及着生产企业和广大消费者的利益，极大程度的影响了国家经济发展。

如何找到一个理想的防伪手端，能够很好的解决伪劣产品的泛滥问题，是人们长期致力于的研究之一。

本文论述了一种基于非对称加密技术和二维码防伪技术进行防伪的方法。

将商品的唯一编码用非对称加密RSA算法进行加密处理后，生成一个相应的QR二维码图标，并将图标印制到生产的商品上，随着商品一起进行流通；当消费者购买商品之后，可以利用安装有专用二维码扫码器的智能手机，对QR二维码图标进行解读，将解读出的商品编码在服务器数据库中进行查找，根据查找到的信息来判断商品的真伪。

该防伪查询系统的推出，不但维护了消费者和生产厂家的合法权益，减少损失，而且还为广大企业提高了信誉度，树立了品牌形象，提高了市场竞争力。

［关键词］二维码；RSA算法；数码防伪；

Asymmetricencryptionisatwo-dimensionalcodesecuritysystem

Abstract:

Foralongtime,anendlessstreamoffakeandshoddyproductsseriouslyjeopardizetheinterestsofproducersandconsumers,greatlyaffectedthecountry'seconomicdevelopment.Howtofindanidealsecurityhand-side,canbeagoodsolutiontotheproliferationofcounterfeitproducts,itisoneofthepeople'slong-termcommitment.

Thispaperdiscussesamethodbasedonasymmetricencryptiontechnologyandtwo-dimensionalcodessecurityanti-counterfeitingtechnology.TheuniquecodeofgoodsusingasymmetricencryptionalgorithmRSAencryptionprocessing,togenerateacorrespondingtwo-dimensionalQRcodeiconandaniconprintedontheproductionofgoods,togetherwiththecirculationofcommodities;laterwhenconsumersbuygoodsyoucanusetoinstallaspecialtwo-dimensionalcodescancodeissmartmobilephone,theQRcodeiconinterpretation,theinterpretationofthecommoditycodelookupintheserverdatabase,accordingtotheobtainedinformationtodeterminetheauthenticityofthegoods.Theintroductionofthesystemsecuritycheck,notonlytosafeguardthelegitimaterightsandinterestsofconsumersandmanufacturers,toreducetheloss,butalsoforthemajorityofenterprisestoimprovethecredibility,establishabrandimage,enhancethemarketcompetitiveness.

Keywords:

two-dimensionalcode;RSA;Digitalsecurity

目录

1绪论1

1.1系统研究背景与意义1

1.2二维码防伪系统的可行性分析2

1.3本文主要研究的内容2

2理论基础3

2.1二维码理论基础3

2.1.1 二维码的特点3

2.1.2 二维码的分类4

2.1.3QR二维码 4

2.2数据加密技术5

2.2.1对称式加密技术5

2.2.2对称加密算法6

2.2.3非对称式加密技术6

2.2.4非对称加密算法6

2.2.5非对称加密算法与对称加密算法的区别7

2.3RSA算法7

2.3.1RSA算法理论7

3系统需求分析和设计方案8

3.1系统需求分析8

3.1.1防伪系统的总体需求8

3.1.2防伪系统的功能需求分析9

3.1.3防伪系统的性能需求分析9

3.2系统的总体设计思想10

3.3防伪系统的构架10

3.4防伪系统的工作流程11

4防伪系统设计13

4.1系统介绍13

4.2二维码生成管理模块的分析和设计13

4.2.1RSA非对称加密算法分析13

4.2.2二维码编码过程分析13

4.3二维码识别验证模块的分析和设计14

4.3.1智能设备图像采集14

4.3.1二维码解码过程分析15

5防伪系统的程序实现和测试15

5.1开发环境15

5.2二维码生成管理模块的实现15

5.2.1RSA加解密功能模块的实现15

5.2.2二维码生成模块的实现16

5.3二维码识别查询模块的实现16

5.4.1功能测试17

5.4.2性能测试17

5.4.3测试结论17

6总结18

参考文献19

致谢19

1绪论

1.1系统研究背景与意义

假冒伪劣商品犯罪是许多国家市场经济早期发展阶段出现的一种社会现象，是市场经济发育不够成熟阶段的产物。

人类与假冒伪劣商品犯罪作斗争已经有一二百年的历史，至今仍在继续。

我国正处于向市场经济过渡时期，假冒伪劣商品犯罪现象十分严重，已成为影响我国市场经济正常发展的一大障碍。

除了因为我国仍处在市场经济初期阶段以外，还因为存在一些其他问题，不仅政府方面的问题，也有社会方面。

虽然已经制订了比较完善的法律制度来预防和打击假冒伪劣商品，并且充分运用法律法规去规范市场销售，经营主体的行为，保护消费者的合法权益。

但假冒伪劣商品仍然较为猖獗，同假冒伪劣商品犯罪作斗争将是摆在我们面前的一项长期而艰巨的任务。

在现实的生活中，我们时常的会遇到各种各样品类繁多的假冒伪劣产品，它们不同程度的伤害着我们消费者的身体心理健康，同时也很大程度的影响市场的变化，从而影响我们的经济发展水平在国外的发展。

假冒伪劣产品问题迟迟得不到解决的主要原因有以下三个方面：

（1）防伪技术手段落后，防伪标识容易复制；

（2）防伪标识过于复杂，消费者无法辨识；

（3）防伪系统管理存在漏洞，难以杜绝。

综上所述，如何提高防伪技术水平，找到更加人性化的适合消费者辨别方式，具备更快的市场反应速度，探索一种全新的打假途径，实现更有效的防伪手段等方面成为了防伪界的研究热点。

数码防伪技术是近年来发展迅速的一种新兴的防伪技术，数码防伪技术应用了计算机技术、数字编码技术等。

作为一项新兴的技术，数码防伪技术拥有很多优点：

难以伪造性、简易性、可靠性等。

数码防伪技术基本上解决了传统的防伪系统中存在的问题，已经被广泛的应用在社会的各个行业。

该技术得到了企业及消费者的信赖，已经是我国重要的防伪手段之一。

本文研究的系统采用最近流行的二维码技术，属于数码防伪技术的一个分支。

利用二维码信息存储加密的特性对产品信息加密，从而达到产品防伪目的。

虽然数码防伪技术产品在各个领域都取得了长足的进步，但基于数码防伪应用达不到足够的稳定、完善。

本文在目前存在的数码防伪系统的基础上进行研究，以优化其开发的过程中，完成拥有更好数码安全防伪技术和更完整数码安全技术的一个便于用户使用的系统，对数码防伪的发展的进步有里程碑的跨进[1]。

通过防伪系统可以对生产出来的产品生成对应加密的二维码产品信息，用户只需通过智能设备扫描二维码，便可以得到相应的正品安全信息，从而达到放心购买产品和打击假冒伪劣产品的作用，为维系良好的市场经济体系贡献力量。

1.2二维码防伪系统的可行性分析

随着科技不断发展和时代的飞速进步，二维码技术在市场上大派用场。

二维码作为互联网的一种端口，尤其是手机端，以他简便的特征征服了越来多的手机用户。

它省去了繁琐的手机输入方法，只需轻轻扫一扫，就可以打开网页或者购物。

因而生产生活中，人们对他的依赖越来越大，二维码标签在商品中的应用越来越普遍。

而且二维码因其图像信息经过加密处理，需要经过客户端破解才能读取，具备了防伪的基本功能，且二维码的验证过程快捷、方便。

而仿造二维码的技术难度使造假者望尘莫及，有效阻止造假行为的发生。

在商品种类十分丰富的今天，消费者购买商品有了多种选择，关注的因素除了质量和价格，还有产品购买是否便利、是否有可靠的保障等，二维码标签在产品中的应用满足了消费者的需求。

二维码标签频繁出现在人们的生活中，虽然它有多种功能，但是如果没人拍码，它就是“死的”。

如果在二维码中加入防伪查询的功能，则能吸引消费者扫码。

产品质量是消费者购买商品时十分关注的问题，如果在购物之后，特别是购买贵重物品之后，能够查询产品真伪，消费者购物就会更加踏实。

将二维码与防伪查询结合起来，吸引消费者扫描产品上的二维码[2]。

目前手机端的应用越来越完善，不论产品，还是市场，都处于主流态势，目前，至少在接下去很长一段时间内，移动端的用户会一直膨胀。

这些先天条件都给二维码防伪事业带了无与伦比的优越条件。

1.3本文主要研究的内容

加密算法与产品防伪查询系统相结合的方式是计算机防伪技术的类别之一，也是数码防伪技术的一个发展趋势。

论文将二维码技术，非对称加密技术应用到防伪领域，提出一种基于非对称二维码的低成本防伪方案，并阐述其工作原理，分析制造商和消费者的行为，通过模拟和设计，实现了本系统的主要功能。

具体的研究内容有：

（1）二维码的相关技术。

研究比较各种条码技术，二维码的特点和优势，其适用的范围，从多种二维码中选取QR码作为加密信息的载体，QR编码结构和识别原理、二维条码的设备种类和应用范围。

（2）非对称加密解密技术。

研究非对称密码的原理和特点，与其他密码技术相比较，各种非对称加密算法以及适用范围，从多种密码算法中选取RSA算法作为本系统应用的加密解密算法，RSA的原理。

（3）基于本系统的需求分析。

分析现有防伪手段的问题，通过和非对称二维码