基于RSA的二维码研究与应用

厦门工学院电子信息工程系 罗洪叶

基于RSA的二维码研究与应用

厦门工学院电子信息工程系 罗洪叶

二维码已经在方方面面渗透进了我们的生活。大量的二维码应用,二维码共享,二维码登录,已经成为现代生活不可或缺的一部分。但是基于二维码的加密技术却很是少见,火车票上二维码身份信息被曝光,物流信息中二维码更是威胁到每个客户的人生安全。基于RSA的二维码研究与应用,不仅可以解决二维码的安全问题,更是对于二维码的广泛推广做好了准备。

二维码;RSA加密;二维码加密

目前,大量的APP应用已经通过手机这个物联网终端,渗透进了越来越多的生活。无论是IPhone的时尚简约,还是安卓的智能与互动,都希望更多的通过网络,透过社交软件做推广的商家提供了平台。这个时候,二维码应运而生。以快捷、便利、可靠、新奇的特点,快速的冲进淘宝、微信、QQ、微博等等重量级的互联网产品中来。

常见的二维码可分为两种,一种是推广形式的不加密二维码;另一种是私人化的加密二维码。不加密二维码有很多,例如各种广告下方的二维码,可以让你轻松的进入它的主页。了解它的咨询活动信息。还有一种是加密形式的私人二维识别码。作为一个不公开的内容,用于私人访问的识别时使用,例如火车票上的二维码,包含你的身份证上一切信息,你搭乘的班次,座位信息等等。可就是在二维码越来越方便的同时,他的安全性能又受到了严重的考验, "快递信息泄漏?","火车票个人信息曝光?"。种种安全问题,使得更多的商家在应用二维码的时候又许多隐患。

因此,基于RSA的二维码加密技术的引入,是众多私有化二维码应用企业的福音。为以物流企业为首的,空港、货运、安全等各个行业提供了基础的技术指导。

1.二维码

1.1 什么是二维码

二维码(2-dimensional bar code),又称二维条码,起源于日本,它是用特定的几何图形按一定规律在平面上分布的黑白相间的图形,是所有信息数据的一把钥匙。

1.2 二维码识别原理

二维码在编制上巧妙地利用计算机内部逻辑基础的"0"、"1"比特流的概念,使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字信息,通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。同时还具有对不同行的信息自动识别功能、及处理图形旋转变化等特点。在许多种类的二维条码中,常用的码制有: Data Matrix ,MaxiCode, Aztec, QR Code, Vericode ,PDF417 , 等。最常见的二维码QR Code码是1994年由日本DW公司发明。QR来自英文Quick Response的缩写,即快速反应,源自发明者希望QR码可让其内容快速被解码。

2.RSA加密技术

2.1 RSA加密技术

RSA公钥加密算法是1977年由罗纳德。李维斯特、阿迪。萨莫尔和伦纳德。阿德曼一起提出的。RSA是目前最有影响力的公钥加密算法,它能够抵抗到目前为止已知的绝大多数密码攻击,已被ISO推荐为公钥数据加密标准。

今天只有短的RSA钥匙才可能被强力方式解破。到2008年为止,世界上还没有任何可靠的攻击RSA算法的方式。只要其钥匙的长度足够长,用RSA加密的信息实际上是不能被解破的。但在分布式计算和量子计算机理论日趋成熟的今天,RSA加密安全性受到了挑战。

RSA算法基于一个十分简单的数论事实:将两个大素数相乘十分容易,但那时想要对其乘积进行因式分解却极其困难,因此可以将乘积公开作为加密密钥。

2.2 RSA与二维码技术的融合

二维码在经过图像识别与转换之后,一样可以进行加密。而我们介绍的QR Code二维码,能够进行级联。对于少量的数据的加密可以达到一定的安全等级。对于物流,车票等等表面的小数据 速加密与解读提供了基础的技术保障。同时,可以借助MD5技术,对整批次的二维码进行扫描,在进行完整性确认。

例如我们以同一则内容生成的加密二维码与不加密二维码进行对比,实际的效果大家通过最常见的手机QQ或者微信就可以轻松试用。文本内容:华侨大学厦门工学院,加密技术:RSA,密码:997.

左图为未加密二维码

右图为加密二维码

由上图很容易看出加密后虽然内容大幅度增加,但是对于QR Code二维码他通过不断的堆叠,还是可以完整的将原文文本转译出来的。

3.相关应用

通过以上的说明,可以说明以上我们的加密方式,在小篇幅的内容加密中是已知可行的。下面让我来列举几个例子,说明RSA加密二维码技术是可行的吧。

3.1 数字公告

数字公告可以顾名思义的理解为一份数字化的公告。他不需要一个很大的公告牌,只需

要一个小小的方块。需要浏览的人也不需要长时间停留观看,只需要用手机一扫。数字公告的内容便自动存储在手机之中。也可以用不同的密码来区分不同公告的不同受众。

左图为未加密二维码

右图为加密二维码

3.2 网址链接

主页的超链接,是很多商家,特别是电商的主要宣传点。但是如何将自己的超链接更快更准确的投向你需要的那个人呢?

左图为未加密二维码

右图为加密二维码

4.结论

简单的二维码,已经远远不能满足人们日常生活中的需要了。通过RSA与二维码的嫁接,可以很好的完善二维码的功能。在简单便捷的基础上,可以快速的还原信息。同时并不完全公开。一定的安全可靠度,并不会完全暴露在众目之下。

这个组合很好的结合了QR码和RSA技术的各自特点,能对小数据,进行快速,高效的转换,同时可靠性高。又可以通过MD5技术,对整个批次二维码加密,用来验证整批二维码的完整性。

通过简单的APP编写,这样的系统不仅开一在PC端使用,更可以开发成APP,甚至是专业的手持扫描设备提高整体的系统灵活度。提供一套从港口到货运,再到消息对换各个环节都可以选择的简单信息加密技巧。

[1]张育绮。二维码营销[J]。中信出版社,2013,7.

[2]草料。二维码的制作[J]。草料网,2012.

[3]草料。二维码原理[J]。草料网,2012.

[4]冯登国,赵险峰。信息安全技术概论[J]。电子工业出版社,2008.

[5]刘功申。计算机病毒及其防范技术[J]。清华大学出版社,2008.