一种基于QR码的私密信息管理方法及终端与流程

本发明涉及信息加密技术领域，尤其是涉及一种基于qr码的私密信息管理方法及终端。

背景技术：

qr码是矩阵式二维码的一种，具有快速、全方位识别的特性，有广泛的应用前景，现在已应用于印刷、交通和移动通信等社会生活的许多领域。

现有技术在不改变二维码内容识读的情况下，在二维码编码区域进行扩展，开辟出专用的安全信息区来储存信息，可以实现将公开信息和保密信息储存在同一个二维码中，但现有技术并未解决此类二维码中保密信息的安全性问题，因此，在扩展的安全信息区储存的保密信息的隐蔽性、安全性还有所欠缺。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于qr码的私密信息管理方法及终端，在不影响原有qr码的正常使用下，提高私密信息的安全性与隐蔽性。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于qr码的私密信息管理方法，包括步骤：

s1、计算qr码中可用于嵌入信息的位置；

s2、从所述可用于嵌入信息的位置中随机选取用于嵌入所述私密信息的位置；

s3、在所述选取的位置中嵌入所述私密信息，若嵌入的私密信息为第一信息，则所述私密信息嵌入的位置对应的图形不变；若嵌入的私密信息为第二信息，则对所述私密信息嵌入的位置对应的图形进行调整。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于qr码的私密信息管理终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

s1、计算qr码中可用于嵌入信息的位置；

s2、从所述可用于嵌入信息的位置中随机选取用于嵌入所述私密信息的位置；

s3、在所述选取的位置中嵌入所述私密信息，若嵌入的私密信息为第一信息，则所述私密信息嵌入的位置对应的图形不变；若嵌入的私密信息为第二信息，则对所述私密信息嵌入的位置对应的图形进行调整。

本发明的有益效果在于：在qr码中随机选取可用于嵌入的位置嵌入私密信息，若嵌入的私密信息为第一信息，则所述私密信息嵌入的位置对应的图形不变，若嵌入的私密信息为第二信息，则对所述私密信息嵌入的位置对应的图形进行调整，通过随机选择嵌入位置并制定特定的嵌入规则嵌入私密信息，可以在公开信息和私密信息储存在同一个二维码时，提高私密信息的安全性与隐蔽性，在不改变原始qr码信息的前提下，进一步优化了基于qr码的私密信息的发布与提取。

附图说明

图1为本发明实施例的一种基于qr码的私密信息管理方法的流程图；

图2为本发明实施例的一种基于qr码的私密信息管理终端结构示意图；

图3为本发明实施例的一种私密信息嵌入qr码方法的流程图；

图4为本发明实施例的一种qr中私密信息的提取方法的流程图；

图5为本发明实施例的一种私密信息单方向扩展嵌入方法的示意图；

图6为本发明实施例的一种私密信息多方向扩展嵌入方法的示意图；

标号说明：

1、基于qr码的私密信息管理终端；2、存储器；3、处理器。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于:在qr码中随机选取可用于嵌入的位置嵌入私密信息，若嵌入的私密信息为第一信息，则所述私密信息嵌入的位置对应的图形不变，若嵌入的私密信息为第二信息，则对所述私密信息嵌入的位置对应的图形进行调整。

请参照图1，一种基于qr码的私密信息管理方法，包括步骤：

s1、计算qr码中可用于嵌入信息的位置；

s2、从所述可用于嵌入信息的位置中随机选取用于嵌入所述私密信息的位置；

s3、在所述选取的位置中嵌入所述私密信息，若嵌入的私密信息为第一信息，则所述私密信息嵌入的位置对应的图形不变；若嵌入的私密信息为第二信息，则对所述私密信息嵌入的位置对应的图形进行调整。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：在qr码中随机选取可用于嵌入的位置嵌入私密信息，若嵌入的私密信息为第一信息，则所述私密信息嵌入的位置对应的图形不变，若嵌入的私密信息为第二信息，则对所述私密信息嵌入的位置对应的图形进行调整，通过随机选择嵌入位置并制定特定的嵌入规则嵌入私密信息，可以在公开信息和私密信息储存在同一个二维码时，提高私密信息的安全性与隐蔽性，在不改变原始qr码信息的前提下，进一步优化了基于qr码的私密信息的发布与提取。

进一步的，步骤s1之前还包括步骤：使用rs纠错编码按照qr码的最高纠错等级预设百分比的纠错容量为所述私密信息添加纠错码。

由上述描述可知，使用rs纠错编码为所述私密信息添加纠错码，获得具有纠错能力的私密信息，在qr码遭受到破坏的情况下，只要遭受的破坏程度不是很严重，就能够保证可以完整提取出隐藏在qr码中的私密信息，增强了私密信息的鲁棒性。

进一步的，步骤s1中可用于嵌入信息的位置具体是：qr码中除了寻像图形和定位图形外的区域中所有位置相邻且颜色相反的两个连续qr码模块构成的图形。

由上述描述可知，将可用于嵌入信息的位置定义为qr码中除了寻像图形和定位图形外的区域中所有位置相邻且颜色相反的两个连续qr码模块构成的图形，有利于嵌入私密信息时的调整。

进一步的，步骤s3中对所述私密信息嵌入位置进行调整具体为：

将所述私密信息嵌入位置对应的qr码模块向与其相邻的qr模块扩展预设大小的长度。

由上述描述可知，对私密信息嵌入位置进行调整是向与其相邻的qr模块扩展，可以实现从多个方向进行扩展，大大提高了私密信息的嵌入容量。

进一步的，还包括步骤：

s4、判断接收的qr码中是否携带私密信息；

s5、若所述qr码携带私密信息，则计算所述私密信息嵌入的位置；

s6、从所述私密信息嵌入的位置提取私密信息，判断所述私密信息嵌入的位置对应的图形是否被调整，若否，则私密信息为第一信息；若是，则私密信息为第二信息；

s7、使用rs纠错编码的解码方法对所得私密信息进行解码，获得经过纠错处理的私密信息。

由上述描述可知，通过特定的提取方式才能得到qr中的私密信息，提高了私密信息的安全性。

请参照图2，一种基于qr码的私密信息管理终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

s1、计算qr码中可用于嵌入信息的位置；

s2、从所述可用于嵌入信息的位置中随机选取用于嵌入所述私密信息的位置；

s3、在所述选取的位置中嵌入所述私密信息，若嵌入的私密信息为第一信息，则所述私密信息嵌入的位置对应的图形不变；若嵌入的私密信息为第二信息，则对所述私密信息嵌入的位置对应的图形进行调整。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：在qr码中随机选取可用于嵌入的位置嵌入私密信息，若嵌入的私密信息为第一信息，则所述私密信息嵌入的位置对应的图形不变，若嵌入的私密信息为第二信息，则对所述私密信息嵌入的位置对应的图形进行调整，通过随机选择嵌入位置并制定特定的嵌入规则嵌入私密信息，可以在公开信息和私密信息储存在同一个二维码时，提高私密信息的安全性与隐蔽性，在不改变原始qr码信息的前提下，进一步优化了基于qr码的私密信息的发布与提取。

进一步的，步骤s1之前还包括步骤：使用rs纠错编码按照qr码的最高纠错等级预设百分比的纠错容量为所述私密信息添加纠错码。

由上述描述可知，使用rs纠错编码为所述私密信息添加纠错码，获得具有纠错能力的私密信息，在qr码遭受到破坏的情况下，只要遭受的破坏程度不是很严重，就能够保证可以完整提取出隐藏在qr码中的私密信息，增强了私密信息的鲁棒性。

进一步的，步骤s1中可用于嵌入信息的位置具体是：qr码中除了寻像图形和定位图形外的区域中所有位置相邻且颜色相反的两个连续qr码模块构成的图形。

由上述描述可知，将可用于嵌入信息的位置定义为qr码中除了寻像图形和定位图形外的区域中所有位置相邻且颜色相反的两个连续qr码模块构成的图形，有利于嵌入私密信息时的调整。

进一步的，步骤s3中对所述私密信息嵌入位置进行调整具体为：

将所述私密信息嵌入位置对应的qr码模块向与其相邻的qr模块扩展预设大小的长度。

由上述描述可知，对私密信息嵌入位置进行调整是向与其相邻的qr模块扩展，可以实现从多个方向进行扩展，大大提高了私密信息的嵌入容量。

进一步的，还包括步骤：

s4、判断接收的qr码中是否携带私密信息；

s5、若所述qr码携带私密信息，则计算所述私密信息嵌入的位置；

s6、从所述私密信息嵌入的位置提取私密信息，判断所述私密信息嵌入的位置对应的图形是否被调整，若否，则私密信息为第一信息；若是，则私密信息为第二信息；

s7、使用rs纠错编码的解码方法对所得私密信息进行解码，获得经过纠错处理的私密信息。

由上述描述可知，通过特定的提取方式才能得到qr中的私密信息，提高了私密信息的安全性。

实施例一

请参照图1，一种基于qr码的私密信息管理方法，包括步骤：

s1、计算qr码中可用于嵌入信息的位置；

其中，所述可用于嵌入信息的位置具体是指qr码中除了寻像图形和定位图形外的区域中所有位置相邻且颜色相反的两个连续qr码模块构成的图形，并统计满足上述条件的图形的数量，即位置相邻且颜色相反的两个连续qr码模块构成的图形，每一个上述图形可嵌入值为0或1的私密信息；

s2、从所述可用于嵌入信息的位置中随机选取用于嵌入所述私密信息的位置；

具体的，使用qmc(quasi-montecarlo)方法生成伪随机数，qmc方法中的随机数序列采用halton序列，利用生成的伪随机数随机选取用于嵌入所述私密信息的位置，使其选取的所述私密信息嵌入位置的偏差尽可能的小，尽量保证所选私密信息嵌入位置均匀分布于整个qr码中，这样既能提高嵌入信息的隐蔽性，又能增加私密信息抗攻击的能力；

s3、在所述选取的位置中嵌入所述私密信息，若嵌入的私密信息为第一信息，则所述私密信息嵌入的位置对应的图形不变；若嵌入的私密信息为第二信息，则对所述私密信息嵌入的位置对应的图形进行调整。

其中，可选的，设置所述第一信息是1，所述第二信息是0；

具体的，在所述选取的位置中嵌入所述私密信息，若嵌入的私密信息为1，则不对所述私密信息嵌入位置做任何改动；若嵌入的私密信息为0，则将所述私密信息嵌入位置对应的一个qr码模块向与其相邻的一个qr模块扩展预设大小的长度，其中，预设大小的长度必须要小于一个qr模块的1/2大小，否则无法保证储存在qr码中的原有信息不被修改，扩展尺度在不影响qr码原有信息的范围内可选，优选的，扩展尺度为一个qr模块长度的1/3大小；

在对所述私密信息嵌入的位置进行调整时，qr模块可以从多个方向朝相邻qr模块进行扩展，不仅可以在水平方向进一步扩展来嵌入信息，还可以在竖直方向上扩展从而嵌入信息，此外还可以同时在水平方向和竖直方向扩展来嵌入信息，大大提高了信息的嵌入容量；

如图5所示，一种私密信息单方向扩展嵌入方法的示意图，qr模块可以在水平方向上向右侧相邻的qr模块单向扩展嵌入信息，其中左侧a0-a8为原始qr码的一个黑色模块，右侧b0-b8为原始qr码的一个白色模块，黑色模块向右扩展一个qr模块长度的1/3大小的尺度后，b4-b6由原来的白色变为黑色；

如图6所示，一种私密信息多方向扩展嵌入方法的示意图，可以在qr码水平方向上以三角形的形状同时有向左和向右两个方向的扩展来嵌入信息，其中左侧a0-a8为原始qr码的一个黑色模块，右侧b0-b8为原始qr码的一个白色模块，白色模块向左扩展一个qr模块长度的1/3，令a2和a8的部分像素由原来的黑色变为白色，同时黑色模块向右扩展一个qr模块长度的1/3，令b4-b6的部分像素由原来的白色变为黑色；

通过改变qr码黑白块边界的位置来嵌入信息，在此过程中，不会影响到原qr码中存储信息的核心像素，如图5和图6所示的核心像素a0和b0在私密信息的嵌入过程中始终保持不变，因此本发明所提方法不会改变原始qr码的信息，不会影响qr码的识别和纠错能力；

判断私密信息是否全部嵌入qr码中，若是，则生成获得携带私密信息的qr码；若否，则继续对qr码嵌入私密信息；

s4、判断接收的qr码中是否携带私密信息；

具体的，接收一个有可能携带私密信息的qr码，根据qr码中模块的扩展情况来判断qr码中是否携带私密信息，由于嵌入信息是通过改变qr码黑白块边界的位置来实现的，因此可以根据qr码模块像素变化的特征来判别qr码中是否携带私密信息；

若判断得出所述qr码携带私密信息，则继续对私密信息进行提取；反之，则所述qr码没有携带私密信息；

s5、若所述qr码携带私密信息，则计算所述私密信息嵌入的位置；

具体的，利用qr码自身的纠错能力恢复qr码中被破坏的模块信息，再从恢复的qr码中根据可用于嵌入私密信息的位置和qmc方法计算qr码中私密信息的嵌入位置；

s6、根据计算出的qr码中私密信息的嵌入位置，从所述私密信息嵌入的位置提取私密信息，判断所述私密信息嵌入的位置对应的图形是否被调整，若否，则私密信息为第一信息；若是，则私密信息为第二信息；

其中，可选的，设置所述第一信息为1，所述第二信息为0；

具体的，从私密信息嵌入位置中提取私密信息，判断信息嵌入位置对应的qr码模块是否被调整，若该模块没有被调整则私密信息为1，若该模块被调整则私密信息为0，重复这一过程直至所有的私密信息都提取完毕。

实施例二

请参照图3和图4，本实施例与实施例一的不同在于还包括：

在步骤s1之前还包括步骤：

接收给定的载体qr码和私密信息；

使用rs纠错编码按照qr码的最高纠错等级预设百分比的纠错容量为所述私密信息添加纠错码；

其中，所述最高纠错等级的纠错容量为30％，即使用rs纠错编码按照qr码的最高纠错等级30％的纠错容量为私密信息添加纠错码，获得具有纠错能力的私密信息，在qr码遭受到破坏的情况下，只要遭受的破坏程度不是很严重，就能够保证可以完整提取出隐藏在qr码中的私密信息，增强了私密信息的鲁棒性；

在步骤s6之后还有：

s7、使用rs纠错编码的解码方法对所得私密信息进行解码，获得经过纠错处理的私密信息。

其中，使用rs纠错编码的解码方法对所得私密信息进行解码是为了纠正所述私密信息中可能存在的错误。

实施例三

请参照图2，一种基于qr码的私密信息管理终端1，包括存储器2、处理器3及存储在存储器2上并可在所述处理器3上运行的计算机程序，所述处理器3执行所述计算机程序时实现实施例一中的各个步骤。

实施例四

请参照图2，一种基于qr码的私密信息管理终端1，包括存储器2、处理器3及存储在存储器2上并可在所述处理器3上运行的计算机程序，所述处理器3执行所述计算机程序时实现实施例二中的各个步骤。

综上所述，本发明提供的一种基于qr码的私密信息管理方法及终端，通过计算qr码中可用于嵌入信息的位置，从所述可用于嵌入信息的位置中随机选取用于嵌入所述私密信息的位置，在所述选取的位置中嵌入所述私密信息，若嵌入的私密信息为第一信息，则所述私密信息嵌入的位置对应的图形不变，若嵌入的私密信息为第二信息，则对所述私密信息嵌入的位置对应的图形进行调整，可以在公开信息和私密信息储存在同一个二维码时，提高私密信息的安全性与隐蔽性；在选取私密信息嵌入位置时利用qmc方法可以提高嵌入信息的隐蔽性和抗攻击的能力；在将所述私密信息嵌入的位置进行调整时，可以实现从多个方向进行扩展，大大提高了私密信息的嵌入容量，在不改变原始qr码信息的前提下，进一步优化了基于qr码的私密信息的发布与提取。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。