[发明专利]基于二维码的信息加密解密方法

说明书

本发明公开了一种基于二维码的信息加密解密方法，其中加密方法包括以下步骤：对加密文本进行第一次编码加密；随机选取一幅高空间频率图像，并提取其图像的物理特征，经过处理后得到图像的浮雕效果；将提取的高空间频率图像物理特征与加密文本进行二次加密；将二次加密后的加密文本隐写至高空间频率图像中，具体通过多比特来描述高空间频率图像的每一个像素颜色，根据浮雕效果起伏得到图像中每个像素的最次要比特，并将自动扩展密码存放在最次要比特中，生成加密隐写图像；对生成的加密隐写图像进行二维码编码，生成二维码图片。本发明提高了信息传递的安全性和可读性。

技术领域

本发明涉及图像处理和信息隐写领域，尤其涉及一种基于二维码的信息加密解密方法。

背景技术

信息隐写是一门关于信息隐藏的技巧与科学，所谓信息隐藏指的是不让除预期的接收者之外的任何人知晓信息的传递事件或者信息的内容。一般来说，隐写的信息看起来像一些其他的东西，例如一张购物清单，一篇文章，一篇图画或者其他“伪装”的消息。隐写的信息通常用一些传统的方法进行加密，然后用某种方法修改一个“伪装文本”，使其包含被加密过的消息，形成所谓的“隐秘文本”。

载体文件相对隐秘文件的数据含量越大，隐藏后者就越加容易。因为这个原因，数字图像在因特网和其他传媒上被广泛用于隐藏消息。例如：一个24位的位图中的每个像素的三个颜色分量红、绿和蓝各使用8个比特来表示。如果我们只考虑蓝色的话，就是说有2种不同的数值来表示深浅不同的蓝色。而像11111111和11111110这两个值所表示的蓝色，人眼几乎无法区分。因此，这个最低有效位就可以用来存储颜色之外的信息，而且在某种程度上几乎是检测不到的。近几年来，信息隐写已经成为了信息安全的焦点。因为每个Web站点都依赖多媒体,如音频、视频和图像。信息隐写这项技术可以将秘密信息嵌入到数字媒介中而不损坏它的载体的质量。第三方既觉察不到秘密信息的存在,也不知道存在秘密信息。因此密钥、数字签名和私密信息都可以在开放的环境，如Internet或者内联网中安全的传送。

但是图像隐写仍存在很大的局限性，比如其对数据的准确度要求，使其只能在网络上进行传送使用，若将图像打印再扫描则图像像素出现巨大变化，从而失去了其隐藏信息，导致不能应用于日常生活。而可重写材料是一种由多层塑料和玻璃构成的可多次重复擦写材料。它的表面涂有光感材料，在紫外线照射下，氧化油墨会被“印到”上面，产生需要的图案或文字。材料放在115°高温环境中，所印的文字就会消失。同时利用二维码是一种高密度的编码，信息容量大，同时容错能力强的特点，作为线上线下的接口。本发明将可重写材料与二维码、图像隐写相结合，既能在满足隐藏信息，节约材料浪费的同时能广泛在生活中应用传播，可应用于快递的买家信息保护等多个方面。

发明内容

本发明的目的在于在保证加密信息安全传输前提下，提高在可重写材料上的高精确度解密，无误传递机密信息并将其打印。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种基于二维码的信息加密方法，包括以下步骤：

对加密文本进行第一次编码加密；

随机选取一幅高空间频率图像，并提取其图像的物理特征，经过处理后得到图像的浮雕效果；

将提取的高空间频率图像物理特征与加密文本进行二次加密，具体建立加密文本的二次加密的密钥生成参数与密钥的映射关系，并使用伪随机子密码生成算法自动扩展密码；

将二次加密后的加密文本隐写至高空间频率图像中，具体通过多比特来描述高空间频率图像的每一个像素颜色，根据浮雕效果起伏得到图像中每个像素的最次要比特，并将自动扩展密码存放在最次要比特中，生成加密隐写图像；

对生成的加密隐写图像进行二维码编码，生成二维码图片。

接上述技术方案，第一次编码加密时，设定密钥长度128位，通过多轮变换函数：轮密钥加变换、字节替换、行位移变换、列混合变换方式进行多次迭代，产生一个子密钥矩阵。