[发明专利]一种彩色垃圾分类二维码的生成方法

摘要

本发明公开了一种彩色垃圾分类二维码的生成方法，包括：将垃圾袋身份信息编码生成唯一的垃圾袋身份码；抽取出身份显示码和身份隐藏码，并分别转换成数值型数据；分别计算得到混沌系统的初值、参数、初始迭代步数和抽取间隔，对Logistic混沌映射进行迭代生成混沌序列；分别对3个自定义数值型数据与密文数值对应关系表中的密文数值进行置乱，同时针对身份隐藏码转换数据的不同数值分别进行相应的正向、逆向扩散加密，再根据置乱后的对应关系表，产生身份隐藏加密码，进而组合生成垃圾分类码，得到彩色垃圾分类二维码。本发明所提彩色垃圾分类二维码的生成方法简单可行，具有很强的安全性、不易破解，且生成的彩色垃圾分类二维码便于引导垃圾分类，能有效保护垃圾袋身份隐藏信息中用户的隐私，具有“唯一性和安全性”。

主权项

1.一种彩色垃圾分类二维码的生成方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将垃圾袋身份信息编码生成唯一的垃圾袋身份码，表示为S₁S₂...S_kS_k+1S_k+2...S_k+LS_k+L+1S_k+L+2...S_k+L+pS_k+L+p+1S_k+L+p+2...S_k+L+p+nS_k+L+p+n+1S_k+L+p+n+2，其中S₁S₂...S_k为省市区，S_k+1S_k+2...S_k+L为具体居住地址，S_k+L+1S_k+L+2...S_k+L+p为联系人和联系电话，S_k+L+p+1S_k+L+p+2...S_k+L+p+n为制码日期，S_k+L+p+n+1S_k+L+p+n+2为垃圾分类颜色信息，相互用空格间隔，垃圾袋身份码长度为k+L+p+n+6；(2)从垃圾袋身份码中分别抽取出身份显示码S₁S₂...S_kS_k+L+p+1S_k+L+p+2...S_k+L+p+nS_k+L+p+n+1S_k+L+p+n+2和身份隐藏码S_k+1S_k+2...S_k+LS_k+L+1S_k+L+2...S_k+L+p，并将身份显示码和身份隐藏码分别进行字符与数值的转换，得到对应的数值型序列B1和P1，其中B1的长度为P1的长度为(3)利用垃圾袋身份码中身份显示码对应的MD5值M＝"M₁M₂...M₃₁M₃₂"，以及外部密钥α、β，按照如下所示公式分别计算得到混沌系统的初值x₁、参数μ、初始迭代步数m和抽取间隔n₁、n₂、n₃：其中，bianm(·)为自定义函数；α∈(0,1)，β∈[3.75,4)，从而保证x₁∈(0,1)，μ∈[3.75,4)，m∈[210,262]的整数，n₁∈[1,11]的整数，n₂∈[1,17]的整数，n₃∈[1,19]的整数，可见混沌系统的初值x₁、参数μ、初始迭代步数m和抽取间隔n₁、n₂、n₃不仅与外部密钥α、β有关，而且会随着垃圾袋身份显示码变化；(4)由初值x₁和参数μ，对如下公式所示的Logistic混沌映射进行迭代，k表示迭代次数k＝1,2,...，x_k+1表示第k次迭代得到的混沌信号：x_k+1＝μ×x_k×(1‑x_k)得到混沌序列X＝{x₁,x₂,x₃,...,x_k,...}，从第m个元素开始每隔n₁个元素取1个，从而形成长度为72的混沌序列Y1＝{Y1₁,Y1₂,Y1₃,...,Y1₇₁,Y1₇₂}，从第m个元素开始每隔(n₁+1)个元素取1个，从而形成长度为72的混沌序列Y2＝{Y2₁,Y2₂,Y2₃,...,Y2₇₁,Y2₇₂}，从第m个元素开始每隔(n₁+2)个元素取1个，从而形成长度为94的混沌序列Y3＝{Y3₁,Y3₂,Y3₃,...,Y3₉₃,Y3₉₄}，并从第m个元素开始每隔n₂个元素取1个，从而形成长度为LL的混沌序列Z＝{Z₁,Z₂,Z₃,...,Z_LL‑1,Z_LL}，同时从第m个元素开始每隔n₃个元素取1个，从而形成长度为LL的混沌序列V＝{V₁,V₂,V₃,...,V_LL‑1,V_LL}，其中(5)将序列Y1＝{Y1₁,Y1₂,Y1₃,...,Y1₇₁,Y1₇₂}按升序排序，根据序列Y1排序前、后的位置变化置乱规则，对自定义的数值型数据与密文数值对应关系表1中密文数值进行置乱，得到置乱后的对应关系表1，同时将序列Y2＝{Y2₁,Y2₂,Y2₃,...,Y2₇₁,Y2₇₂}按升序排序，根据序列Y2排序前、后的位置变化置乱规则，对自定义的数值型数据与密文数值对应关系表2中密文数值进行置乱，得到置乱后的对应关系表2，并将序列Y3＝{Y3₁,Y3₂,Y3₃,...,Y3₉₃,Y3₉₄}按升序排序，根据序列Y3排序前、后的位置变化置乱规则，对自定义的数值型数据与密文数值对应关系表3中密文数值进行置乱，得到置乱后的对应关系表3，然后设定Switch_C1＝0，将数值型序列P1中各元素依次进行如下正向扩散加密，当P1_i<128时，当P1_i>128且Switch_C1＝0时，Switch_C1＝1，当P1_i>128且Switch_C1＝1时，Switch_C1＝0，从而得到正向扩散加密后的数值型序列再设定Switch_C2＝1，将数值型序列中各元素依次进行如下逆向扩散加密，当时，根据置乱后的对应关系表1，将数值C2_i转化成密文数值当且Switch_C2＝0时，Switch_C2＝1，根据置乱后的对应关系表2，将数值C2_i转化成密文数值当且Switch_C2＝1时，Switch_C2＝0，根据置乱后的对应关系表3，将数值C2_i转化成密文数值从而得到逆向扩散加密后的数值型序列其中，外部密钥和C1₀为正向扩散加密运算初值，外部密钥和C2₀为逆向扩散加密运算初值，接着将数值型序列进行数值与字符的转换，得到对应的字符序列C，即身份隐藏加密码(C₁C₂...C_LC_L+1C_L+2...C_L+p+f‑1C_L+p+f)，其中f≥1；(6)将垃圾袋身份显示码S₁S₂...S_kS_k+L+p+1S_k+L+p+2...S_k+L+p+nS_k+L+p+n+1S_k+L+p+n+2和身份隐藏加密码C₁C₂...C_LC_L+1C_L+2...C_L+p+f‑1C_L+p+f进行组合，得到垃圾分类码，并生成QR Code类型的彩色垃圾分类二维码。