基于二維條碼技術及其在防偽中的應用研究

周茜

摘要：隨著經濟的發展，許多新技術在我們的生活使用越來越頻繁，二維條碼技術就是其中的一種。本文介紹了二維條碼的特點，以及二維條碼的防偽機制、具體的防偽流程和實際中的應用。

關鍵詞：二維條碼 防偽 技術應用

引言

二維條碼是近幾年來在智能手機等移動設備上特別流行的編碼方式，相較于傳統的條形碼，二維條碼能夠儲存更多的信息，也能表示更多種類的數據。憑借著獨一無二圖案，二維條碼被廣泛運用于防偽領域。

一、二維條碼技術的特點

二維條碼的研究開始于上世紀80年代，因其具有編碼密度高、儲存信息量大、容錯能力強、保密防偽性能好、譯碼可譯性高、成本低、持久耐用的特點，被廣泛運用于生活中的各個領域。二維碼可容納的數據量較普通的條形碼約高幾十倍，可以容納1850個大寫字母、2710個數字、2710個數字或是500多個數字。二維條碼科技將許多復雜的信息進行編輯，例如圖片、聲音、文字指紋等，同時也可以表示多種語言問題。二維條碼還具有糾錯的功能，當二維碼遭到損壞，例如穿孔、污損等等引起的局部破壞，依然能夠進行識別。二維條碼在使用中能夠疊加指紋、照片等信息，這使得二維條碼的防偽性能極佳。二維條碼的誤碼率不超過千萬分之一，這也保證了其可譯性。在二維條碼的設計過程中，采用了世界上最先進的數學接錯理論，保證了即使在二維條碼的損壞率達到50%時，也能夠進行正常的識別。二維碼的制作是通過點陣、激光、噴墨等打印技術，在不同的材料上引出條碼，主要的制作費用只是油墨的成本，這就決定了二維碼的制作成本極低。由于是使用電腦進行制作，二維碼的制作自由度也較高，可以根據不同的要求進行設計，實現不同級別的加密，一旦生成了二維條碼，就是永久不變的，所以二維條碼的防偽和保密性能極佳。由于現在的智能手機等設備都具有二維碼掃碼識別的功能，二維條碼的應用領域也越來越高。

二、二維條碼技術在防偽中應用

（一）二維條碼防偽機制

二維條碼在制作的過程中巧妙地運用了計算機的邏輯基礎概念，將二進制數字“0”、“1”表示成相對應的幾何圖形，以此來實現信息的儲存，并且通過圖像輸入設備自行識讀，實現信息的自動處理。二維條碼的標準有很多種，但總的來說可以分為堆疊式，行排式和矩陣式二維碼兩種。堆疊式，行排式又被稱為堆積式二維條碼或是層排式二維條碼，具體的編碼原理基于條形碼之上，根據需要的不同堆積成二行或是多行。在編碼設計、校驗原理、識讀等方面繼承了條形碼的特點。堆疊式，行排式二維條碼的識讀機器和印刷機器同上與普通條形碼的技術是兼容的，但在譯碼算法上并不相同。矩陣式二維條碼又稱為棋盤式二維條碼，矩陣式二維碼主要建立在計算機的圖像處理技術和組合編碼原理等基礎之上，主要是在矩形空間內，通過黑白兩種像素不同的位置進行分布編碼。在矩陣的元素位置上，通過點的出現表示二進制中的數字“1”，而不出現點的位置表示二進制中的數字“0”，具體點的排列組合確定了二維條碼的所儲存的信息。

（二）二維條碼防偽流程

使用二維條碼進行防偽時，以具體的生產商品為例，首先根據商品的生產廠家、生產日期、批號等等生產信息，將每一件商品的唯一識別信息A（明文），通過加密算法（EC）進行計算，生成標識信息B（密文），對密文生成唯一對應的二維條碼圖片，這時生成的二維條碼圖片就成了商品的防偽載體，在商品的生產流水線上，將該二維條碼通過噴印設備在商品的外包裝上進行印刷，同時將商品的具體識別信息上傳到網絡數據庫中，以便驗偽者進行驗證。當在市場上進行該商品的銷售時，消費者可以使用手機對二維條碼進行拍照，將條碼上傳到網上的驗證服務器，服務器在進行二維條碼識別后得到表示信息B（密文），之后通過解碼算法（EC）進行解碼，最終得到標識信息A（明文），并與數據庫中的信息進行對比，若有相對應的記錄則為真品，將商品生產的具體信息作為驗證結果，反饋給消費者，對于已經進行過驗證的商品查證信息進行記錄，若再次出現不同解碼信息查證則斷定為假貨，并記錄信息，作為審貨和假貨分析的依據，在實現商品真偽查證的同時，也給廠家提供一手的銷售分析數據。

（三）二維條碼防偽發展前景

二維條碼的關鍵技術在于編碼，但是二維條碼并非專用的信息安全技術，如果被偽造者掌握了編碼、譯碼的方法，就能夠對二維碼進行解讀和造偽，所以二維條碼要在防偽領域廣泛的應用，必須與其他防偽技術進行結合。將二維條碼與生物識別技術進行結合就是一種很好的方法，可以結合的技術包括指紋識別技術、虹膜識別技術、面部識別技術等，這些生物信息是唯一的，能夠保證標識信息的唯一，從而達到較高的防偽性。使用信號處理的方法在數字化的多媒體數據中嵌入隱秘標記的數字水印技術，也是與二維條碼結合能夠提高防偽性能的技術。這種標記只有使用專門的檢測器或是閱讀器才能夠提取，防偽性能較好。紋理防偽技術是在紙漿中摻雜特定的有色纖維或者某種特定形狀的顆粒物，生成紋理紙，并制成紋理標簽，不同的紋理標簽都有唯一的三維結構，這種防偽方法在高檔商品防偽中有很大的應用前景。在進行二維碼印刷時，可以采用添加團花、底紋和花邊的方式進行防偽，團花是具有各種紋理的圖案，既可以復雜也可以簡略，但是樣式各不相同，難以偽造。而底紋具有較強的連續性，能夠將各種要素聯系起來，常用與各種證件的防偽。而花邊主要是呈現在二維碼的邊際，通過花邊的印刷顏色達到防偽的效果，但由于容易仿造，要確保花邊具有獨特性和不可仿造性。

三、總結

隨著經濟技術的發展，二維條碼的應用越來越廣泛，在商品的防偽中使用越來越廣，目前來看，二維條碼技術已發展的較為成熟，但是在防偽方面上還能夠有很大的提高，這需要廣大防偽工作者的努力來進一步實現。