一种基于QR码和视觉密码技术的版权防伪码设计方法

背景技术：

1、在中国市场，对商品进行有效的防伪标识已成为一项迫切且重要的需求。目前，尽管物理防伪方法在效果上表现良好，但它们往往伴随着较高的成本，使得在大规模生产和应用中变得经济负担沉重。伴随着二维码识读技术的广泛普及，二维码在低成本、溯源能力方面的特殊优势使其成为一个有吸引力的替代方案。这种方法不仅成本低廉，还通过移动网络连接实现与数据库的即时互动，从而提供更加丰富的产品信息。然而，二维码作为一种公开的技术，面临着易于被仿制和伪造的问题，这严重削弱了其作为防伪手段的可靠性。此外，使用标准的手机扫码器进行鉴定时，用户可能被误导至不安全的网络链接，不仅失去防伪的效果，还可能带来潜在的安全威胁。现有的版权防伪码设计方案在安全性、实用性、成本效率和稳健性方面存在诸多不足，这些不足削弱了它们在市场中的应用潜力。

2、综上所述，开发一种新型的版权防伪标识码变得至关重要。这种新设计的防伪码应具备更大的存储容量和强大的纠错能力，同时确保极高的安全性和实用性。此外，为了适应快节奏的市场需求，这种新型防伪码的制作和验证过程也应快速且操作简便，以适应不断变化和日益增长的市场防伪需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种基于qr码和视觉密码技术的版权防伪码设计方法。

2、本发明是一种基于qr码和视觉密码技术的版权防伪码设计方法，包括以下步骤：

3、产生过程：

4、s1将原始版权信息储存到特定的qr码中，确保唯一用户绑定，限制盗版复制；

5、s2采用(2,2)视觉密码技术对储存版权信息的qr码进行编码，即将m×n个像素的qr码扩展为两幅2m×2n个像素的二值分享图像a、b；

6、s3将二值分享图像b指定为密钥1，并对二值分享图像a进行逆时针旋转特定角度得到二值旋转分享图像；

7、s4通过(2,2)视觉密码技术将一张空白图像编码为两幅二值随机图像c、d，其中d作为加密密钥2，c作为载体图像；

8、s5将二值旋转分享图像嵌入到载体图像的一个特定位置(a,b)得到最终的版权防伪码；

9、验证过程：

10、s6利用多个密钥对解密密钥进行重构，将重构的解密密钥与产品的版权防伪码进行重叠，可以得到储存原始版权信息的模糊qr码；

11、s7使用产品专属app对模糊qr码进行扫描，app对模糊qr码进行计算处理后得到较清晰的qr码并对清晰qr码进行识别，最终获取到正版版权信息并与用户绑定。

12、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

13、本发明介绍了一种基于qr码和视觉密码技术的版权防伪码设计方法。此方案通过增强的存储容量和优化的纠错机制，能够确保即便在部分信息缺失的情况下也能恢复完整的数据。此外，该设计通过视觉密码技术的应用显著提升了安全性，为版权保护提供了一种高度安全且难以被破解的解决方案。在实用性方面，该防伪码易于生成，并且可以通过标准的识读设备快速验证，大幅度简化了验证流程，提高了效率。总体而言，该发明为版权防伪提供了一个既安全又方便的高效工具，适合在版权管理和商品防伪领域广泛应用。

14、本发明采用qr码作为载体，对复杂的原始版权信息进行编码和存储，这种方法充分利用了qr码的高密度信息存储能力和内建的强大纠错特性。通过将版权信息嵌入到qr码中，不仅显著降低了数据存储的空间需求，而且得益于其二值图像的本质，这进一步简化了视觉密码技术的应用过程。此外，qr码的这些特性使其成为视觉密码实现中理想的媒介，既保障了信息的密集存储，又确保了在版权信息被部分遮挡或损坏时的可恢复性。综合来看，这种利用qr码的版权防伪方法为版权保护提供了一个既高效又安全的策略，极大地增强了版权信息防伪系统的可行性和实用性。

15、相较于传统的加密技术，视觉密码技术在安全性和实用性方面表现卓越，尤其在计算效率和简化过程方面具有显著优势。这种技术通过最小化复杂的计算需求，显著缩短了加密和解密所需的时间，并且简化了整个操作流程，使得非专业用户也能轻松实现加解密操作。此外，版权防伪码的设计采纳了高度随机化和均匀概率分布的原则，这不仅增强了密码分析攻击的能力，从而提升了版权信息的保护等级，而且其叠加后的可视性特征也大大简化了验证过程，允许用户无需借助任何复杂设备即可快速确认版权信息的真伪。因此，该版权防伪码不仅适用于高安全需求场合，也极具推广应用的潜力，能在版权保护领域发挥重要作用。

技术特征：

1.一种基于qr码和视觉密码技术的版权防伪码设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于qr码和视觉密码技术的版权防伪码设计方法，其特征在于，所述产生过程具体包括：

3.根据权利要求1所述的基于qr码和视觉密码技术的版权防伪码设计方法，其特征在于，所述验证过程具体包括：

4.根据权利要求2所述的基于qr码和视觉密码技术的版权防伪码设计方法，其特征在于，所述步骤s2的(2,2)视觉密码技术原理包括：在(2,2)视觉密码中，原始图像的每个像素被编码为两个2x2子矩阵。这些子矩阵被设计为，当两份分享图像对应的子矩阵重叠时，可以通过视觉对比恢复出原始像素。黑色像素和白色像素通过不同的子矩阵组合表示，确保只有在两份图像叠加时才能揭示原始信息。

5.根据权利要求2所述的基于qr码和视觉密码技术的版权防伪码设计方法，其特征在于，所述步骤s4中的(2,2)视觉密码方案对一空白图像进行编码，其会将w×h个像素的qr码扩展为两幅2w×2h个像素的二值分享图像；空白图像的尺寸必须大于qr码的尺寸，即w>m，h>n。

6.根据权利要求3所述的基于qr码和视觉密码技术的版权防伪码设计方法，其特征在于，所述步骤s6中的解密密钥是由密钥1(二值分享图像)、密钥2(二值随机图像)、密钥3(旋转角度)和密钥4(位置)重构得到，其过程与版权防伪码的获取过程相同。

7.根据权利要求3所述的基于qr码和视觉密码技术的版权防伪码设计方法，其特征在于，所述步骤s7产品专属app的功能为：首先是图像上传机制，允许用户上传扫描得到的模糊qr码；其次，该app采用最临近插值法对模糊qr码进行缩放，将其从2w×2h像素调整至w×h像素，以生成较清晰的qr码图像；接着，app具备识别这些清晰qr码的能力，从而获取其中储存的原始版权信息。最后，为了防止盗版，app还具备将获取的版权信息与用户进行唯一绑定的功能，确保每份版权信息仅支持一次使用；这些功能共同构成了一个完整的版权保护和验证系统，有效限制盗版产品的复制。

技术总结本发明提出了一种结合QR码和(2,2)视觉密码技术的版权防伪码设计方法。此方法以QR码为原始版权信息的容器，利用其大容量、强纠错性和丰富信息承载能力，实现版权防伪码设计。具体过程包括：将版权信息存储至特定QR码；应用(2,2)视觉密码技术，将该QR码及一空白图像编码成两幅二值分享图像和两幅二值随机图像；接着，一幅二值分享图像作为密钥1，另一幅经特定角度旋转后嵌入一幅二值随机图像中，形成版权防伪码。剩余的二值随机图像作为密钥2，二值分享图像旋转角度作为密钥3，嵌入位置(a,b)作为密钥4。通过这些密钥重构解密密钥，与防伪码重叠即可验证原始版权信息的真伪。原始版权信息绑定设置为单次使用，限制盗版复制。本发明适用于真实和虚拟产品版权验证。对于真实产品，解密密钥可制成透明(1)和不透明(0)的实体二值解密密钥板；虚拟产品则以二值数字矩阵存储。本发明的版权防伪码，凭借QR码和视觉密码技术的结合，不仅存储量大、纠错性强，还具有高安全性和实用性，其制作和验证过程快速简便。技术研发人员：席思星,任冰,于娜娜,张迪,贾鑫雨,吉祥祥,王晓雷,王涵,黄鹏飞受保护的技术使用者：河北工程大学技术研发日：技术公布日：2024/7/29