摘 要 二维码在移动互联网时代快速发展，改变了我们的日常生活方式。它在给我们生活带来极大的便利性的同时，也存在着一定的安全隐患。本文探讨利用非对称加密算法对QR二维码加密，提高二维码的安全性。

【关键词】二维码 非对称加密

1 引言

1.1 背景

移动互联网的迅速发展，带动了二维码在百姓生活中的应用和普及，其中最流行莫过于QR二维码。二维码是一种新兴的信息存储、识别和传递技术，其应用领域包括电子商务、产品追溯、人际交往、广告宣传、公安业务等。比如一些地市公安局推出二维码智慧门牌，市民通过手机直接扫码就可以查询到附近房屋出租信息，查看到所处的位置、社区民警及其联系方式，了解安全防范知识，市民还可扫码进行房产户籍办理、水电通讯缴费等活动。

目前二维码的生成与识别技术已经成熟，一些不法分子通过篡改、伪造二维码的方式进行犯罪活动。而从视觉上很难看出一个二维码是否存在安全问题，民众安全意识又相对匮乏，因此二维码成为通信诈骗的高发区，涉及二维码的安全事件日趋增多。面对二维码存在的安全隐患，最根本的解决办法就是设计具有安全认证的二维码系统，其中最核心就是加密二维码。

1.2 研究现状

二维码技术诞生于20世纪80年代。日本Denso公司于1994年研究设计了QR二维码。我国在2000年颁布了QR二维码的国家标准。二维码加密防伪技术是近期出现的需求。刘云龙于2012年提出了基于DES加密的QR二维码。高彦受、周庆等研究人员都对加密二维码进行了研究。

2 非对称密码体制

1976年，Diffie和Hellman提出了公钥密码体制的思想，开创了密码学研究的新方向。公钥密码体制使用一对秘钥，分别是公钥和私钥。公钥可以对外公开，而私钥则由一方安全保管，不对外公开。公钥和私钥必须成对出现，即如果用私钥对数据进行加密，只有相应的公钥才能解密。而且知道公钥私钥其中一个，无法计算出另外一个，因此又称为非对称加密体制，如图1所示。

使用非对称密码体制实现通信的过程如图2所示：

（1）通信双方都要生成用于加密解密的公钥和私钥。

（2）通信双方公开自己的公钥，私钥保密。

（3）发送方A用自己的私钥对信息M进行加密，然后将密文M发送给接收方B。

（4）接收方B用A的公钥解密A发送的密文M，得到明文信息M。

3 加密QR二维码

加密QR二维码融合了現有的加密技术和二维码技术，系统框架如图3所示。假设原始信息为M，二维码发布者的私钥为SK，公钥为PK，则M=ESK（M）。发布者将M信息使用QR编码器编码，生成二维码并将内置公钥的APP公开发布，用户使用该APP扫描QR码，若能解码得到正确可读的信息，则说明所扫描的QR码来源可靠，如图4所示。

4 结束语

二维码作为信息载体在信息时代的用途将越来越广泛，本文提出的基于非对称加密算法的QR二维码可有效杜绝二维码的篡改、伪造等系列问题，提高二维码的安全性。。

参考文献

[1]JP-JISC.JIS X0510-2004.01.080.5035. 040.2004—二维符号QR编码基本规范.日本.2004：1-124.

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[3]刘云龙，吕韬，曾晋等.基于android手机的加密QR二维码识别系统[J].软件杂志，2012，33（04）：34-36.

[4]于英政.QR二维码相关技术的研究[D].北京交通大学，2014，6.

[5]何大可，唐小虎.现代密码学[M].北京：人民邮电出版社，2009.

作者简介

张华（1981-），男，硕士研究生，福建警察学院计算机与信息安全管理系。研究方向为信息隐藏，逆向工程，QR二维码，三维几何造型，软件工程。

作者单位

福建警察学院 福建省福州市 350007