一种基于字符串转图片加密的商品防伪码批量生成方法技术

本发明专利技术公开了一种基于字符串转图片加密的商品防伪码批量生成方法，包括如下步骤：将表征某批商品唯一身份信息的批量商品标识码，进行数值型数据和8bits二进制转换，得到二进制序列PB，并根据该批商品的数量，设置一定长度的商品生产序号；利用混沌信号对序列PB进行置乱，并按照自定义的三维二进制矩阵数据分层填放规则逐层填放，以生成统一密文图片；根据该批商品中各件商品生产序号的不同产生不同的混沌信号，依次与统一密文图片像素进行按位异或操作，从而批量生成单件商品的防伪图片，进而组合生成商品防伪二维码。本发明专利技术所提的商品防伪码批量生成方法简单可行，具有很强的安全性、不易破解，批量生成的商品防伪二维码具有“唯一性和不可伪造性”。。。

【技术实现步骤摘要】
一种基于字符串转图片加密的商品防伪码批量生成方法


[0001]本专利技术涉及数码防伪
，特别涉及一种基于字符串转图片加密的商品防伪码批量生成方法。

技术介绍

[0002]目前市场上常用的防伪技术主要有纸纹防伪技术、激光全息防伪技术、化学油墨防伪技术、核径迹防伪技术、电码防伪技术，以及数码防伪技术等等。传统的防伪技术由于其制作工艺复杂、防伪标签鉴别不便等局限性，难以广泛应用于所有商品的真伪识别，仅局限于高端产品的真伪鉴别。由于传统防伪技术的种种缺点，数码防伪技术应运而生，根据制码方式的不同，其发展过程分为：随机条码防伪模型、加密有序流水号防伪模型，以及综合防伪模型三个阶段。目前，数码防伪技术已经成为了防伪行业中运用最为广泛的技术之一，在防伪领域起着举足轻重的作用。
[0003]数码防伪技术的前提是制码，而制码技术中常见并广泛应用的是二维码。二维码涉及社会生活的方方面面，从聊天软件中的个人名片到移动支付的交易介质，二维码成为制码技术中的热门。同时混沌信号作为一种天然的密码，引入到商品防伪码生成过程中，具有更高的安全性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种基于字符串转图片加密的商品防伪码批量生成方法，利用混沌系统产生的混沌信号对商品标识码转换的二进制序列进行置乱，并按照自定义的三维二进制矩阵数据分层填放规则逐层填放，以生成统一密文图片，根据该批商品中各件商品生产序号的不同产生不同的混沌信号，分别与统一密文图片像素进行按位异或操作，从而批量生成单件商品的防伪图片，进而组合生成商品防伪二维码，以此保证所提防伪码批量生成方法简单可行，具有很强的安全性、不易破解，批量生成的商品防伪码具有“唯一性和不可伪造性”。
[0005]本专利技术提供了一种基于字符串转图片加密的商品防伪码批量生成方法，包括如下几个步骤：
[0006](1)转码
[0007]将表征某批商品唯一身份信息的批量商品标识码，即字符串逐个字符转换为数值型数据，得到数值序列随后将数值序列P中元素逐个转换成8位二进制，得到二进制序列
[0008]同时根据该批商品的数量K，设置一定长度的商品生产序号，即字符串逐个字符转换为数值型数据，得到数值序列
[0009]其中批量商品标识码来自于GBK编码的字符，批量商品标识码的长度表示为数
值序列P的长度为二进制序列PB的长度为且商品生产序号的长度为商品生产序号可表示的范围为数值序列的长度为且
[0010](2)某批商品的统一加密——生成统一密文图片
[0011]首先，生成用于该批商品统一加密的混沌信号
[0012]利用外部加密密钥(α,β)，按照如下(1)
‑
(3)公式分别计算得到混沌系统的初值x1、参数λ、抽取间隔δ，令
[0013][0014]则可得，
[0015]x1＝mod(K_inner+α,0.99)+0.01，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0016]λ＝2+mod(K_inner+β,53)，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0017][0018]其中，α∈(0,1)，β∈(0,100)，[{PB
8i
‑7,PB
8i
‑6,...,PB
8i
‑1,PB
8i
}]0表示统计二进制序列 {PB
8i
‑7,PB
8i
‑6,...,PB
8i
‑1,PB
8i
}中存在二进制
‘0’
的个数，表示统计二进制序列中存在二进制
‘1’
的个数，
[0019]由初值x1、参数λ，对如下公式(4)所示的Chebyshev混沌系统进行迭代，k表示迭代次数，x
k+1
表示第k次迭代得到的混沌信号，其中k＝1,2,
…
[0020]x
k+1
＝cos(λ
·
arccos(x
k
))
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0021]得到混沌序列从第δ个元素开始每隔δ个元素取1个，从而形成长度为的混沌序列然后将混沌序列X分割成两部分，从而得到长度为的混沌序列以及长度为8的混沌序列
[0022]然后，二进制序列PB的置乱
[0023]将混沌序列X1按降序排序，根据序列X1排序前、后的位置变化置乱规则，对二进制序列进行置乱，得到置乱后的二进制序列
[0024]最后，统一密文图片的生成
[0025]①
确定灰度图片的大小，令表征灰度图片的矩阵M为方阵，且矩阵M的行数H和列数L为相应的表征灰度图片矩阵M的三维二进制矩阵MB，且矩阵MB的行数为H、
列数为L、层数为8，
[0026]②
判断不等式是否成立，如成立，则生成一个长度为各元素均为二进制
‘1’
的二进制序列并将置乱后的二进制序列和二进制序列FB进行组合，得到组合二进制序列和二进制序列FB进行组合，得到组合二进制序列
[0027]如不成立，即则直接得到组合二进制序列则直接得到组合二进制序列
[0028]③
将混沌序列X2按升序排序，得到置乱后的混沌序列根据序列 X2排序前、后的位置变化置乱规则，得到矩阵MB的分层填放顺序，表示为同时按照如下公式(5)计算可得矩阵MB中第层的定位方向参数PD
i
，其中i＝1,2,3,...,7,8，
[0029][0030]④
按照自定义的三维二进制矩阵MB数据分层填放规则，将组合二进制序列BB中元素逐层填放入三维二进制矩阵MB中，由三维二进制矩阵MB继而得到数值矩阵M，从而生成该批商品的统一密文图片 C，其中矩阵M的大小为H
×
L，统一密文图片C的大小为H
×
L；
[0031](3)某批商品的批量加密——批量生成单件商品的防伪图片
[0032]根据该批商品中各件商品生产序号的不同，分别执行单件商品的防伪图片生成步骤，即可实现该批商品的防伪图片批量生成，其中单件商品的防伪图片生成步骤描述如下，
[0033]首先，生成该批单件商品加密的混沌信号
[0034]利用该批商品统一加密时混沌系统的初值x1，根据该批商品中该件商品的商品生产序号，以及其转换的数值序列按照如下公式(6)所示计算得到该批商品中该件商品加密时混沌系统的初值y1，
[0035][0036]由初值y1、参数λ，对如下公式(7)所示的Chebyshev混沌系统进行迭代，k表示迭代次数，y
k+1
表示第k次迭代得到的混沌信号，其中k＝1,2,
…
，
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于字符串转图片加密的商品防伪码批量生成方法，其特征在于，包括如下几个步骤：(1)转码将表征某批商品唯一身份信息的批量商品标识码，即字符串逐个字符转换为数值型数据，得到数值序列随后将数值序列P中元素逐个转换成8位二进制，得到二进制序列同时根据该批商品的数量K，设置一定长度的商品生产序号，即字符串逐个字符转换为数值型数据，得到数值序列其中批量商品标识码来自于GBK编码的字符，批量商品标识码的长度表示为数值序列P的长度为二进制序列PB的长度为且商品生产序号的长度为商品生产序号可表示的范围为数值序列的长度为且(2)某批商品的统一加密——生成统一密文图片首先，生成用于该批商品统一加密的混沌信号利用外部加密密钥(α,β)，按照如下(1)
‑
(3)公式分别计算得到混沌系统的初值x1、参数λ、抽取间隔δ，令则可得，x1＝mod(K_inner+α,0.99)+0.01，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)λ＝2+mod(K_inner+β,53)，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)其中，α∈(0,1)，β∈(0,100)，[{PB
8i
‑7,PB
8i
‑6,...,PB
8i
‑1,PB
8i
}]0表示统计二进制序列{PB
8i
‑7,PB
8i
‑6,...,PB
8i
‑1,PB
8i
}中存在二进制
‘0’
的个数，表示统计二进制序列中存在二进制
‘1’
的个数，由初值x1、参数λ，对如下公式(4)所示的Chebyshev混沌系统进行迭代，k表示迭代次数，x
k+1
表示第k次迭代得到的混沌信号，其中k＝1,2,
…
x
k+1
＝cos(λ
·
arccos(x
k
))
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)得到混沌序列从混沌序列XX的第δ个元素开始每隔δ个元素取1个，从而形成长度为的混沌序列然后将混沌序列X分割成两部分，从而得到长度为的混沌序列
以及长度为8的混沌序列然后，二进制序列PB的置乱将混沌序列X1按降序排序，根据序列X1排序前、后的位置变化置乱规则，对二进制序列进行置乱，得到置乱后的二进制序列最后，统一密文图片的生成
①
确定灰度图片的大小，令表征灰度图片的矩阵M为方阵，且矩阵M的行数H和列数L为相应的表征灰度图片矩阵M的三维二进制矩阵MB，且矩阵MB的行数为H、列数为L、层数为8，
②
判断不等式是否成立，如成立，则生成一个长度为各元素均为二进制
‘1’
的二进制序列并将置乱后的二进制序列和二进制序列FB进行组合，得到组合二进制序列和二进制序列FB进行组合，得到组合二进制序列如不成立，即则直接得到组合二进制序列则直接得到组合二进制序列
③
将混沌序列X2按升序排序，得到置乱后的混沌序列根据序列X2排序前、后的位置变化置乱规则，得到矩阵MB的分层填放顺序，表示为同时按照如下公式(5)计算可得矩阵MB中第层的定位方向参数PD
i
，其中i＝1,2,3,...,7,8，
④
按照自定义的三维二进制矩阵MB数据分层填放规则，将组合二进制序列BB中元素逐层填放入三维二进制矩阵MB中，由三维二进制矩阵MB继而得到数值矩阵M，从而生成该批商品的统一密文图片C，其中矩阵M的大小为H
×
L，统一密文图片C的大小为H
×
L；(3)某批商品的批量加密——批量生成单件商品的防伪图片根据该批商品中各件商品生产序号的不同，分别执行单件商品的防伪图片生成步骤，即可实现该批商品的防伪图片批量生成，其中单件商品的防伪图片生成步骤描述如下，首先，生成该批单件商品加密的混沌信号利用该批商品统一加密时混沌系统的初值x1，根据该批商品中该件商品的商品生产序号，以及其转换的数值序列按照如下公式(6)所示计算得到该批商品中该件商品加密时混沌系统的初值y1，
由初值y1、参数λ，对如下公式(7)所示的Chebyshev混沌系统进行迭代，k表示迭代次数，y
k+1
表示第k次迭代得到的混沌信号，其中k＝1,2,
…
，y
k+1
＝cos(λ
·
arccos(y
k
))
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)得到混沌序列YY＝{y1,y2,...,y
1001
,y
1002
,...,y
1000+H
×
L
,...}，从第1001个元素开始连续取H
×
L个，从而形成长度为H
×
L的混沌序列Y＝{Y1,Y2,Y3,...,Y
H
×
L
‑1,Y
H
×
L
}＝{y
1001
,y
1002
,...,y
1000+H
×
L
}，然后，将混沌序列Y中元素逐一进行如下公式(8)所示的运算处理，得到处理后的混沌序列序列序列最后，将数值矩阵M中元素与混沌序列中相应元素分别进行按位异或操作，得到数值矩阵表示如下，表...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛苏英，张小美，陆国平，吴新华，刘焰森，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：