基于二维条码技术及其在防伪中的应用研究

周茜

摘要：随着经济的发展，许多新技术在我们的生活使用越来越频繁，二维条码技术就是其中的一种。本文介绍了二维条码的特点，以及二维条码的防伪机制、具体的防伪流程和实际中的应用。

关键词：二维条码 防伪 技术应用

引言

二维条码是近几年来在智能手机等移动设备上特别流行的编码方式，相较于传统的条形码，二维条码能够储存更多的信息，也能表示更多种类的数据。凭借着独一无二图案，二维条码被广泛运用于防伪领域。

一、二维条码技术的特点

二维条码的研究开始于上世纪80年代，因其具有编码密度高、储存信息量大、容错能力强、保密防伪性能好、译码可译性高、成本低、持久耐用的特点，被广泛运用于生活中的各个领域。二维码可容纳的数据量较普通的条形码约高几十倍，可以容纳1850个大写字母、2710个数字、2710个数字或是500多个数字。二维条码科技将许多复杂的信息进行编辑，例如图片、声音、文字指纹等，同时也可以表示多种语言问题。二维条码还具有纠错的功能，当二维码遭到损坏，例如穿孔、污损等等引起的局部破坏，依然能够進行识别。二维条码在使用中能够叠加指纹、照片等信息，这使得二维条码的防伪性能极佳。二维条码的误码率不超过千万分之一，这也保证了其可译性。在二维条码的设计过程中，采用了世界上最先进的数学接错理论，保证了即使在二维条码的损坏率达到50%时，也能够进行正常的识别。二维码的制作是通过点阵、激光、喷墨等打印技术，在不同的材料上引出条码，主要的制作费用只是油墨的成本，这就决定了二维码的制作成本极低。由于是使用电脑进行制作，二维码的制作自由度也较高，可以根据不同的要求进行设计，实现不同级别的加密，一旦生成了二维条码，就是永久不变的，所以二维条码的防伪和保密性能极佳。由于现在的智能手机等设备都具有二维码扫码识别的功能，二维条码的应用领域也越来越高。

二、二维条码技术在防伪中应用

（一）二维条码防伪机制

二维条码在制作的过程中巧妙地运用了计算机的逻辑基础概念，将二进制数字“0”、“1”表示成相对应的几何图形，以此来实现信息的储存，并且通过图像输入设备自行识读，实现信息的自动处理。二维条码的标准有很多种，但总的来说可以分为堆叠式，行排式和矩阵式二维码两种。堆叠式，行排式又被称为堆积式二维条码或是层排式二维条码，具体的编码原理基于条形码之上，根据需要的不同堆积成二行或是多行。在编码设计、校验原理、识读等方面继承了条形码的特点。堆叠式，行排式二维条码的识读机器和印刷机器同上与普通条形码的技术是兼容的，但在译码算法上并不相同。矩阵式二维条码又称为棋盘式二维条码，矩阵式二维码主要建立在计算机的图像处理技术和组合编码原理等基础之上，主要是在矩形空间内，通过黑白两种像素不同的位置进行分布编码。在矩阵的元素位置上，通过点的出现表示二进制中的数字“1”，而不出现点的位置表示二进制中的数字“0”，具体点的排列组合确定了二维条码的所储存的信息。

（二）二维条码防伪流程

使用二维条码进行防伪时，以具体的生产商品为例，首先根据商品的生产厂家、生产日期、批号等等生产信息，将每一件商品的唯一识别信息A（明文），通过加密算法（EC）进行计算，生成标识信息B（密文），对密文生成唯一对应的二维条码图片，这时生成的二维条码图片就成了商品的防伪载体，在商品的生产流水线上，将该二维条码通过喷印设备在商品的外包装上进行印刷，同时将商品的具体识别信息上传到网络数据库中，以便验伪者进行验证。当在市场上进行该商品的销售时，消费者可以使用手机对二维条码进行拍照，将条码上传到网上的验证服务器，服务器在进行二维条码识别后得到表示信息B（密文），之后通过解码算法（EC）进行解码，最终得到标识信息A（明文），并与数据库中的信息进行对比，若有相对应的记录则为真品，将商品生产的具体信息作为验证结果，反馈给消费者，对于已经进行过验证的商品查证信息进行记录，若再次出现不同解码信息查证则断定为假货，并记录信息，作为审货和假货分析的依据，在实现商品真伪查证的同时，也给厂家提供一手的销售分析数据。

（三）二维条码防伪发展前景

二维条码的关键技术在于编码，但是二维条码并非专用的信息安全技术，如果被伪造者掌握了编码、译码的方法，就能够对二维码进行解读和造伪，所以二维条码要在防伪领域广泛的应用，必须与其他防伪技术进行结合。将二维条码与生物识别技术进行结合就是一种很好的方法，可以结合的技术包括指纹识别技术、虹膜识别技术、面部识别技术等，这些生物信息是唯一的，能够保证标识信息的唯一，从而达到较高的防伪性。使用信号处理的方法在数字化的多媒体数据中嵌入隐秘标记的数字水印技术，也是与二维条码结合能够提高防伪性能的技术。这种标记只有使用专门的检测器或是阅读器才能够提取，防伪性能较好。纹理防伪技术是在纸浆中掺杂特定的有色纤维或者某种特定形状的颗粒物，生成纹理纸，并制成纹理标签，不同的纹理标签都有唯一的三维结构，这种防伪方法在高档商品防伪中有很大的应用前景。在进行二维码印刷时，可以采用添加团花、底纹和花边的方式进行防伪，团花是具有各种纹理的图案，既可以复杂也可以简略，但是样式各不相同，难以伪造。而底纹具有较强的连续性，能够将各种要素联系起来，常用与各种证件的防伪。而花边主要是呈现在二维码的边际，通过花边的印刷颜色达到防伪的效果，但由于容易仿造，要确保花边具有独特性和不可仿造性。

三、总结

随着经济技术的发展，二维条码的应用越来越广泛，在商品的防伪中使用越来越广，目前来看，二维条码技术已发展的较为成熟，但是在防伪方面上还能够有很大的提高，这需要广大防伪工作者的努力来进一步实现。