[发明专利]一种QR码加密方法

权利要求书

1.一种QR码加密方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、通过随机向量生成器产生初始向量和密钥向量；所述初始向量和密钥向量均为1×256的行向量；

步骤二、将所述初始向量循环充满m×m的矩阵，得到初始矩阵C₀，m为正整数；将所述密钥向量转换成密钥盒S₁、S₂、S₃......S_j，其中S_j是1×16的向量，j∈[1,16]；

步骤三、对所述初始矩阵C₀进行2×m轮加密，得到加密矩阵E，对所述初始矩阵C₀进行加密按以下步骤进行：

A0、进行第R轮加密，根据当前加密轮数R选定密钥盒，其中R初值为1，并且R≤2×m；

A1、依次获得矩阵C_R-1中待加密的元素P上下左右的元素二进制值并按先后顺序排列成新的二进制值，将该新的二进制值转换成十进制值n，n为整数；

A2、提取密钥盒中第n个元素作为加密元素与待加密的元素P进行异或操作；

A3、将元素P的值替换成异或操作的结果；

A4、判断C_R-1中所有元素的元素值是否均被替换，当C_R-1中所有元素的值均被替换时，得到一个新矩阵C_R，R=R+1，执行下一步；当C_R-1中还有元素值未被替换的元素时，返回执行步骤A1，直到C_R-1中所有元素的元素值均被替换；

A5、判断R是否小于等于2×m，如果是，则返回执行步骤A0，否则加密完成，C_R即是加密矩阵E。

2.如权利要求1所述的一种QR码加密方法，其特征是：步骤三中A0所述根据加密轮数选定相应的密钥盒按以下步骤执行：

设定当前加密轮数为R，R为正整数；则选定的密钥盒为S_j,其中j=R%16+1。

3.如权利要求1所述的一种QR码加密方法，其特征是：还包括QR码生成的步骤，所述QR码生成按以下步骤执行：

B1、数据分析；

B2、确定QR码版本，得到QR码边长；

B3、设定m与QR码边长相等，依次执行步骤一、步骤二和步骤三；

B4、数据编码；

B5、码字填充；

B6、布置功能图形；

B7、用步骤三得出的加密矩阵E加密步骤B6得到的QR码的数据区域，再按照QR码标准进行掩膜操作；

B8、布置QR码的格式和版本信息。

4.如权利要求3所述的一种QR码加密方法，其特征是：还包括QR码解密的步骤：

C1、确定待解码的QR码的边长，提取QR码格式和版本信息，去除QR码的掩模操作，获得待解密的QR码数据；

C2、接收QR码的边长、初始向量和密钥向量；

C3、将所述初始向量循环充满m×m的矩阵，得到矩阵C₀，m为正整数；将所述密钥向量转换成密钥盒S₁、S₂、S₃......S_j，其中S_j是1×16的向量，j∈[1,16]；

C4、对所述初始矩阵C₀进行2×m轮解密，得到解密矩阵D_E，所述对所述初始矩阵C₀进行解密按以下步骤进行：

D0、进行第R轮解密，根据当前解密轮数R选定密钥盒，其中R初值为1，并且R≤2×m；

D1、依次获得矩阵C_R-1中待解密的元素W上下左右的元素二进制值并按先后顺序排列成新的二进制值，将该新的二进制值转换成十进制值a，a为整数；

D2、提取密钥盒中第a个元素作为解密元素与待解密的元素W进行异或操作；

D3、将元素W的值替换成异或操作的结果；

D4、判断C_R-1中所有元素的元素值是否均被替换，当C_R-1中所有元素的元素值均被替换时，得到一个新矩阵C_R，R=R+1，执行下一步；当C_R-1中还有元素值未被替换的元素时，返回执行步骤D1，直到C_R-1中所有元素的元素值均被替换；

D5、判断R是否小于等于2×m，如果是，则返回执行步骤D0，否则解密完成，C_R即是解密矩阵D_E；

C5、通过编码表对C₀进行解码；

C6、解密结束。