基于元胞自動機的QR碼加密方法研究.pdf

1、隨著智能手機的普遍使用，QR二維碼已逐步走入人們的生活，QR二維碼在網(wǎng)站跳轉、廣告推送、優(yōu)惠促銷等方面廣泛應用，同時在手機支付、購票系統(tǒng)、安全執(zhí)法等領域也發(fā)揮著其方便快捷的優(yōu)勢。然而由于QR二維碼導致的信息泄露、經(jīng)濟財產(chǎn)損失等事件屢見不鮮，為了有效防止QR碼信息被惡意機構或個人肆意讀取和篡改，在QR碼儲存和發(fā)送之前，有必要對QR二維碼進行加密處理。QR二維碼屬于數(shù)字圖像中的二值圖像，因此本文的加密方法基于數(shù)字圖像加密技術。
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2、文通過理論研究與仿真實驗結合的方式分析目前比較典型的兩種QR二維碼加密方法，針對現(xiàn)有加密方法存在密鑰簡單、加密解密過程耗時較長、加密后的圖像失去QR二維碼原有功能特征等缺點，采用一種基于ECA狀態(tài)環(huán)的QR碼加密方法，方法利用初等元胞自動機結構簡單、高度并行等特點，通過初等元胞自動機的狀態(tài)環(huán)，對QR二維碼中除表示QR二維碼功能信息以外的各像素點進行操作。仿真實驗結果表明，該方法較典型的兩種QR碼加密方法速度有所提高，且加密后的圖像保存原有

3、QR二維碼的功能信息，但安全性與現(xiàn)有方法相當。隨后，本文為了進一步提升基于ECA狀態(tài)環(huán)的QR二維碼加密方法的安全性，利用構造的RCA規(guī)則對QR二維碼中除表示QR二維碼功能信息外的各像素點進行隨機迭代次數(shù)的操作。該方法的仿真實驗結果表明，基于RCA的QR二維碼的加密算法具有更好的擴散性，更強的抗窮舉攻擊能力和抗密鑰攻擊能力。本文通過密鑰敏感性、密鑰空間、相鄰像素相關系數(shù)和灰度置亂度等指標的分析驗證該算法具有很高的安全性，且方法可通過調節(jié)參