一种基于商标图片置乱加密的商品防伪码生成方法

1.本发明属于数码防伪技术领域，特别涉及一种基于商标图片置乱加密的商品防伪码生成方法。


背景技术：

2.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。
3.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。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种基于商标图片置乱加密的商品防伪码生成方法，利用混沌系统产生混沌信号序列以及矩阵行移位和列移位的参数，根据混沌序列的排序置乱规则以及矩阵行移位和列移位的参数，对商品彩色商标图片转换并拼接而得的组合三维二进制矩阵依次进行置乱拼接、行移位、回填反置乱、再置乱拼接、列移位和回填再反置乱操作，从而生成彩色防伪图片，进而组合生成商品防伪二维码，以此保证所提防伪码生成方法简单可行，具有很强的安全性、不易破解，生成的商品防伪码具有“唯一性和不可伪造性”。
5.本发明提供了一种基于商标图片置乱加密的商品防伪码生成方法，包括如下几个步骤：
6.(1)转码
7.某件商品唯一身份信息由商品彩色商标图片和商品基本信息两者组合进行表征，首先将所述商品彩色商标图片分解出红、绿、蓝三基色，分别表示为矩阵r、g和b，并将矩阵r、g和b中元素分别逐个转换成8位二进制，得到三维二进制矩阵和并将三维二进制矩阵和依次上下拼接，得到组合三维二进制矩阵
8.然后将表征某件商品基本信息的商品标识码，即字符串a1a2,...,a
l-1al
，逐个字符转换为数值型数据，得到数值序列再将数值序列p中元素逐个转换成8位二进制，得到二进制序列
9.其中商品彩色商标图片的大小为m
×
n，矩阵r、g、b的大小均为m
×
n，三维二进制矩阵阵的行数为m、列数为n、层数为8，组合三维二进制矩阵的行数为3m、列数为n、层数为8，表征商品基本信息的商品标识码来自于gbk编码的字符，商品标识码的长度为l，数值序列p的长度为二进制序列pb的长度为且
10.(2)产生混沌序列
11.首先利用外部加密密钥(α,β)，按照如下(1)-(4)公式分别计算得到混沌系统的初值x1、参数λ、抽取开始位置δ1和δ2，令
[0012][0013]
则可得，
[0014]
x1＝mod(key_inner-α,0.999)+0.001，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0015]
λ＝2+mod(-key_inner+β,29)，
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0016][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，和分别表示统计三维二进制矩阵的第i行、第j列、第1～8层中存在二进制
‘1’
的个数，
[0019]
然后由初值x1、参数λ，对如下公式(5)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,
…
，从而得到混沌序列x，
[0020]
x
k+1
＝cos(λ
·
arccos(xk))
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0021]
接着从混沌序列x中抽取第δ1个元素，按照如下公式(6)分别计算得到矩阵行移位的行数h_number以及重置抽取开始位置δ1，
[0022][0023]
从混沌序列x中抽取第δ1个元素，按照如下公式(7)分别计算得到矩阵行移位的方向h_direction、重置抽取开始位置δ1，以及行移位矩阵的层面参数h_cm，
[0024]
[0025]
从混沌序列x中第δ1+2个元素开始连续抽取8个，得到长度为8的混沌序列+2个元素开始连续抽取8个，得到长度为8的混沌序列
[0026]
最后从混沌序列x中抽取第δ2个元素，按照如下公式(8)分别计算得到矩阵列移位的列数l_number以及重置抽取开始位置δ2，
[0027][0028]
从混沌序列x中抽取第δ2个元素，按照如下公式(9)分别计算得到矩阵列移位的方向l_direction、重置抽取开始位置δ2，以及列移位矩阵的层面参数l_cm，
[0029][0030]
从混沌序列x中第δ2+2个元素开始连续抽取8个，得到长度为8的混沌序列+2个元素开始连续抽取8个，得到长度为8的混沌序列
[0031]
(3)行移位的置乱加密
[0032]
首先，将混沌序列y1按升序排序，根据序列y1排序前、后的位置变化置乱规则，对组合三维二进制矩阵元素按层进行置乱，得到置乱后的组合三维二进制矩阵并根据行移位矩阵的层面参数h_cm，进行如下拼接操作，
[0033]
如果h_cm＝1，则将置乱后的组合三维二进制矩阵逐层上下拼接，得到待行移位矩阵h
rgb
，表示为
[0034]
如果h_cm＝0，则将置乱后的组合三维二进制矩阵逐行上下拼接，得到待行移位矩阵h
rgb
，表示为
[0035][0036]
其中待行移位矩阵h
rgb
的大小为24m
×
n，
[0037]
然后，根据矩阵行移位的行数h_number以及方向h_direction，进行如下整行移位操作，
[0038]
如果h_direction＝0，则将待行移位矩阵h
rgb
整行循环上移h_number行，得到行移位后矩阵
[0039]
如果h_direction＝1，则将待行移位矩阵h
rgb
整行循环下移h_number行，得到行移
位后矩阵
[0040]
最后，根据行移位矩阵的层面参数h_cm，进行如下回填操作，
[0041]
如果h_cm＝0，则将行移位后的矩阵中元素逐层回填至一个行数为3m、列数为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行移位三维二进制矩阵bh，表示为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行移位三维二进制矩阵bh，表示为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行移位三维二进制矩阵bh，表示为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行移位三维二进制矩阵bh，表示为
[0042]
如果h_cm＝1，则将行移位后的矩阵中元素逐行回填至一个行数为3m、列数为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行移位三维二进制矩阵bh，表示为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行移位三维二进制矩阵bh，表示为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行移位三维二进制矩阵bh，表示为
[0043]
将混沌序列y1按降序排序，根据序列y1排序前、后的位置变化置乱规则，对行移位三维二进制矩阵bh元素按层进行反置乱，得到反置乱后的行移位三维二进制矩阵
[0044]
(4)列移位的置乱加密
[0045]
首先，将混沌序列y2按升序排序，根据序列y2排序前、后的位置变化置乱规则，对反置乱后的行移位三维二进制矩阵元素按层进行置乱，得到置乱后的三维二进制矩阵并根据列移位矩阵的层面参数l_cm，进行如下拼接操作，
[0046]
如果l_cm＝1，则将置乱后的三维二进制矩阵逐层左右拼接，得到待列移位矩阵l
rgb
，表示为
[0047]
如果l_cm＝0，则将置乱后的三维二进制矩阵逐列左右拼接，得到待列移位矩阵l
rgb
，表示为
[0048]
其中待列移位矩阵l
rgb
的大小为3m
×
8n，
[0049]
然后，根据矩阵列移位的列数l_number以及方向l_direction，进行如下整列移位操作，
[0050]
如果l_direction＝0，则将待列移位矩阵l
rgb
整列循环左移l_number行，得到列移
位后的矩阵
[0051]
如果l_direction＝1，则将待列移位矩阵l
rgb
整列循环右移l_number行，得到列移位后的矩阵
[0052]
最后，根据列移位矩阵的层面参数l_cm，进行如下回填操作，
[0053]
如果l_cm＝0，则将列移位后的矩阵中元素逐层回填至一个行数为3m、列数为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行列移位三维二进制矩阵bhl，表示为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行列移位三维二进制矩阵bhl，表示为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行列移位三维二进制矩阵bhl，表示为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行列移位三维二进制矩阵bhl，表示为
[0054]
如果l_cm＝1，则将列移位后的矩阵中元素逐列回填至一个行数为3m、列数为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行列移位三维二进制矩阵bhl，表示为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行列移位三维二进制矩阵bhl，表示为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行列移位三维二进制矩阵bhl，表示为
[0055]
将混沌序列y2按降序排序，根据序列y2排序前、后的位置变化置乱规则，对行列移位三维二进制矩阵bhl元素按层进行反置乱，得到反置乱后的行列移位三维二进制矩阵
[0056]
(5)商品防伪二维码的生成
[0057]
由反置乱后的行列移位三维二进制矩阵分别得到数值矩阵从而生成彩色防伪图片c，其中矩阵的大小均为m
×
n，彩色防伪图片c的大小为m
×
n，再将商品彩色商标图片、商品标识码和生成的彩色防伪图片c三者进行组合，并利用二维码生成器将组合的商品彩色商标图片、商品标识码和彩色防伪图片c转换为二维码，从而得到商品防伪二维码。
[0058]
进一步地，一种基于商标图片置乱加密的商品防伪码生成方法里步骤(1)中所述的将矩阵r、g和b中元素分别逐个转换成8位二进制，是指将矩阵r中元素逐个采用运算得到三维二进制矩阵将矩阵g中元素逐个采用运算得到三维二进制矩阵将矩阵b中元素逐个采用运算得到三维二进制矩阵
[0059]
进一步地，一种基于商标图片置乱加密的商品防伪码生成方法里步骤(1)中所述的将表征某件商品基本信息的商品标识码，即字符串a1a2,...,a
l-1al
，逐个字符转换为数值型数据，是指将商品标识码中字符逐个采用unicode2native(
·
)函数转换为数值型数据，
即对于双字节字符的转换表示为对于单字节字符的转换表示为从而得到数值序列
[0060]
进一步地，一种基于商标图片置乱加密的商品防伪码生成方法里步骤(1)中所述的将数值序列p中元素逐个转换成8位二进制，是指将数值序列p中元素逐个采用pb(8i-7:8i)＝dec2bin(pi,8)运算，得到二进制序列,8)运算，得到二进制序列
[0061]
进一步地，一种基于商标图片置乱加密的商品防伪码生成方法里步骤(5)中所述的由反置乱后的行列移位三维二进制矩阵分别得到数值矩阵从而生成彩色防伪图片c，表示如下步骤：
[0062]
步骤
①
将三维二进制矩阵中第1～m行、第1～n列、第1～8层二进制元素，以某行某列1～8层的二进制元素为单位分别采用运算转换为某个数值型数据并填入矩阵中，其中i＝1,2,...,m，j＝1,2,...,n，继而可得数值矩阵表示如下，
[0063][0064]
步骤
②
将三维二进制矩阵中第m+1～2m行、第1～n列、第1～8层二进制元素，以某行某列1～8层的二进制元素为单位分别采用运算转换为某个数值型数据并填入矩阵中，其中i＝1,2,...,m，j＝1,2,...,n，继而可得数值矩阵表示如下，
[0065][0066]
步骤
③
将三维二进制矩阵中第2m+1～3m行、第1～n列、第1～8层二进制元素，以某行某列1～8层的二进制元素为单位分别采用运算转换为某个数值型数据并填入矩阵中，其中i＝1,2,...,m，j＝1,2,...,n，继而可得数值矩阵表示如下，
[0067][0068]
步骤
④
将数值矩阵分别表征彩色图片的红、绿、蓝三基色，利用函数将矩阵转换为彩色图片，从而生成彩色防伪图片c，其中彩色防伪图片c的大小为m
×
n。
[0069]
进一步地，一种基于商标图片置乱加密的商品防伪码生成方法里步骤(5)中所述的将商品彩色商标图片、商品标识码和生成的彩色防伪图片c三者进行组合，是指将商品彩色商标图片放在最上方、商品标识码放在中间、彩色防伪图片c放在最下方的上下连接组合方式。
[0070]
有益效果：本发明中某件商品唯一身份信息由商品彩色商标图片和商品基本信息两者组合进行表征，根据混沌序列的排序置乱规则以及矩阵行移位和列移位的参数，对商品彩色商标图片转换并拼接而得的组合三维二进制矩阵依次进行置乱拼接、行移位、回填反置乱、再置乱拼接、列移位和回填再反置乱操作，从而生成彩色防伪图片，进而组合生成商品防伪二维码，以此保证所提商品防伪码生成方法简单可行，具有很强的安全性、不易破解，同时生成的商品防伪二维码具有“唯一性和不可伪造性”。
附图说明
[0071]
图1为本发明的一种基于商标图片置乱加密的商品防伪码生成流程示意图；
[0072]
图2本发明实施例1中的商品彩色商标图片的红、绿、蓝三基色图片；
[0073]
图3本发明提供的基于商标图片置乱加密的商品防伪码生成方法在实施例1中得到的商品彩色防伪图片c的红、绿、蓝三基色图片
[0074]
图4本发明提供的基于商标图片置乱加密的商品防伪码生成方法在实施例1中得到的商品防伪二维码。
具体实施方式
[0075]
为了使本领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0076]
如图1所示，本发明实施例提供了一种基于商标图片置乱加密的商品防伪码生成方法，包括如下几个步骤：
[0077]
(1)转码
[0078]
某件商品唯一身份信息由商品彩色商标图片和商品基本信息两者组合进行表征，首先将所述商品彩色商标图片分解出红、绿、蓝三基色，分别表示为矩阵r、g和b，并将矩阵r、g和b中元素分别逐个采用和
运算转换成8位二进制，得到三维二进制矩阵和并将三维二进制矩阵和依次上下拼接，得到组合三维二进制矩阵
[0079]
然后将表征某件商品基本信息的商品标识码，即字符串a1a2,...,a
l-1al
，逐个字符采用unicode2native(
·
)函数转换为数值型数据，得到数值序列再将数值序列p中元素逐个采用pb(8i-7:8i)＝dec2bin(pi,8)运算转换成8位二进制，得到二进制序列
[0080]
其中商品彩色商标图片的大小为m
×
n，矩阵r、g、b的大小均为m
×
n，三维二进制矩阵阵的行数为m、列数为n、层数为8，组合三维二进制矩阵的行数为3m、列数为n、层数为8，表征商品基本信息的商品标识码来自于gbk编码的字符，商品标识码的长度为l，数值序列p的长度为二进制序列pb的长度为且
[0081]
(2)产生混沌序列
[0082]
首先利用外部加密密钥(α,β)，按照如下所示公式分别计算得到混沌系统的初值x1、参数λ、抽取开始位置δ1和δ2，令
[0083][0084]
则可得，
[0085]
x1＝mod(key_inner-α,0.999)+0.001，
[0086]
λ＝2+mod(-key_inner+β,29)，
[0087][0088][0089]
然后由初值x1、参数λ，对如下公式所示的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,
…
，从而得到混沌序列x，
[0090]
x
k+1
＝cos(λ
·
arccos(xk))
[0091]
接着从混沌序列x中抽取第δ1个元素，按照如下所示公式分别计算得到矩阵行移位的行数h_number以及重置抽取开始位置δ1，
[0092][0093]
从混沌序列x中抽取第δ1个元素，按照如下所示公式分别计算得到矩阵行移位的方向h_direction、重置抽取开始位置δ1，以及行移位矩阵的层面参数h_cm，
[0094][0095]
从混沌序列x中第δ1+2个元素开始连续抽取8个，得到长度为8的混沌序列+2个元素开始连续抽取8个，得到长度为8的混沌序列
[0096]
最后从混沌序列x中抽取第δ2个元素，按照如下所示公式分别计算得到矩阵列移位的列数l_number以及重置抽取开始位置δ2，
[0097][0098]
从混沌序列x中抽取第δ2个元素，按照如下所示公式分别计算得到矩阵列移位的方向l_direction、重置抽取开始位置δ2，以及列移位矩阵的层面参数l_cm，
[0099][0100]
从混沌序列x中第δ2+2个元素开始连续抽取8个，得到长度为8的混沌序列+2个元素开始连续抽取8个，得到长度为8的混沌序列
[0101]
(3)行移位的置乱加密
[0102]
首先，将混沌序列y1按升序排序，根据序列y1排序前、后的位置变化置乱规则，对组合三维二进制矩阵元素按层进行置乱，得到置乱后的组合三维二进制矩阵并根据行移位矩阵的层面参数h_cm，进行如下拼接操作，
[0103]
如果h_cm＝1，则将置乱后的组合三维二进制矩阵逐层上下拼接，得到待行移位矩阵h
rgb
，表示为
[0104]
如果h_cm＝0，则将置乱后的组合三维二进制矩阵逐行上下拼接，得到待行移位矩阵h
rgb
，表示为
[0105][0106]
其中待行移位矩阵h
rgb
的大小为24m
×
n，
[0107]
然后，根据矩阵行移位的行数h_number以及方向h_direction，进行如下整行移位
操作，
[0108]
如果h_direction＝0，则将待行移位矩阵h
rgb
整行循环上移h_number行，得到行移位后矩阵
[0109]
如果h_direction＝1，则将待行移位矩阵h
rgb
整行循环下移h_number行，得到行移位后矩阵
[0110]
最后，根据行移位矩阵的层面参数h_cm，进行如下回填操作，
[0111]
如果h_cm＝0，则将行移位后的矩阵中元素逐层回填至一个行数为3m、列数为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行移位三维二进制矩阵bh，表示为为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行移位三维二进制矩阵bh，表示为为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行移位三维二进制矩阵bh，表示为为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行移位三维二进制矩阵bh，表示为
[0112]
如果h_cm＝1，则将行移位后的矩阵中元素逐行回填至一个行数为3m、列数为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行移位三维二进制矩阵bh，表示为为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行移位三维二进制矩阵bh，表示为为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行移位三维二进制矩阵bh，表示为
[0113]
将混沌序列y1按降序排序，根据序列y1排序前、后的位置变化置乱规则，将混沌序列y1按降序排序，根据序列y1排序前、后的位置变化置乱规则，对行移位三维二进制矩阵bh元素按层进行反置乱，得到反置乱后的行移位三维二进制矩阵
[0114]
(4)列移位的置乱加密
[0115]
首先，将混沌序列y2按升序排序，根据序列y2排序前、后的位置变化置乱规则，对反置乱后的行移位三维二进制矩阵元素按层进行置乱，得到置乱后的三维二进制矩阵并根据列移位矩阵的层面参数l_cm，进行如下拼接操作，
[0116]
如果l_cm＝1，则将置乱后的三维二进制矩阵逐层左右拼接，得到待列移位矩阵l
rgb
，表示为
[0117]
如果l_cm＝0，则将置乱后的三维二进制矩阵逐列左右拼接，得到待列移位矩阵l
rgb
，表示为
[0118][0119]
其中待列移位矩阵l
rgb
的大小为3m
×
8n，
[0120]
然后，根据矩阵列移位的列数l_number以及方向l_direction，进行如下整列移位操作，
[0121]
如果l_direction＝0，则将待列移位矩阵l
rgb
整列循环左移l_number行，得到列移位后的矩阵
[0122]
如果l_direction＝1，则将待列移位矩阵l
rgb
整列循环右移l_number行，得到列移位后的矩阵
[0123]
最后，根据列移位矩阵的层面参数l_cm，进行如下回填操作，
[0124]
如果l_cm＝0，则将列移位后的矩阵中元素逐层回填至一个行数为3m、列数为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行列移位三维二进制矩阵bhl，表示为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行列移位三维二进制矩阵bhl，表示为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行列移位三维二进制矩阵bhl，表示为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行列移位三维二进制矩阵bhl，表示为
[0125]
如果l_cm＝1，则将列移位后的矩阵中元素逐列回填至一个行数为3m、列数为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行列移位三维二进制矩阵bhl，表示为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行列移位三维二进制矩阵bhl，表示为n、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行列移位三维二进制矩阵bhl，表示为
[0126]
将混沌序列y2按降序排序，根据序列y2排序前、后的位置变化置乱规则，对行列移位三维二进制矩阵bhl元素按层进行反置乱，得到反置乱后的行列移位三维二进制矩阵
[0127]
(5)商品防伪二维码的生成
[0128]
由反置乱后的行列移位三维二进制矩阵分别得到数值矩阵从而生成彩色防伪图片c，表示如下步骤，
[0129]
步骤
①
将三维二进制矩阵中第1～m行、第1～n列、第1～8层二进制元素，以某行某列1～8层的二进制元素为单位分别采用运算转换为某个
数值型数据并填入矩阵中，其中i＝1,2,...,m，j＝1,2,...,n，继而可得数值矩阵表示如下，
[0130][0131]
步骤
②
将三维二进制矩阵中第m+1～2m行、第1～n列、第1～8层二进制元素，以某行某列1～8层的二进制元素为单位分别采用运算转换为某个数值型数据并填入矩阵中，其中i＝1,2,...,m，j＝1,2,...,n，继而可得数值矩阵表示如下，
[0132][0133]
步骤
③
将三维二进制矩阵中第2m+1～3m行、第1～n列、第1～8层二进制元素，以某行某列1～8层的二进制元素为单位分别采用运算转换为某个数值型数据并填入矩阵中，其中i＝1,2,...,m，j＝1,2,...,n，继而可得数值矩阵表示如下，
[0134][0135]
步骤
④
将数值矩阵分别表征彩色图片的红、绿、蓝三基色，利用函数将矩阵转换为彩色图片，从而生成彩色防伪图片c，其中彩色防伪图片c的大小为m
×
n，
[0136]
最后将商品彩色商标图片放在最上方、商品标识码放在中间、彩色防伪图片c放在最下方的上下连接组合，并利用二维码生成器将组合的商品彩色商标图片、商品标识码和彩色防伪图片c转换为二维码，从而得到商品防伪二维码。
[0137]
下面结合具体的实施例对本发明作进一步说明：
[0138]
实施例1
[0139]
按照上述一种基于商标图片置乱加密的商品防伪码生成方法，步骤如下：
[0140]
(1)某件商品唯一身份信息由商品彩色商标图片和商品基本信息两者组合进行表征，首先将所述商品彩色商标图片(其r、g、b三基色图片如图2所示)分解出红、绿、蓝三基
色，分别表示为矩阵r、g和b，并将矩阵r、g和b中元素分别逐个转换成8位二进制，得到三维二进制矩阵和并将三维二进制矩阵和依次上下拼接，得到组合三维二进制矩阵
[0141]
然后将表征某件商品基本信息的商品标识码，即字符串
‘
123-123456-2021年08月11日-12345678’，逐个字符转换为数值型数据，得到数值序列p＝{49,50,51,45,49,50,51,52,53,54,45,50,48,50,49,196,234,48,56,212,194,49,49,200,213,45,49,50,51,52,53,54,55,56}，再将数值序列p中元素逐个转换成8位二进制，得到二进制序列pb＝{0,0,1,1,0,0,0,1,0,0,1,1,0,0,1,0,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,0,1,1,0,1,0,0,1,1,0,0,0,1,0,0,1,1,0,0,1,0,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,0,1,0,0,0,0,1,1,0,1,0,1,0,0,1,1,0,1,1,0,0,0,1,0,1,1,0,1,0,0,1,1,0,0,1,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,1,0,0,0,1,1,0,0,0,1,1,1,0,0,0,1,0,0,1,1,1,0,1,0,1,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,1,1,1,0,0,0,1,1,0,1,0,1,0,0,1,1,0,0,0,0,1,0,0,0,1,1,0,0,0,1,0,0,1,1,0,0,0,1,1,1,0,0,1,0,0,0,1,1,0,1,0,1,0,1,0,0,1,0,1,1,0,1,0,0,1,1,0,0,0,1,0,0,1,1,0,0,1,0,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,0,1,0,0,0,0,1,1,0,1,0,1,0,0,1,1,0,1,1,0,0,0,1,1,0,1,1,1,0,0,1,1,1,0,0,0}，
[0142]
其中商品彩色商标图片的大小为76
×
76，矩阵r、g、b的大小均为76
×
76，三维二进制矩阵制矩阵的行数为76、列数为76、层数为8，组合三维二进制矩阵的行数为228、列数为76、层数为8，商品标识码字符串的长度表示为l＝31，数值序列p的长度为二进制序列pb的长度为8
×
34＝272；
[0143]
(2)首先利用外部加密密钥(α＝0.12345,β＝6.54321)，按照如下公式分别计算得到混沌系统的初值x1、参数λ、抽取开始位置δ1和δ2，令
[0144][0145]
则可得，
[0146]
x1＝mod(0.060894100521666-0.12345,0.999)+0.001＝0.937444100521666，
[0147]
λ＝2+mod(-0.060894100521666+6.54321,29)＝8.482315899478333，
[0148]
δ1＝mod(5410052166,89)+1＝89，
[0149]
δ2＝mod(55410052166,109)+1＝49,
[0150]
然后由初值x1、参数λ，对chebyshev混沌系统进行迭代，得到混沌序列x,
[0151]
接着从混沌序列x中抽取第89个元素，计算得到矩阵行移位的行数h_number＝mod(92893772299309,24
×
76)＝1509以及重置抽取开始位置δ1＝89+mod(1509,123)＝122，
[0152]
从混沌序列x中抽取第122个元素，计算得到矩阵行移位的方向h_direction＝1、重置抽取开始位置δ1＝122+59＝181，以及行移位矩阵的层面参数h_cm＝0，
[0153]
从混沌序列x中第183个元素开始连续抽取8个，得到长度为8的混沌序列y1＝{0.640718053979319,0.415847546804130,-0.966038615644033,0.763729419664320,0.945741379717408,-0.944554589219226,0.245645345982807,0.221380205639024}，
[0154]
最后从混沌序列x中抽取第49个元素，计算得到矩阵列移位的列数l_number＝mod(37849618864901,8
×
76)＝414以及重置抽取开始位置δ2＝49+mod(414,123)＝94，
[0155]
从混沌序列x中抽取第94个元素，计算得到矩阵列移位的方向l_direction＝0、重置抽取开始位置δ2＝94+53＝147，以及列移位矩阵的层面参数l_cm＝1，
[0156]
从混沌序列x中第149个元素开始连续抽取8个，得到长度为8的混沌序列y2＝{-0.726970140964423,0.191422875691690,0.640096385770775,0.409593790562923,-0.949360784579567,0.366344995675700,-0.753331087148370,-0.139552787306207}；
[0157]
(3)首先，将混沌序列y1按升序排序，根据序列y1排序前、后的位置变化置乱规则{3,6,8,7,2,1,4,5}，对组合三维二进制矩阵元素按层进行置乱，得到置乱后的组合三维二进制矩阵并根据行移位矩阵的层面参数h_cm，将置乱后的组合三维二进制矩阵逐行上下拼接，得到待行移位矩阵h
rgb
，其中待行移位矩阵h
rgb
的大小为1824
×
76，
[0158]
然后，将待行移位矩阵h
rgb
整行循环下移1509行，得到行移位后矩阵
[0159]
最后，将行移位后的矩阵中元素逐层回填至一个行数为228、列数为76、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行移位三维二进制矩阵bh，将混沌序列y1按降序排序，根据序列y1排序前、后的位置变化置乱规则{5,4,1,2,7,8,6,3}，对行移位三维二进制矩阵bh元素按层进行反置乱，得到反置乱后的行移位三维二进制矩阵
[0160]
(4)首先，将混沌序列y2按升序排序，根据序列y2排序前、后的位置变化置乱规则{5,7,1,8,2,6,4,3}，对反置乱后的行移位三维二进制矩阵元素按层进行置乱，得到置乱后的三维二进制矩阵并根据列移位矩阵的层面参数l_cm，将置乱后的组合三维二进制矩阵逐层左右拼接，得到待列移位矩阵l
rgb
，其中待列移位矩阵l
rgb
的大小为228
×
608，
[0161]
然后，将待列移位矩阵l
rgb
整列循环左移414行，得到列移位后的矩阵
[0162]
最后，将列移位后的矩阵中元素逐列回填至一个行数为228、列数为76、层数为8的三维二进制矩阵中，得到行列移位三维二进制矩阵bhl，将混沌序列y2按降序排序，根据序列y2排序前、后的位置变化置乱规则{3,4,6,2,8,1,7,5}，对行列移位三维二进制矩阵bhl元素按层进行反置乱，得到反置乱后的行列移位三维二进制矩阵
[0163]
(5)由反置乱后的行列移位三维二进制矩阵分别得到数值矩阵从而生成彩色防伪图片c，其中矩阵的大小均为76
×
76，彩色防伪图片c的大小为76
×
76，再将商品彩色商标图片、商品标识码和生成的彩色防伪图片c三者进行组合，并利用二维码生成器将组合的商品彩色商标图片、商品标识码和彩色防伪图片c转换为二维码，从而得到商品防伪二维码，其中彩色防伪图片c的r、g、b三基色图片如图3所示，商品防伪二维码如图4所示。
[0164]
实施例2
[0165]
按照上述基于商标图片置乱加密的商品防伪码生成方法，某件商品的彩色商标图片及其商品防伪码生成步骤与具体实施例1相似，仅某个外部加密密钥发生细微变化：α＝0.12345000000001；或β＝6.54321000000001，商品防伪码的生成结果如表1所示。由下表可
见：一旦外部加密密钥即使发生细微变化，生成的商品防伪二维码会发生极大的变化，由此可见本专利所提一种基于商标图片置乱加密的商品防伪码生成方法具有密钥敏感性。
[0166]
表1外部加密密钥发生微变时，商品防伪码的生成结果
[0167][0168][0169]
实施例3
[0170]
按照上述基于商标图片置乱加密的商品防伪码生成方法，某件商品的彩色商标图片、外部加密密钥及其商品防伪码生成步骤与具体实施例1相似，仅商品标识码发生微变：
‘
124-123456-2021年08月11日-12345678’；或者
‘
123-123459-2021年08月11日-12345678’；或者
‘
123-123456-2021年08月11目-12345678’；或者
‘
123-123456-2021年08月11日-12345670’，商品防伪二维码的生成结果如表2所示。由下表可见：一旦商品标识码即使发生细微变化，生成的商品防伪二维码会发生极大的变化，由此可见本专利所提一种基于商标图片置乱加密的商品防伪码生成方法对商品身份信息(即商品标识码)具有敏感性。
[0171]
表2商品标识码发生微变时，商品防伪码的生成结果
[0172][0173][0174]
实施例4
[0175]
按照上述基于商标图片置乱加密的商品防伪码生成方法，某件商品的商品标识码、外部加密密钥及其商品防伪码生成步骤与具体实施例1相似，仅彩色商标图片发生微变：商品彩色商标图片中红基色某点像素发生微变，如r(m,n)＝mod(r(m,n)+1,256)；或者商品彩色商标图片中绿基色某点像素发生微变，如g(1,1)＝mod(g(1,1)+1,256)；或者商品彩色商标图片中蓝基色某点像素发生微变，如b(m,1)＝mod(b(m,1)+1,256)，商品防伪二维码的生成结果如表3所示。由下表可见：一旦商品彩色商标图片即使发生细微变化，生成的商品防伪二维码会发生极大的变化，由此可见本专利所提一种基于商标图片置乱加密的商品防伪码生成方法对商品彩色商标图片具有敏感性。
[0176]
表3商品彩色商标图片发生微变时，商品防伪码的生成结果
[0177][0178][0179]
由上述具体实施例2、例3和例4分析可知，本专利所提一种基于商标图片置乱加密的商品防伪码生成方法所生成商品防伪码不仅与外部加密密钥、商品基本信息(即商品标识码)密切相关，而且依赖于商品彩色商标图片，因此本专利所提的一种基于商标图片置乱加密的商品防伪码生成方法具有很强的安全性，可以较好地抵抗已知/选择明文攻击，不易破解，以保证生成的商品防伪码具有“唯一性和不可伪造性”。
[0180]
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。