摘 要

随着计算机技术、网络技术和通讯技术的发展，二维码技术在生活中占据愈发重要的位置。但随之而来的，是各种针对二维码的违法犯罪活动。目前对于二维码的安全保护措施主要有恶意二维码监测、数据加密和信息验证三种，但这三种方法都不能完全的解决二维码使用过程中产生的安全性问题。鉴于这一现状，本文提出基于数字信封技术的二维码生成和扫描解码系统。

本文介绍了研究的背景和研究现状。通过对三种常见二维码进行一系列分析，挑选QR码作为研究载体。在需求分析的基础上设计出整个系统的组成及运行流程。系统采用客户端/服务器架构，使用DES算法、DH算法对信息进行数据加密，通过Java编程实现系统的运行。通过测试验证了系统的可行性以及实用性。最后从环境影响和经济性两方面分析二维码技术。

关键词：QR码；数字信封；数据加密；Java；客户端/服务器端

Abstract

With the development of computer technology, Internet technology and communication technology, two-dimensional code technology occupy an increasingly important position in our daily life. But the attendant result is a variety of illegal and criminal activities directed at two-dimensional code. At present, the two-dimensional code security protection measures are mainly malicious two-dimensional code monitoring, data encryption and information verification, but they can’t completely solve the security problems generated in the process of two-dimensional code’s encoding and decoding. In view of this situation, this paper proposes a two-dimensional code generation and scanning system based on digital envelope technology.

This paper introduces the research background and research status. According to a series of analysis of three kinds of two-dimensional code, selecting QR code as the object of study. The composition and operation flow of the whole system are designed on the basis of requirement analysis. The system adopts client / server architecture, uses DES algorithm and DH algorithm to encrypt data, and runs by Java programming. The feasibility and applicability of the system are verified by tests. Finally, analyze the environmental impact and economic effectiveness of two-dimensional code.

Key words：QR code；Digital envelope；Data encryption；Java；Client/Serve

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1研究背景及研究意义 1

1.2国内外研究现状 2

1.3研究内容及技术路线 2

1.4 论文组织结构 3

第2章 背景知识介绍 5

2.1二维码基础 5

2.1.1 二维码分类及特点 5

2.1.2 QR码结构 7

2.1.3 QR码编码原理 9

2.1.4 QR码解码原理 12

2.1.5 QR码攻击策略分析 13

2.2 数字信封技术基础 14

2.3数据加密算法 15

2.3.1对称加密算法 15

2.3.2 DES算法 15

2.3.2 非对称加密算法 16

2.3.3 DH算法 16

2.4 本章小结 17

第3章 系统设计与平台搭建 18

3.1 系统开发平台搭建 18

3.1.1 Java语言简介 18

3.1.2 C/S架构简介 18

3.1.3 Android简介 19

3.2 系统需求分析 20

3.3 系统具体流程设计 20

3.4 本章小结 20

第4章 系统运行实现 22

4.1 客户端 22

4.1.1 客户端文件目录介绍 22

4.1.2 信息输入部分 23

4.1.3 密钥生成部分 23

4.1.4 二维码生成部分 25

4.1.5二维码扫码部分 26

4.1.6客户端界面设计 27

4.2服务器端 27

4.2.1数据加密部分 27

4.2.2通信部分 28

4.3 系统实现 29

4.3.1系统运行环境 29

4.3.2系统测试内容 30

4.3.3 系统运行测试 30

4.4 本章小结 33

第5章 环境影响与经济性分析 34

5.1 二维码的环境影响分析 34

5.2 二维码的经济性分析 34

5.3 本章小结 35

第6章 总结与展望 36

6.1 总结 36

6.2 研究展望 36

参考文献 37

致谢 39

第1章 绪论

1.1研究背景及研究意义

随着时代的发展，互联网技术和计算机技术已日益成熟，随之而来的是人们对于信息传递的需求变得更加复杂多样。快捷、稳定、大容量以及安全等特点成为人们选择信息传递方式的必备要求。因其密度高，容量大，造价低，传播便利等特点，二维码技术而今己成为许多企业大力发展的关键技术^[1]。且随着带有拍照识别功能的智能移动设备的遍及，二维码已经包围了我们的四面八方，在身份识别、网络政务、网络商务、网络票务、娱乐应用等各个领域之中都能找到二维码的身影。

但是，二维码的普及也带来了相应的安全性问题。近年来，各地时常发生各种用户通过扫描二维码受到不良信息毒害或是被动下载病毒的事件。是以引起社会舆论对二维码的安全使用方面漏洞的普遍关心。经过调查得出危害二维码安全使用的原因可从以下几个角度来分析，见表1.1。