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芻議食品安全追溯系統(tǒng)中二維條碼生成和防偽技術(shù)

文檔作者：朱琰文檔來(lái)源：河南省標(biāo)準(zhǔn)化研究院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年06月28日
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44 食品安全導(dǎo)刊 2017年10月
H熱 點(diǎn)Spot
特別報(bào)道
二維碼技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的完善，
進(jìn)一步推動(dòng)了食品可追溯技術(shù)的發(fā)展。
本文將分析二維條碼編碼、解密以及二
維碼防偽技術(shù)，對(duì)食品安全追溯系統(tǒng)中
二維碼的生成和防偽技術(shù)進(jìn)行探討。
食品安全直接關(guān)系到人們的生命
安全和社會(huì)發(fā)展的穩(wěn)定，食品安全保
障中一項(xiàng)重要的基本原則就是可追溯
性，能夠通過(guò)獲取食品安全信息，監(jiān)
管食品質(zhì)量指標(biāo)，防范食品質(zhì)量問(wèn)題。
以二維碼技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建食品溯源系
統(tǒng)，在食品安全出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可以通
過(guò)掃描二維碼迅速追溯產(chǎn)品源頭，降
低影響和損失。
二維條碼編碼與解密
二維條碼分類(lèi)及特點(diǎn)
二維碼技術(shù)是一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，
實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性較強(qiáng)，通過(guò)對(duì)漢字、
指紋、聲音等信息進(jìn)行編碼，能夠在
沒(méi)有數(shù)據(jù)和不聯(lián)網(wǎng)的情況下，傳遞數(shù)
據(jù)信息，應(yīng)用廣泛。常見(jiàn)的二維條碼
包括堆疊式二維條碼和以及矩陣式二
維條碼，堆疊式需要堆積成兩行或多
行，兼容一維條碼技術(shù)，但在算法上
有了很大的改進(jìn)。矩陣式是通過(guò)不同
的黑白像素進(jìn)行編碼，信息密度更高，
但在識(shí)別上，只能依靠CCD 圖像式識(shí)別
器，進(jìn)行掃描識(shí)讀。以QR 二維碼為例，
作為一種高密度、高信息量的數(shù)據(jù)圖像
文件，其優(yōu)勢(shì)還在于超高速、全方位識(shí)
別、有效表示漢字以及超大數(shù)據(jù)容量和
較強(qiáng)的糾錯(cuò)功能。隨著二維條碼編碼標(biāo)
準(zhǔn)的不斷完善，編碼流程也更加規(guī)范。
編碼的準(zhǔn)確性與譯碼正確性直接相關(guān)。
同時(shí)，為避免信息泄露和信息涂改，
二維條碼信息安全的設(shè)計(jì)也格外重要，
根據(jù)國(guó)際研究的最新進(jìn)展，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)
行了加密處理。例如，對(duì)源信息先加
密再編碼，或采取雙重加密技術(shù)，都
能實(shí)現(xiàn)良好的標(biāo)志和防偽效果。
二維條碼解密及實(shí)現(xiàn)
二維條碼加密設(shè)計(jì)主要分為前端
加密算法、后端加密算法，后端加密
主要是對(duì)已生成的二維條碼進(jìn)行加密，
采用密碼防偽技術(shù)確保數(shù)據(jù)安全。但
同時(shí)，該加密方法也會(huì)使二維碼的糾
錯(cuò)能力下降，改變二維碼圖像結(jié)構(gòu)。
前端加密算法主要是通過(guò)先加密再編
碼的方案，通過(guò)對(duì)稱(chēng)加密算法，將重
要信息加密生成二維條碼。消費(fèi)者在
取得商品后，可以通過(guò)掃碼查詢商品
信息。前端加密的優(yōu)勢(shì)在于不會(huì)改變
二維碼的結(jié)構(gòu)，且安全性較高，但仍
然存在一定的被復(fù)制、篡改等風(fēng)險(xiǎn)，
因此，在二維碼圖像中可采用數(shù)字水
印技術(shù)，加強(qiáng)維碼的防偽認(rèn)證。
二維碼防偽技術(shù)
數(shù)字水印技術(shù)
由于二維碼是可以復(fù)制的，為確
保信息安全，應(yīng)強(qiáng)化二維碼防偽設(shè)計(jì)。
數(shù)字水印是一種新型的信息安全保護(hù)
技術(shù)，在信息級(jí)別上做加密防偽，防止
低成本復(fù)制和未經(jīng)授權(quán)的傳播。目前，
常見(jiàn)的數(shù)字水印技術(shù)按照其特性劃分，
包括脆弱型水印、魯棒型水??；按照其
外觀劃分，包括可見(jiàn)水印和不可見(jiàn)水印。
數(shù)字水印系統(tǒng)主要包括信息的嵌入和提
取。在面臨各種攻擊時(shí)，例如去除攻擊、
幾何攻擊、協(xié)議攻擊等，數(shù)字水印能
夠起到良好的保護(hù)版權(quán)作用。
可見(jiàn)水印及不可見(jiàn)水印
可見(jiàn)水印算法設(shè)計(jì)時(shí)，主要考慮
可見(jiàn)水印的以下特點(diǎn)，第一，可見(jiàn)水
印清晰可見(jiàn)，很容易區(qū)分；第二，很
難去除或被破壞，在遭到攻擊或破壞后，
數(shù)字產(chǎn)品將失去商業(yè)價(jià)值；第三，對(duì)原
始作品的質(zhì)量影響較小。在可見(jiàn)水印的
實(shí)際應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)可見(jiàn)水印的嵌入具有
抵抗并去除攻擊的作用。隨著不可見(jiàn)水
印技術(shù)的進(jìn)步，不可見(jiàn)水印算法也有了
廣泛的應(yīng)用，例如空間域和頻域算法等。
在抗攻擊試驗(yàn)中，顯示其具有一定的抵
御去除攻擊和幾何攻擊的能力。
食品安全追溯系統(tǒng)中二維碼的
生成和防偽技術(shù)
食品安全追溯系統(tǒng)中二維碼生成技術(shù)
目前，在很多發(fā)達(dá)國(guó)家，已經(jīng)建
立了比較完善的食品安全追溯制度。
從整體上看，我國(guó)的信息化發(fā)展與歐
美地區(qū)相比還存在較大差距，食品溯
源系統(tǒng)發(fā)展比較滯后。隨著《出境水
產(chǎn)品追溯規(guī)程( 試行)》《牛肉制品溯
源指南》《水果、蔬菜跟蹤與追溯指南》
等文件的頒布，逐漸完善了食品追溯
的相關(guān)制度，加強(qiáng)了質(zhì)量保證。
建立二維碼食品安全責(zé)任保險(xiǎn)系
統(tǒng)，應(yīng)以二維碼為載體，記錄生產(chǎn)信息、
企業(yè)信息、食品安全認(rèn)證信息等，確保
在發(fā)生事故時(shí)能夠快速溯源，完成全程
追溯和電子理賠。在食品安全追溯中，
涉及生產(chǎn)商、供應(yīng)商、監(jiān)管部門(mén)、消費(fèi)
者等眾多部門(mén)。在生產(chǎn)過(guò)程關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，
錄入源頭信息，匯總信息后生成二維碼。
監(jiān)管部門(mén)應(yīng)對(duì)生產(chǎn)公司的生產(chǎn)執(zhí)照、經(jīng)
營(yíng)許可、衛(wèi)生執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行定期檢查，
同時(shí)還應(yīng)檢查其錄入系統(tǒng)信息的正確性
和及時(shí)性。消費(fèi)者可以使用智能終端，
掃描二維碼并查詢生產(chǎn)全程信息。保險(xiǎn)
公司應(yīng)加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)管控，監(jiān)督各項(xiàng)生產(chǎn)流
程，快速進(jìn)行二維碼理賠。
防偽技術(shù)
二維碼是一項(xiàng)比較成熟的追溯及
防偽技術(shù)，通過(guò)引入各種加密機(jī)制，
保護(hù)二維碼信息，實(shí)現(xiàn)防偽目的。食
品安全追溯系統(tǒng)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)，
在開(kāi)發(fā)中還應(yīng)考慮其后續(xù)便利性以及
代碼的可移植性，實(shí)現(xiàn)二維碼編碼生
成系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)的連接和信息交互。
在生成信息時(shí)，首先導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)中的
相關(guān)信息，然后自動(dòng)生成隨機(jī)密鑰，
生成二維碼，并添加可見(jiàn)或不可見(jiàn)水
印，將密鑰和原始水印信息寫(xiě)入數(shù)據(jù)
庫(kù)，保存已嵌入的二維碼。
結(jié)語(yǔ)
隨著二維碼技術(shù)的發(fā)展，其保密
性強(qiáng)、信息儲(chǔ)量大、可追蹤等優(yōu)勢(shì)逐
漸得到人們的認(rèn)可，被廣泛應(yīng)用于食
品安全追溯系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)二維碼信息
進(jìn)行加密處理，例如：利用數(shù)字水印
技術(shù)和加密算法等，使二維碼具有較
強(qiáng)的信息安全性能，防止信息被隨意
識(shí)讀和修改。
芻議食品安全追溯系統(tǒng)中二維條碼生成和防偽技術(shù)
□ 朱　琰　河南省標(biāo)準(zhǔn)化研究院

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