刍议食品安全追溯系统中二维条码生成和防伪技术

□ 朱 琰 河南省标准化研究院

刍议食品安全追溯系统中二维条码生成和防伪技术

□ 朱 琰 河南省标准化研究院

二维码技术、物联网技术的完善，进一步推动了食品可追溯技术的发展。本文将分析二维条码编码、解密以及二维码防伪技术，对食品安全追溯系统中二维码的生成和防伪技术进行探讨。

食品安全直接关系到人们的生命安全和社会发展的稳定，食品安全保障中一项重要的基本原则就是可追溯性，能够通过获取食品安全信息，监管食品质量指标，防范食品质量问题。以二维码技术为基础构建食品溯源系统，在食品安全出现问题时，可以通过扫描二维码迅速追溯产品源头，降低影响和损失。

二维条码编码与解密

二维条码分类及特点

二维码技术是一种自动识别技术，实用性和经济性较强，通过对汉字、指纹、声音等信息进行编码，能够在没有数据和不联网的情况下，传递数据信息，应用广泛。常见的二维条码包括堆叠式二维条码和以及矩阵式二维条码，堆叠式需要堆积成两行或多行，兼容一维条码技术，但在算法上有了很大的改进。矩阵式是通过不同的黑白像素进行编码，信息密度更高，但在识别上，只能依靠CCD图像式识别器，进行扫描识读。以QR二维码为例，作为一种高密度、高信息量的数据图像文件，其优势还在于超高速、全方位识别、有效表示汉字以及超大数据容量和较强的纠错功能。随着二维条码编码标准的不断完善，编码流程也更加规范。编码的准确性与译码正确性直接相关。同时，为避免信息泄露和信息涂改，二维条码信息安全的设计也格外重要，根据国际研究的最新进展，对数据进行了加密处理。例如，对源信息先加密再编码，或采取双重加密技术，都能实现良好的标志和防伪效果。

二维条码解密及实现

二维条码加密设计主要分为前端加密算法、后端加密算法，后端加密主要是对已生成的二维条码进行加密，采用密码防伪技术确保数据安全。但同时，该加密方法也会使二维码的纠错能力下降，改变二维码图像结构。前端加密算法主要是通过先加密再编码的方案，通过对称加密算法，将重要信息加密生成二维条码。消费者在取得商品后，可以通过扫码查询商品信息。前端加密的优势在于不会改变二维码的结构，且安全性较高，但仍然存在一定的被复制、篡改等风险，因此，在二维码图像中可采用数字水印技术，加强维码的防伪认证。

二维码防伪技术

数字水印技术

由于二维码是可以复制的，为确保信息安全，应强化二维码防伪设计。数字水印是一种新型的信息安全保护技术，在信息级别上做加密防伪，防止低成本复制和未经授权的传播。目前，常见的数字水印技术按照其特性划分，包括脆弱型水印、鲁棒型水印；按照其外观划分，包括可见水印和不可见水印。数字水印系统主要包括信息的嵌入和提取。在面临各种攻击时，例如去除攻击、几何攻击、协议攻击等，数字水印能够起到良好的保护版权作用。

可见水印及不可见水印

可见水印算法设计时，主要考虑可见水印的以下特点，第一，可见水印清晰可见，很容易区分；第二，很难去除或被破坏，在遭到攻击或破坏后，数字产品将失去商业价值；第三，对原始作品的质量影响较小。在可见水印的实际应用中，发现可见水印的嵌入具有抵抗并去除攻击的作用。随着不可见水印技术的进步，不可见水印算法也有了广泛的应用，例如空间域和频域算法等。在抗攻击试验中，显示其具有一定的抵御去除攻击和几何攻击的能力。

食品安全追溯系统中二维码的生成和防伪技术

食品安全追溯系统中二维码生成技术

目前，在很多发达国家，已经建立了比较完善的食品安全追溯制度。从整体上看，我国的信息化发展与欧美地区相比还存在较大差距，食品溯源系统发展比较滞后。随着《出境水产品追溯规程(试行)》《牛肉制品溯源指南》《水果、蔬菜跟踪与追溯指南》等文件的颁布，逐渐完善了食品追溯的相关制度，加强了质量保证。

建立二维码食品安全责任保险系统，应以二维码为载体，记录生产信息、企业信息、食品安全认证信息等，确保在发生事故时能够快速溯源，完成全程追溯和电子理赔。在食品安全追溯中，涉及生产商、供应商、监管部门、消费者等众多部门。在生产过程关键节点，录入源头信息，汇总信息后生成二维码。监管部门应对生产公司的生产执照、经营许可、卫生执行标准等进行定期检查，同时还应检查其录入系统信息的正确性和及时性。消费者可以使用智能终端，扫描二维码并查询生产全程信息。保险公司应加强风险管控，监督各项生产流程，快速进行二维码理赔。

防伪技术

二维码是一项比较成熟的追溯及防伪技术，通过引入各种加密机制，保护二维码信息，实现防伪目的。食品安全追溯系统是一个庞大的系统，在开发中还应考虑其后续便利性以及代码的可移植性，实现二维码编码生成系统和数据库的连接和信息交互。在生成信息时，首先导入数据库中的相关信息，然后自动生成随机密钥，生成二维码，并添加可见或不可见水印，将密钥和原始水印信息写入数据库，保存已嵌入的二维码。

结语

随着二维码技术的发展，其保密性强、信息储量大、可追踪等优势逐渐得到人们的认可，被广泛应用于食品安全追溯系统。通过对二维码信息进行加密处理，例如：利用数字水印技术和加密算法等，使二维码具有较强的信息安全性能，防止信息被随意识读和修改。