本發(fā)明涉及信息安全技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于摩爾條紋的保密信息顯示方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)前人工智能技術(shù)高速發(fā)展的同時(shí)，信息安全的隱患也逐漸升級，保密工作迎來新挑戰(zhàn)，防止不法分子利用機(jī)器識別技術(shù)盜取重要個(gè)人信息，已成為一個(gè)重要問題。

用戶登錄到網(wǎng)頁上時(shí)，部分網(wǎng)站會顯示一些個(gè)人敏感信息，如用戶帳戶、密碼、身份信息等，特別是網(wǎng)上銀行，如果被黑客利用機(jī)器識別到網(wǎng)頁上顯示的信息，可能會對用戶的信息安全造成威脅。對于網(wǎng)站上對用戶帳號、密碼、身份信息等個(gè)人敏感信息的顯示，目前也還沒出現(xiàn)防止機(jī)器識別的信息顯示手段。

此外，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，用戶終端與服務(wù)器之間的人機(jī)交互日漸頻繁，驗(yàn)證碼的使用已成為各大網(wǎng)站的重要組成部分，以防止不法分子利用機(jī)器進(jìn)行惡意注冊、惡意下載、惡意投票等破壞網(wǎng)站正常功能。在用戶向服務(wù)器發(fā)送要求指令時(shí)，服務(wù)器一般會要求用戶輸入驗(yàn)證碼。驗(yàn)證碼的使用可以用于確認(rèn)當(dāng)前操作并非機(jī)器自動(dòng)進(jìn)行，以維持網(wǎng)站的正常運(yùn)行。

常見的驗(yàn)證碼技術(shù)包括隨機(jī)生成的字符或圖案組合。一般情況下，真人很容易利用簡單的邏輯通過驗(yàn)證，而一般的機(jī)器難以通過。但當(dāng)遇到惡意攻擊時(shí)，研究表明，通過對字符的擠壓、旋轉(zhuǎn)等操作生成的驗(yàn)證碼，利用圖像去噪、平移等操作后，依然有較大概率進(jìn)行恢復(fù)，從而用機(jī)器辨認(rèn)出具體的字符。而目前圖像搜索技術(shù)日漸先進(jìn)，通過對圖案組合的比對分析，驗(yàn)證碼也有可能被攻破。

對于驗(yàn)證碼的隱藏，由于光信息科技的發(fā)展，光學(xué)保密技術(shù)開始萌芽。雙隨機(jī)相位加密就是光學(xué)保密的其中一種經(jīng)典簡單的方法。通過將隱藏圖片在RGB三基色通道中分別用雙隨機(jī)相位編碼技術(shù)進(jìn)行編碼，然后用編碼圖像構(gòu)造一個(gè)新的編碼圖像矩陣。然而這種方法在接收方通過簡單的提取和解碼運(yùn)算就可以重構(gòu)出原來的彩色圖像，對于隱藏信息的安全性依然不夠高。

隨著光信息安全技術(shù)發(fā)展，可知摩爾條紋作為信息隱藏和保密有著重大的意義。摩爾條紋是兩個(gè)或以上周期或準(zhǔn)周期結(jié)構(gòu)疊加產(chǎn)生的視覺現(xiàn)象。由于其結(jié)構(gòu)自由度高，難以復(fù)制，且對觀看角度等因素敏感，機(jī)器很對摩爾條紋信息進(jìn)行破譯。根據(jù)摩爾條紋的結(jié)構(gòu)特性，當(dāng)兩個(gè)周期結(jié)構(gòu)疊加時(shí)，可在局部區(qū)域形成暗區(qū)，而在另外一些區(qū)域形成暗區(qū)，從而可制作成區(qū)別明顯的亮點(diǎn)及暗點(diǎn)，進(jìn)行進(jìn)一步整合后，可制作成含一定的信息的密碼圖案。而在其中的任何一個(gè)周期結(jié)構(gòu)中，都不可能破譯出相應(yīng)的信息。目前已有技術(shù)將其應(yīng)用于信息隱藏領(lǐng)域，但主要用于水印技術(shù)，未能對信息方便的進(jìn)行加密，成為復(fù)雜保密信息的載體。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決以上技術(shù)不足，本發(fā)明的主要目的是提供一種基于摩爾條紋的保密信息顯示方法，將信息隱藏于摩爾條紋矩陣中，防止不法分子利用機(jī)器非法截取顯示圖像后進(jìn)行盜用，保護(hù)個(gè)人重要信息安全，主要應(yīng)用于對保密要求較高的場合。

本發(fā)明的技術(shù)支持：

根據(jù)摩爾條紋的運(yùn)用，可以在特定的格點(diǎn)上通過兩片周期光柵的重合從而顯示出摩爾條紋在格點(diǎn)位置范圍上的一部分。通過調(diào)整夾角，周期比以及相位，可以控制格點(diǎn)上顯示的是摩爾條紋的亮紋還是暗紋。從而控制一個(gè)格點(diǎn)所生成的是暗格點(diǎn)還是亮格點(diǎn)。

兩個(gè)光柵矩陣α與β，其中特定位置的格點(diǎn)對應(yīng)的兩片周期性光柵為A與B，光柵周期為p₁與p₂，兩光柵夾角為θ，生成的摩爾條紋周期P，所取方格邊長為d。

如圖1所示，構(gòu)建直角坐標(biāo)系，兩光柵柵線方程l₁:y＝xcotα，l₂:y＝xcotβ+c。

摩爾條紋柵線方程當(dāng)摩爾條紋的周期P比方格邊長的要大，即可構(gòu)建類似的暗格與亮格。

構(gòu)成暗格的方程參數(shù)應(yīng)為：

構(gòu)成亮格的方程參數(shù)應(yīng)為：

信息隱藏具體流程如圖2所示。所要顯示的圖像密碼信息可以通過暗格點(diǎn)和亮格點(diǎn)以像素形式排列構(gòu)建出類似的圖案，從而了解在每個(gè)位置所要生成的目標(biāo)暗點(diǎn)和亮點(diǎn)。暗點(diǎn)和亮點(diǎn)所排列的矩陣可以轉(zhuǎn)化為兩片對應(yīng)的光柵矩陣的疊加。形成亮格和暗格的光柵對應(yīng)方程有多種，根據(jù)每個(gè)格點(diǎn)亮暗要求設(shè)計(jì)對應(yīng)的光柵的參數(shù)。組成光柵矩陣α與光柵矩陣β。

兩片光柵矩陣可直接疊加，抑或用手機(jī)或其他攝像器拍攝然后經(jīng)過圖像畸變矯正。經(jīng)過疊加后，從中需要隱藏的目標(biāo)信息將會顯示出來。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于摩爾條紋矩陣的保密信息顯示方法，通過第一光柵矩陣和第二光柵矩陣疊加實(shí)現(xiàn)信息顯示，具體包括以下步驟：

S101：隨機(jī)生成第一光柵矩陣；

S102：根據(jù)生成的第一光柵矩陣以及所需顯示的信息計(jì)算得出第二光柵矩陣，第一光柵矩陣和第二光柵矩陣每一組對應(yīng)位置的光柵，能夠疊加產(chǎn)生為暗紋或亮紋，即產(chǎn)生所需暗點(diǎn)或亮點(diǎn)；

S103：將生成的第一光柵矩陣的圖案疊加于第二光柵矩陣上，產(chǎn)生摩爾條紋矩陣，即形成一個(gè)由暗點(diǎn)與亮點(diǎn)組成的矩陣，從而獲取所要顯示的信息。

在一種優(yōu)選的方案中，所述方法還包括：通過密碼器隨機(jī)生成第一光柵矩陣，通過密碼器實(shí)時(shí)拍攝并顯示第二光柵矩陣，并在同一區(qū)域顯示出第一光柵矩陣。

在一種優(yōu)選的方案中，所述方法還包括：所述密碼器定時(shí)進(jìn)行一次刷新，即重新生成一個(gè)第一光柵矩陣，刷新結(jié)果的規(guī)律記錄于服務(wù)器中，服務(wù)器亦同步對第二光柵矩陣進(jìn)行刷新，服務(wù)器與密碼器間無直接通訊關(guān)系。所述密碼器無通訊機(jī)能，因此密碼器中的光柵難以被不法分子獲取，且密碼器與用戶直接關(guān)聯(lián)，實(shí)時(shí)更新圖像，遺失后只需第一時(shí)間報(bào)失，取消其關(guān)聯(lián)，即不需擔(dān)心密碼器被盜用，亦無法復(fù)制出此前的顯示狀態(tài)。

一種基于摩爾條紋矩陣的保密信息顯示方法，需要雙人同時(shí)進(jìn)行驗(yàn)證才能實(shí)現(xiàn)信息顯示，應(yīng)用于對保密性要求極高的場合，具體包括以下步驟：

S201：在第一密碼器中隨機(jī)生成第一光柵矩陣，同時(shí)在第二密碼器中隨機(jī)生成第二光柵矩陣，光柵播放規(guī)則預(yù)先錄入到第一密碼器和第二密碼器中，第一密碼器和第二密碼器均含有拍攝模塊；

S202：用戶使用第一密碼器拍攝第二密碼器中第二光柵矩陣區(qū)域；

S203：第一密碼器將拍攝結(jié)果疊加在第一光柵矩陣中，并進(jìn)行顯示，用戶進(jìn)行匹配對準(zhǔn)，當(dāng)兩光柵完全重合時(shí)，產(chǎn)生摩爾條紋，從而獲得密碼信息。

本方法保密效果良好，保密原理基于光學(xué)摩爾條紋特性，要求兩人以上共同開啟保密信息，從任何一個(gè)單獨(dú)的手機(jī)端或?qū)Ｓ妹艽a器中，都不可能破譯出密碼信息。本方法顯示保密信息操作簡單，信息容易辨認(rèn)，且容許保密任意的字符信息，對字體、字符數(shù)均不作要求，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

在一種優(yōu)選的方案中，所述第一密碼器和第二密碼器為手機(jī)端。

在一種優(yōu)選的方案中，所述第一密碼器和第二密碼器均能夠?qū)崟r(shí)拍攝并將拍攝結(jié)果疊加在其生成的光柵矩陣。

在一種優(yōu)選的方案中，所述方法還包括：所述第一密碼器和第二密碼器同步進(jìn)行刷新，即重新生成第一光柵矩陣和第二光柵矩陣，第一密碼器和第二密碼器同之間無直接通訊關(guān)系。因此保密性好，為防止長時(shí)間使用后刷新延誤較大，影響使用，可到生產(chǎn)廠家定期進(jìn)行矯正對準(zhǔn)。

在一種優(yōu)選的方案中，所述拍攝功能可由另帶的掃描設(shè)備替代，所述掃描設(shè)備同時(shí)掃描得出所述第一密碼器、第二密碼器所生成的光柵矩陣，再由掃描設(shè)備中預(yù)設(shè)的對位方法，如特定的角度、相位關(guān)系，疊加產(chǎn)生摩爾條紋并得到最終的信息。即同時(shí)擁有第一密碼器、第二密碼器但缺少專用的掃描設(shè)備，仍將無法得到最終的信息，可進(jìn)一步增加信息的保密性能。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是：一種基于摩爾條紋矩陣的保密信息顯示方法，通過第一光柵矩陣和第二光柵矩陣疊加實(shí)現(xiàn)信息顯示，具體包括以下步驟：隨機(jī)生成第一光柵矩陣；根據(jù)生成的第一光柵矩陣以及所需顯示的信息計(jì)算得出第二光柵矩陣，第一光柵矩陣和第二光柵矩陣每一組對應(yīng)位置的光柵，能夠疊加產(chǎn)生為暗紋或亮紋，即產(chǎn)生所需暗點(diǎn)或亮點(diǎn)；將生成的第一光柵矩陣的圖案疊加于第二光柵矩陣上，產(chǎn)生摩爾條紋矩陣，即形成一個(gè)由暗點(diǎn)與亮點(diǎn)組成的矩陣，從而獲取所要顯示的信息。本發(fā)明將需要保密的信息隱藏于摩爾條紋矩陣中，保密性良好，能有效保護(hù)重要信息不會被機(jī)器自動(dòng)獲取，屏幕中直接顯示的將僅是一個(gè)光柵矩陣，其本身并不包含最終所需顯示的信息，即使此光柵被不法分子截取，仍無法破譯。在使用中，只需要將密碼器置于顯示區(qū)，即可直接得到所需保密顯示出的信息，操作簡單實(shí)用，且密碼器結(jié)構(gòu)簡單，只需提供基本的攝影及顯示功能，批量生產(chǎn)成本低廉，適合大規(guī)模推廣使用。

附圖說明

圖1為直角坐標(biāo)系中兩光柵柵線的示意圖。

圖2為信息隱藏的流程圖。

圖3為實(shí)施例1基于摩爾條紋矩陣的保密信息顯示方法的流程圖。

圖4為摩爾條紋矩陣疊加效果示意圖。

圖5為實(shí)施例1基于摩爾條紋矩陣的保密信息顯示方法對應(yīng)的裝置示意圖。

圖6為實(shí)施例2基于摩爾條紋矩陣的保密信息顯示方法的流程圖。

圖7為實(shí)施例2基于摩爾條紋矩陣的保密信息顯示方法對應(yīng)的裝置示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1

如圖3所示，實(shí)施例1提供了一種基于摩爾條紋矩陣的保密信息顯示方法，包括以下步驟：

S101：在密碼生成模塊，即專用密碼器中隨機(jī)生成第一光柵矩陣，光柵生成規(guī)則預(yù)先錄入到密碼器的芯片中，且在服務(wù)器中進(jìn)行記錄；

S102：服務(wù)器根據(jù)密碼器生成的第一光柵矩陣及所需生成的顯示信息，即圖4所示的密碼“5743”，計(jì)算得出所需顯示第二光柵矩陣，在疊加圖案中，數(shù)字區(qū)使用暗摩爾條紋形成暗點(diǎn)，非數(shù)字區(qū)使用亮摩爾條紋形成亮點(diǎn)，暗點(diǎn)與亮點(diǎn)的組合形成信息，即密碼“5743”；

S103：密碼器生成的第一光柵矩陣，并將圖案疊加于拍攝結(jié)果，即第二光柵矩陣上，從而產(chǎn)生摩爾條紋矩陣，從而獲取所要顯示出的信息，即密碼“5743”。

圖4為摩爾條紋矩陣疊加效果示意圖，第一光柵矩陣21與第一光柵矩陣22相疊加，即可產(chǎn)生摩爾條紋圖案10，即密碼信息“5743”。

圖5為本實(shí)施例基于摩爾條紋矩陣的信息顯示方法對應(yīng)的裝置示意圖，用戶使用密碼器中的拍攝模塊11拍攝信息顯示區(qū)域20中的第二光柵矩陣，得到的圖像顯示于屏幕10中，同時(shí)在屏幕10中，將第一光柵矩陣疊加在拍攝結(jié)果上，從而顯現(xiàn)出隱藏的密碼信息。

所述密碼信息“5743”應(yīng)視為一個(gè)應(yīng)用范例，可不限制密碼信息的字符位數(shù)，密碼信息可選用字母、漢字或其他符號、圖形。

在具體實(shí)施過程中，亮點(diǎn)的平均亮度值應(yīng)比暗點(diǎn)平均亮度值高40％以上。根據(jù)摩爾條紋的特性，當(dāng)兩個(gè)光柵或準(zhǔn)光柵結(jié)構(gòu)以一定夾角疊加時(shí)，會根據(jù)其相位特性，在部分區(qū)域形成暗區(qū)，而在另外部分區(qū)域形成亮區(qū)，選取亮區(qū)位置及暗區(qū)位置的光柵，截取并進(jìn)行拼合，則可形成以一系列暗點(diǎn)與亮點(diǎn)組成的矩陣數(shù)據(jù)，從而反映出所需的信息。

在具體實(shí)施過程中，亮點(diǎn)和暗點(diǎn)的出現(xiàn)與光柵的周期比、相位關(guān)系、夾角均有關(guān)，可通過任意多種組合產(chǎn)生亮點(diǎn)或暗點(diǎn)，即從單一的光柵結(jié)構(gòu)上，是無法獲取任何信息的。

在具體實(shí)施過程中，使用手機(jī)端作為所述密碼器，對于部分保密要求并不苛刻的場合，手機(jī)端實(shí)施方式更簡便，使用門檻更低，用戶僅需下載一個(gè)驗(yàn)證軟件即可使用，目前市面上大多數(shù)的智能手機(jī)都能滿足本發(fā)明所需的拍攝及顯示要求。

在具體實(shí)施過程中，可對所需顯示的字符信息進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)、局部拉伸等處理，進(jìn)一步提升信息的保密能力。

實(shí)施例2

如圖6所示，本發(fā)明還提供一種基于摩爾條紋矩陣的保密信息顯示方法，需要雙人同時(shí)進(jìn)行驗(yàn)證才能實(shí)現(xiàn)信息顯示，應(yīng)用于對保密性要求極高的場合，具體包括以下步驟：

S201：密碼生成模塊包括第一密碼器和第二密碼器，在第一密碼器中隨機(jī)生成第一光柵矩陣，同時(shí)在第二密碼器中隨機(jī)生成第二光柵矩陣，光柵播放規(guī)則預(yù)先錄入到系統(tǒng)中，第一密碼器和第二密碼器均采用手機(jī)端實(shí)現(xiàn)；

S202：拍攝掃描模塊位于第一密碼器，用戶一使用第一密碼器拍攝第一密碼器中第二光柵矩陣區(qū)域，同時(shí)用戶二使用第二密碼器拍攝第一密碼器中第一光柵矩陣區(qū)域；

S203：密碼顯示模塊位于密碼器正面一側(cè)，第一密碼器將拍攝結(jié)果疊加在第一光柵矩陣中，并顯示到正面一側(cè)，用戶進(jìn)行匹配對準(zhǔn)當(dāng)兩光柵完全重合時(shí)，產(chǎn)生摩爾條紋，從而獲得密碼信息。

圖7為本實(shí)施例基于摩爾條紋矩陣的保密信息顯示方法對應(yīng)的裝置示意圖。其包括可雙面顯示的第一密碼器10和第二密碼器20，第一拍攝或掃描器11將識別出第二密碼器20背后顯示的第二光柵矩陣，并顯示于第一密碼器10的前端，在識別結(jié)果的基礎(chǔ)上疊加第一光柵矩陣，進(jìn)行匹配對準(zhǔn)，即可得到摩爾條紋矩陣圖案。同時(shí)，第二拍攝或掃描器21將識別出第一密碼器10背后顯示的第一光柵矩陣，并顯示于第二密碼器20的前端，在識別結(jié)果的基礎(chǔ)上疊加第二光柵矩陣，進(jìn)行匹配對準(zhǔn)，即可得到摩爾條紋矩陣圖案。兩密碼器可顯示出不同的密碼圖案，以增加其保密性能。

顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。