（2）存在账、卡、物不符现象，日常缺乏有效的资产实物管理手段，即使单位花大力气进行了资产清查，随着时间的推移账实不符的情况又会重新出现。
（2）固定资产管理过程中缺乏跟踪管理，不能及时反映资产信息的变化情况。针对以上存在的问题，通过资产管理系统中的条码管理有效的进行了规避与解决，实现轻松管理固定资产，提高行政事业单位资产管理的工作效率。
二、资产管理中条码技术的应用
1.一物一卡一码管理
资产管理信息系统通过条码扫描设备将采集的实物资产信息录入系统，形成资产卡片，根据规则设置生成实物资产的唯一条码标识，作为实物资产的唯一身份证，同时将资产的使用部门、使用人、存放地点、品牌、规格型号、生产厂商等基本必要信息写入条码进行存储，便于后期直观、快捷的读取固定资产信息，方便查看及管理。资产管理系统生成资产条码后，可以使用专用的条码打印机单独或批量打印出条码标签，然后将带有条码信息的标签粘贴在固定资产上，进而可以使用带有条码扫描功能的手持数据终端进行固定资产现场管理。专业的条码打印机可以打印PET、PVC等薄膜类特殊介质标签，此类标签可以防水、防油污、防撕裂，保证固定资产标签长期保存和清晰。
2.自动盘点
资产管理系统通过资产盘点功能，将待盘点的资产数据传送至条码扫描设备中，然后借助条码扫描设备并结合资产一物一码的条码管理机制，扫描实物资产上粘贴的条码标签，进而准确完成盘点工作，避免了错盘、漏盘、重复盘点等问题，提高固定资产盘点工作的效率。
3.一码制管理
一码制管理是资产管理工作中新的发展需要，通过条码扫描设备，扫描实物资产的唯一条码后可读取资产信息，进而可以通过条码扫描设备轻松的完成资产信息采集、资产信息变动、资产使用及资产处置等业务操作，并将操作结果与资产管理系统实时同步，进而通过一码制管理实现对固定资产全生命周期的过程管理，使得固定资产管理变得轻松、简单，极大的简化了资产管理的工作流程，提高了工作效率。
三、条码技术引入资产管理中的重要意义
久其公司将条码技术成功的嵌入到《行政事业单位资产管理信息系统》中，进一步加快了资产管理的信息化建设进程，为行政事业单位固定资产管理工作提供更可靠、更高效的管理手段，全面提升行政事业单位资产管理工作的工作效率和管理水平。通过资产管理系统结合条码技术对固定资产进行管理，将实现：
（1）降低资产管理人员等相关人员的资产管理投入工作量，提高工作效率。
（2）随时对资产信息进行查看、管理，促进资产信息的及时更新，实现实物资产与账面资产信息对称。
（3）降低闲置资产的存量，提高资产使用率，极大降低了资产重复购买及资产流失的概率。
（4）将资产管理工作进行精简、易操作，使资产管理工作变得简单、轻松。
仓库管理的主要内容包括仓库系统的布局设计、库存最优控制、仓储作业操作。仓库管理(WarehouseManagementSystem,WMS)模块能按照物流运作的规则和运算法则,对信息、资源、行为、存货和分销运作进行优化,使其最大化满足有效产出和精确管理的要求。WMS提供了企业级采购、制造计划、制造执行、客户服务系统与仓库或配送中心之间的桥梁。通过对库存实时可见性和仓库作业流程的支持,仓库管理模块能够有效地组织人员、空间和设备进行收货、存储、拣货和运输;组织运送原材料和部件到生产企业,运送成品到批发商、分销商和最终的客户手中。
传统的仓储管理业务包括收货、上架、补货、拣货、包装、发货。现代仓储管理已经转变成履行中心,它的功能包括传统的仓储管理、交叉转运/在途合并、增值服务流程(组合/装配;包装/贴标等)、退货、质量保证和动态客户服务等。WMS按照常规和用户自行确定的优先原则,来优化仓库的空间利用和全部仓储作业。对上,它通过电子数据交换等电子媒介,与企业的计算机主机联网,由主机下达收货和定单的原始数据。对下,它通过无线网络、手提终端、条码系统和射频数据通信等信息技术与仓库的员工联系。上下相互作用,传达指令、反馈信息并更新数据库,同时生成所需的条码标签和单据文件。一个WMS的基本软件包支持仓储作业中的全部功能,从进货站台直到发货站台。
1基于条码技术的仓库管理设计方案
以条码技术作为整个仓库管理信息系统的基础,通过合适的库存管理算法,安排生产,不仅能使费用降低到最少,而且还能实现质量跟踪,系统所用的条码可以具体到每一批次的产品,即对同一种产品不同的批次制作不同的条码,但是这也给条码的管理带来一定的复杂性。为了提高企业经济效益,在库存管理算法中以总平均费用最少为目标来安排一类需求固定的产品的生产,同时考虑仓库容量的约束。
从产品生产完成到成品入库,再到成品出库,这一过程采用条码物资管理信息系统进行管理,可以在网上实现电子会签,并且生成入库单及出库单,实现无纸化管理。如果出入库出错,可以追踪到具体的某一批次的产品,可以保证出入库不发生错误。并能对库存进行即时盘存,生成物资报表,便于统计分析。根据需求信息,库存信息以及生产费用,制定合理的生产计划。基于条码技术的仓库管理系统主要包括编码及打印条码系统、入库物资管理、库存物资管理、及时库存管理、出库物资管理、统计报表、系统信息管理等功能模块。
1.1编码及打印条码系统这一部分在生产车间使用,车间生产出成品,录入相应的产品信息,系统将根据产品信息和生产信息自动为该产品生成对应的条码,然后,通过条码打印机打印条码,制作标签,检查无误后,将条码标签贴到包装箱上。为了跟踪每一箱产品,需要为每一箱产品制作唯一的条码。这样的编码,既保证了条码的唯一性,又具有一定的灵活性。
1.2入库物资管理计算机生成并打印交库单,入库物资经过核对,确认无误后,由仓库保管员进行电子会签,完成入库,并生成人库单。
1.3库存物资管理对于标签破损,从数据库中调入相关的信息,重新打印,进行补贴。在物资移位时,用识读器进行识读,自动收集数据,把采集数据自动传送至计算机物资管理系统中进行数据管理。对于退货的产品,有两种解决办法:一是重新打包,修改相应的信息并更换条码;二是在备注字段里填入信息,并标明退货信息。
1.4即时库存管理库存自动预警:对各种物资库存量高于或低于限量的进行自动预警。结合各种物资近期平均用量,自动生成需要在一定时间内需要采购或生产的物资品名和数量等。管理人员可适时的安排生产,有效的控制库存量。空间监控:监控物资的实际位置、存放时间、空间余地等参数,自动对不合理位置、超长存放时间、空间余地不足等规定的限量自动报警。
1.5出库物资管理采用条码识读器能对出库物资包装上的条码标签进行识读,并将物资信息快递给计算机,计算机根据物资的编号、品名、规格、数量等自动生成出库单。发现标签破损或丢失的按照上述程序人工补贴。将出库物资经过核对,确认无误后,再进行库存台帐处理,更新物资库存信息。
1.6统计报表根据物资的出入库和库存信息,,适时完成库存物资管理的各种日报,月报和年报。在规定时间内完成任务的情况,统计各分库,分厂等基层单位工作情况。
1.7系统管理系统管理是为仓库物资管理系统正常、安全运行提供保障。其主要功能为:品种代码维护,用户管理,权限管理,日志管理和数据管理。
2条码技术的引入对仓库管理模块的作用
2.1对物资进行条码管理物资入库时,根据物资的名称、规格及时间生成一个条形码,并将条形码贴在对应的物资上,这样,每件物资就会有一个“身份识别码”。通过查询条形码,就会看到该物资的入库时间、单价、存放位置、供应商等相关信息。在物资的领用等流动环节,只要扫入条形码,写入所需数量,其他信息都会自动载入。有了条形码管理,就能杜绝以往一种物资有几个供应商时,不能准确区分的现象;杜绝一种物资有几个单价时不能做到一一对应的现象。现在进行了条形码管理,对每件物资的来龙去脉都能做到一清二楚,从而有效地控制物资管理出现混乱的现象。
2.2快捷、方便、准确、及时现在物资入库时,只需仓库人员根据合同,将条码扫描后入库,然后将扫描后的信息打印出入库单流转到财务。这样大大地减轻了工作人员的工作压力,在物资发放时,非常方便、快捷,只需扫入领用人的条码、物资条码、填好数量。整个过程无需填入文字,耗时很少,极大地提高了工作效率,并能准确及时地反映库存物资的动态情况,物资的出、入库变化都能随时随地反映,做到账物相符从而为合理编制物资采购计划提供了可靠的依据。有效地控制了因信息不及时不准确而造成库存物资短缺或重复采购的现象。
3应用效果
3.1在仓库管理中应用条码技术,实现数据采集的自动化,去掉了手工书写单据和送到机房输入的步骤,大大提高工作效率。
3.2解决库房信息陈旧滞后的弊病。
条形码是用特殊的图形来表示数字、字母和某些符号的一种信息代码，它通过专用阅读器译成。、1序列的二进制编码。条形码技术是在计算机的应用实践中产生和发展起来的一种自动识别技术。它具有输人速度快、准确度高、成本低、可靠性强的特点。目前，条形码技术已广泛应用于我国商场pos系统、图书情报管理、边贸海关、医药卫生、邮电等多种领域。在国际上，条形码已成为商业领域信息化、电子化的先决条件。没有条形码的商品，因无法利用计算机识别，并进行库存、营销管理，无论品质优劣，只能在某些小商店和地摊上出售。条形码技术在一定程度上改变了物资流通领域内的传统营销和物资管理方式，提高了流通效率，加快了计算机管理、网络交易、电子贸易等的实现。
1条形码技术在仓库管理中的应用方面
条形码技术在仓库管理中，特别是在自动控制、自动输送、自动分类中也发挥着重要的作用。许多自动化立体仓库采用条形码技术后，不仅做到了自动堆取货物，还可有效防止物品在货架上的位置容易发生差错的情况，对一些小型物品的管理和人库不均衡的物品管理更具有优越性，使仓库的管理和经济效益都大大提高了一步。具体讲来，条形码技术在仓库管理中的应用有以下几个方面:
1.1物资往来凭证条形码化
物资往来凭证是指可以作为记账凭证的物资证件，主要包括各种物资收发证件、支拨单等。目前，我们通常采用统一印制的凭证，手工填写，易伪造和做假。另外，由于收发作业频繁和每个人笔迹不同，往往会发生漏记和错记现象，使物资管理产生漏洞。而采用条形码化技术后，可以做到每笔业务的单据直接输人计算机，保证数据输人的快捷、真实、准确，库存、收发信息可随时查询、汇总和打印，并可以依据这些数据进行决策，极大地提高了办公效率。如和作业现场的自动化收发设备联结成网，实现通信，不仅能实现防伪，还会提高物资收发作业的效率。
1.2物资器材、捅装物资条形码
仓库物资在出人库管理、盘点结算等方面的条形码技术已在很多物资库、站得到普及。其往来凭证条形码化的方法和物资往来凭证条形码化方法一致，可一并实现。另外，物资器材品种多、易混淆，如采取条形码标签将能从根本上解决这一问题，同时，还能更好地为自动分拣系统服务，大大减轻了劳动强度。采用条形码技术，还可避免器材收发中由于不认识造成的经验错误。桶装物资的管理和物资器材管理相近，也可采用条形码标签。
1.3人员身份识别条形码化
仓库日常工作中登记是一件最繁琐的事，钥匙领交登记、人员出入技术区登记、人员出入库房登记、库房作业登记、维修保养记录等等，由于种种原因，会导致一些诸如技术区和库房登记已人库，但一看钥匙领交登记却没拿钥匙，造成人不是关在里面就是穿墙而过等不合道理的现象，漏登记和错误登记更为常见。如使用条形码身份证，通过刷卡的方式识别人员，由计算机自动登记出、人库和领交钥匙时间等，快速、准确、简捷、方便。并可以在计算机内给持证人设置权限(是否有权进人技术区、可以进入哪些业务场所等等)，制作后不用收缴，门卫可通过条形码和相片共同对持证人进行鉴别，防止有人持伪造、过期证件人库，更好地保障了库房物资的安全。如结合电子锁的应用，条形码身份证还可代替传统意义上的钥匙。
1.4业务资料管理条形码化
库房的业务资料是库房进行设备设施维修、改造，物资、器材调入调出等物资工作决策的重要依据，几年累计下来，各种文件、报表、图片等数量可观。各仓库目前都有业务资料室，如借鉴图书情报、大书店的管理方式，所有业务资料除及时归档管理外，另贴上条形码标签，借阅、查询将非常方便、准确，便于对资料、目录和借阅情况进行计算机管理。
上述应用有的已在仓库管理中得以实现并收效明显，有的还只是一种构想，但条形码由于其快速性、准确性、计算机可读性和其实现设备使用简单、维护方便、可操作性强，并通过近20年的发展，技术已十分成熟，尤其是全系统具有极高的性能价格化。所以应用前景是十分广阔的。
2条形码技术应用的注意事项
随着计算机网络技术的迅速发展，条形码的应用将进一步地推动仓库自动化建设，并将成为人员、物资、器材编码识别的主导方式。在仓库推广应用条形码技术时，还需注意以下几个方面:
2.1条形码编码方式的标准化、规范化
目前，条形码主要采用美国的upc码和欧洲的ean码，我国于1988年成立中国物品编码中心，由国家技术监督局领导。但物资系统尚缺少统一规范，最好是由各大单位物资技术监督部门直辖市，在符合国家标准，尽量和国际标准接轨的基础上，制订一套物资专用编码标准，详细规定条形码的符号标准、质量标准、产权图表数据存储标准和产权图表应用标准等，使条形码技术在物资工作中的应用做到标准化、规范化。
2.2合理选择扫描器
扫描器的分辨率不是越高越好。这是因为提高扫描器的分辨率直接关系到光学系统的加工技术，分辨率高就会使产品成本增加。另外，如果光点的直径比条形码符号中最窄元素要小得多时，由于印刷质量的原因，而使符号中产生污点、孔隙和粗糙不匀边缘等缺陷，在扫描时被误识为条或空，这将影响扫描器的首读率和误码率。
2.3使用条形码技术应结合仓库工作的实际，注意设备的防爆安全
条形码识别设备目前采用的扫描器属弱电设备，未进行防爆处理，易产生微量电火花。仓库在使用中，应结合实际，如要在防爆危险等级场所使用，必须对它进行处理，使之达到防爆要求。计算机系统则一般置于技术区门卫处或办公室，如有多台计算机，建议采用网络技术联结，可以加快数据的汇总、查询、处理。
2.4在条形码开发应用过程中，既要充分应用
为了解决传统企业人工生产的滞后性和与市场发展的脱节，新时期的企业发展中大多都采用了供应链管理模式。这种管理模式的应用有效的解决了传统企业的发展、应用问题，并且从理论、实践等方面缓解了管理与市场脱节的状况。条码技术的应用作为目前自动化生产的主要途径，其应用有效的提高企业生产效率、降低了企业生产成本、加强了企业管理，已成为当前生产领域研究最多的课题之一。
一、条码技术概述
截至目前，我国大多数企业在生产中都存在着自动化程度不高的特点。尤其是在制造行业中，无论是机械制造还是家电制造领域，无论是流水生产线还是单个产品加工，都需要在生产中对各工序的数据进行记录、质量进行跟踪，这就给管理工作带来不必要的影响。而采用条形码识别技术可以有效的改变这一现状。
1、条码概念
条码也被广泛的称之为条形码，是将宽度不等的黑色和白色条形按照一定的编码和规则进行排列，用以表达一组信息的图标和标识符。在目前的工作中常见的条码是由反射率相差很大的黑色和白条组成的平行图案，条形码在目前已经广泛的应用在产品的生产地、制造商、名称、生产日期等领域。
2、条码技术的发展情况
随着计算机技术、信息技术、通信技术的不断发展，信息处理能力、储存能力、传输通信能力日益强大，全面、有效的实现信息的快速采集、输入几乎成了所有工作人员和生产系统的关键。在这种时代背景下条码技术应用而生，它是计算机、激光技术、电子技术的基础上发展起来的一门综合性科学技术，是现代信息采集、输入的重要手段和方法。条码技术最早产生于上个世纪二十年代，当时的应用主要是针对电子方面，是将条码技术中的信息录入到通信人地址上，就像今天的邮编一样。
我国是与上个世纪八十年代引入条码技术的，最早主要是应用在我国一些高等院校、科员部门和出口企业生产中。直至九十年代，我国许多的商品上面才开始采用了条码这一新技术，使得我国大量的商品开始标志这一技术。这种技术的应用使得我国大量的商品打入国际市场，为企业生产带来了可观的经济效益。生产过程自动化也开始逐步使用条码技术。条码技术的应用大大的提升了生产制造行业的自动化程度，减少了数据录入的差错，提高了企业生产过程的管理效率。目前，在我国推广的应用条形码已经具备着一定的物质基础，条形码技术应用与开发已成为我国物品标志系统的主要手段，并且使其形成规范化、标准化和现实化的手段，为我国商品经济的繁荣，提升我国国际竞争力有着深远意义。
二、条码技术在生产制造自动化的应用意义
无论是哪种生产制造企业，其在生产中都伴有大量的货物和产品的查询系统，种种困难和不能及时录入的信息系统所造成的仅有部分信息欠缺、毁损、都是等问题时有发生，也使得系统在查询、反馈、跟踪功能的工作效率大大的提升。在生产制造企业的物流管理工作中，各环节的工作量都十分的巨大，由于各种限制，从物流信息系统的构成来看，我国生产制造企业物流知识做到了一项或者两项工作，信息化水平与现代化物流企业管理水平还存在着一定的差异，因此进场会造成信息的缺漏、损毁进而低速，这也是要求我们在工作中进行深入、系统的研究。仅从信息数据的采集系统的管理模式，从而实现效率高、出错率低的生产要求。同时，条形码的应用对于物流管理生产过程的信息采集、分类、传递、汇总、识别、全部部分信息采集，以实现对货物流动过程的控制，从而降低成本、提高效益。
三、条码技术在生产制造过程中能够解决的问题
在生产制造企业过程实际管理中如果能够实现自动化管理，则能够提升生产制造过程的效率，以下存在的问题可以说通过条码技术都能够解决：
1、配件仓库管理中存在的问题及解决
多库协同作业不充分、仓库收发盘作业易遗漏、先入先出难做到、保有库存不适当、缺货报警不及时、滞销品统计模糊。而通过条码技术能够将出入的东西及时进人系统，生产过程的用料信息和仓库的余额信息能够捆绑在一起，实现集中控制，缓解这些问题。
2、销售自动化管理中存在的问题及解决
销售统计困难、柜台销售自动化程度低、断码销售分析不完全、门店间调拨不充分、退货难以控制、门店盘点纷繁、商场对帐混乱。通过条码技术，销售和生产过程系统进行对接，实现产销畅通。
3、生产过程管理存在的问题及解决
用料成本控制不清楚、作业时间控制不准确、订单报价不合理、质量过程难控制、生产自动统计难实现、作业任务分解不清、计台统计繁琐。通过条码技术可以实现及时统计.及时作业，提高生产过程的效率。
四、利用条码技术实现生产过程管理自动化的方案
生产制造企业的生产制造过程，一般采用多种形式完成。如：按订单生产、按市场预测的计划生产、合同分包、委托加工生产等，生产过程的关键是要控制成本控制质量。
1、生产过程实现条码化管理的目的
①用料成本控制。所有使用的生产材料建立唯一编号，附有条码标签，建立了严格的领料控制。通过每种类型的产品材料清单，将产品生产计划分解成为用料计划，合理计算余量，控制每批产品的材料用量和与标准成本偏差。
②作业时间控制。通过设置在各作业点上的考勤钟，记录每个作业人员的工作时间，经统计分析，可以计算出每批产品的作业时间和与标准作业时间偏差。
③订单报价。对于每个接收到的订单给客户一直是一个头疼的问题，由于有了单项产品的成本数据（作业时间和材料用量）可以很容易地计算出利润空间。
2、仓库的条码化管理
如果生产的产品销售的周期较短，品种多，生产制造企业的资金大部分占用在库存商品上。库存商品的积压和失实对很多生产制造企业的发展造成很大的不利影响。不只是滞销的商品，有时畅销的商品也会造成积压。
五、结束语
总之，在生产企业中，及时准确的把产成品送到销售的第一线，以便于领导行业潮流，抢占市场份额，这是企业快速发展的关键问题。通过实现仓库的条码化管理，并在出、入库等环节采用数据采集终端，可以实现产品出、入库更及时准确，使出入库的产品信息及时准确的实现数据共享。
参考文献
1 二维码水印加密背景及目前加密解密现状
1.1 QR二维码的应用背景
随着中国3G技术的普及，以及手机本身性能的提高，二维码作为一种全新的信息存储、传递和识别技术迅速地融入到了社会生活当中，其保密和安全问题也越来越有研究价值，2012年铁道部出现了用户隐私资料信息被二维码泄密的问题，病毒也开始通过二维码传播。目前国内针对二维码数字加密的技术的论述并不多，在当前期刊网上有关二维码讨论的258篇论文也主要集中于二维码自身的编码解码规则，只有16篇是讨论二维码数字手段加密的。其中加密采取的主要手段是通过复杂昂贵的隐形印刷技术。而讨论数字加密的只是对一般图像都通用的结合水印加密，未能很好的结合QR二维码自身的编码规则，所能负载的加密信息量也极少[3]。
1.2 国内外二维码加密研究现状
目前，国内外关于二维码信息隐藏技术的文献不是很多，研究对象主要是四一七条码（Portable Data File417，PDF417码）和QR码。在国内，针对PDF417码的研究较多且以空域水印为主，在国外，以研究QR码居多，以频域水印为主。牛夏牧[7]等利用变形技术对PDF417码中的各组成单元宽度加以适量的变动，采用误差累积的方式实现隐藏信息的嵌入和提取。陈峥等[3]针对PDF417码，提出了基于边界移位的隐藏信息嵌入算法。赵博等[4]提出一种基于结构微调法的水印算法，对PDF417码的组成条空进行适量的微调，将信息隐藏进二维码中。晁玉海等[5]提出一种对隐藏信息进行扩频和映射处理，根据PDF417码自身结构特点，通过微调条码中的条和空将信息隐藏的方法。Ming Sun等[6]提出两种基于离散小波变换（Discrete Wavelet Transform，DWT）变换的QR码数字水印，分别可以嵌入随机序列和图片。Jau-Ji Shen等[7]针对PDF417码提出一种称作关联水印的盲水印算法，该算法可以提高水印的嵌入容量并可将PDF417码用于数据认证。
⑴二维码图和传统防伪制作技术（主要是印刷）相结合，避免码图被直接影印、拍照，比如采用隐形印刷等等；
⑵掌握二维码编码技术，对二维码码图本身做特殊处理（如加密、复合、变形等），这种方法的目的有二，一是可以让别人的识读软件无法识别码图，二是可以在这些码图中编入特别信息，以作防伪校验之用。
简而言之，一个采用特殊印刷技术，一个采用特殊编码，从而提高技术门槛也就提高了造假的成本与难度。本文研究算法基于第二种方式，对二维码码图进行特殊处理，达到嵌入 信息进行防伪校验目的。
2 适用于QR的数字水印算法
2.1 水印的嵌入算法
2.1.1 水印嵌入位置及表示方案
链码和QR二维码水印信息的位置选择和像素值改变方案，根据链码、改进的LSB算法和二维码的基本理论，本文结合处如下表示方案。QR码图像是由N*N个深色或者浅色的模块图形组成，实验中是黑色和白色模块。考虑水印需要的隐蔽性，我们选取黑色的正方形作为水印嵌入单元。假设QR码的一个模块图形的大小为M*M，其中M为模块的长度（高度），单位是像素。条码矩阵的大小为N*N。每个正方形基元占用的像素点为M/N。
如图2.1所示：跟四链码的结合方式为将正方形基元平分成四等份，每一块的大小为M/2N，选择其中的一块，按统一水印规则改变整个选中块的像素值，嵌入水印信息，按照链码方向的规则给四个方向的小矩阵编码为0，1，2，3，四幅图中的红色区域分别对应着0，1，2，3。这样每个黑色QR码的正方形基元便可以承载一位四进制的数。当图像格式为RGB三色图时，结合第一章所介绍的改进的LSB编码规则，每一块像素值按规则改变后又可表示为00，01，10，11的四进制，跟位置的编码规则相结合，每个正方形模块就可以表示一位十六进制的数，也就是4bit的信息。
2.1.2 水.印嵌入流程
如图2.2 水印算法的整体嵌入步骤：
第一步：根据基本信息编码出未加密的二维码举证，自左向右，自上而下，统计N*N黑色和白色模块的QR二维码可用来嵌入水印的黑色模块的个数，记为C，并记录下各个可用的黑色模块在二维码的二维矩阵中的位置。
第二步：依据伪指纹特征随机密钥生成技术，随机生成三个指纹特征数据记为T1、T2、T3，并将T1、T2、T3转码成和水印嵌入方式所采用的编码进制（八进制、十六进制等）相同的编码进制，统计出T1，T2，T3所需要的占用编码位数记为n1，n2，n3。
第三步：如果n1+n2+n3>c，则说明水印嵌入位置不足以嵌入所有的指纹特征数据，当嵌入位置不足时采用基于模拟退火算法竞争机制，解决各个特征信息之间采样数竞争问题，模拟退火的优势能保证了嵌入位置的随机性，和各个特征信息的均衡性。
第四步：依照模拟退火算法竞争机制产生的二维指纹矩阵加密位置对应表，对QR二维码图形进行加密。
2.2 水印的提取算法
如图2.3：首先，从加密的二维码图片中解码出二维码的基本信息。
将加密后的二维码图片记为map1和未水印加密的二维图片记为map2，导入解码程序中。
第二步：将相应的两幅图像做减法代数运算，提取图像中目标区域，给定阈值大小为水印差值的一半，将低于阈值的像素点看作相同像素点，差值取绝对值选取为了实现精确定位，因为两幅图像编码格式一致，除了不通目标区域以外，其他区域完全相同，包括图像大小等。
第三部：使用数学形态学方法，实现断线的连接，主要目的是保持目标区域边缘连续，为孤立点的去除做准备。第三步：使用改进中值滤波去除图像中孤立异常点，如果除了目标区域以外，其他区域完全相同，那么基本不需要去处异常点，在做加入噪声干扰实验时去除边缘毛边是一个需要除了的问题。
第四步：采用曲线全向跟踪技术，寻找目标区域的边缘轮廓，探查到所有目标区域边缘。
第五步：将图像按照二维码自身的编码规则分成N*N块，根据上图中提取去的各个嵌入水印的矩形区域的位置，并将区域大小经过阈值判断，去掉干扰点，定位出各个区域对应得编码值，返回二维矩阵各个嵌入水印值位置对应得值。和加密时候保存的加密二维矩阵值进行对比，进行水印验证。
3 实验
含有水印的QR码的识别和提取实验
算法稳定性实验，流程如下：
（1）产生一段随机长度和随机内容的文本T1。
（2）将文本T1编码为QR码图形Q1。
（3）计算Q1的水印容量大小。
（4）通过通过随机指纹发生器和模拟退火竞争机制产生水印信息W。
（5）向Q1中嵌入水印信息W得到含有水印的QR码图形Q2。
（6）识读Q2得到T2，并与原始编码内容T1对比，记录对比结果。
（7）从含有水印的QR码图形Q2中提取水印信息WR。
（8）比较W和WR，记录对比结果。
（9）重复1000次步骤（1）～（8）的试验，并计算QR码的识别正确率和水印嵌入和提取的正确率。
随机文本T包含英文字母、数字和常用标点符号。重复试验的次数为100次，最后记录实验结果并计算正确率。实验最终得到的数据是QR码的识别正确率为97%，嵌入和提取水印的正确率为95%。该实验表明，水印算法非常稳定，嵌入的水印不会影响到QR码的正确识别，并且水印信息的嵌入和提取不受水印内容和QR码载体图像的影响。
4 结论
提出了一种适用于QR码的鲁棒性和嵌入信息量都适中的水印算法，该算法用链码的方向编码和改进的LSB算法嵌入水印信息，保证水印信息不会改变QR码的图形结构，并确保嵌入的水印信息不会影响到QR码的正确识别。与现有的利用误差特性进行信息隐藏的算法相比，该算法极大程度增强了数字水印的隐蔽性，提高了水印信息的嵌入量。同时算法不会受到QR码的容量限制，并且适合电子保存和打印等多种形式，具有提取水印速度快，抗干扰能力强等优势。并且提出了由多种生物特征提取出的信息组成水印信息的方式，将二维码与用户绑定，实现了人码一体的认证功能。
[参考文献]
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[4]陈哲，张永林.数字水印技术在二维条码证件防伪中的应用.计算机工程与科学.28（4）.42-44.（2006）.
据殷亚方介绍，《Holzforschung》上发表的论文主要介绍了应用DNA条形码技术识别高温干燥及长期存储的白木香的实验过程。白木香又名土沉香，为瑞香科沉香属常绿乔木，是我国生产沉香的重要植物资源。然而，利用传统木材解剖识别技术，难以将白木香木材与沉香属其他树种及拟沉香属等相似树种区分开。为此，研究组针对高温干燥及长期存储的白木香木材，重点研究高温和存储时间对木材DNA提取的影响，证明了DNA条形码技术在“种”水平上识别白木香干燥木材的可行性。研究表明，从高温干燥和长期存储的木材标本中提取的DNA，通过DNA条形码分析技术，借助遗传差异和系统计划分析法，进行叶绿体rbcL、matK和trnL-trnF以及细胞核ITS1等DNA条形码比对，并采用trnL-trnF和ITS1序列，可成功实现白木香木材“种”的识别。
该项研究成果最直接的受益者是白木香。殷亚方称，由于非法及过度采伐，白木香已濒临灭绝，1999年被列为国家二级重点保护野生植物，2004年被列入了《濒危野生动植物种国际贸易公约》（CITES）附录Ⅱ，因此，开展白木香木材识别研究，对其资源保护具有十分重要的意义。
中图分类号：TP393 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2012）12-01-02
Research on network coding based on linear network coding technology
Li Ni， Yang Wangdong， Chen Qiang
（Department of Information Science and Engineering， Hunan City College， Yiyang， Hunan 413000， China）
Abstract： The status of the network coding research and the existing problems are described. The feasibility of network coding is proven through the analysis of linear network coding technology coding and decoding principle. The most basic property of the linear network coding-linear multicast property is demonstrated based on theory of linear algebra. Finally， the network coding technology is put forward as a "hybrid" technology. The network coding technology development will be combined with the computer network technology， information theory， coding technology and cryptography theory.
Key words： network coding； feasibility； linear multicast property； hybrid
0 引言
今天的互联网信息就像高速路上的汽车或管道中的水流一样被传输着，日益增长的网络带宽需求和不可靠网络的QOS需求，已成为制约网络发展的瓶颈。为扩大网络覆盖范围和提高系统容量，采用网络编码技术实现网络的最大流传输，已被国际学术界认定为解决网络问题的重要手段，并成为网络理论研究的热点问题之一。
1 网络编码研究现状和存在的问题
上个世纪50年代香农就提出：通信网络端对端的最大信息流是由网络有向图的最小分割决定的，但传统路由器的存储转发模式难以达到最大流最小分割定理的上界。2000年，香港中文大学R.Ahlswdee等人在发表的论文Network Information Flow中首次提出了网络编码[9]，并根据信息论严格证明了网络编码允许中间节点对接收到的信息进行编码并转发，接收节点通过相应的解码获得原始信息，这样可以达到通信网络的容量上界，从而最大限度利用网络资源。网络编码的提出从本质上打破了通信网络中传统的信息处理方式，是通信网络研究中一个重要的里程碑事件。近年来，网络编码理论的研究已取得重要发展，同时在应用基础和工程实践方面的研究也正在全方面展开。2003年，SYR.Li等人证明了使用线性网络编码已经能足够达到网络多播容量。Koetter R等人提出了网络编码的代数框架，并证明了存在满足多播流量的线性不变编码。这两位学者的工作为网络编码的发展准备了必要的理论条件。随机网络编码是由Ho T、Medard等人在2003年提出的，它的提出拓宽了网络编码的适用场景，使得网络编码不再局限于确定的网络拓扑和集中式算法。Cai Ning利用分布式网络编码来纠正网络中的差错，并论述了网络编码在安全方面的应用，为网络编码增加了新的应用领域。国外多所著名大学如麻省理工学院、多伦多大学、瑞士EPFL学院等，以及多家知名IT研究机构包括微软研究院、贝尔实验室等，都在积极开展网络编码理论和应用的研究，而国内针对编码的研究尚处于起步阶段。
目前，网络编码的理论研究尚处于初步阶段，实际应用也远未挖掘出其真正潜力，还有大量的难题有待解决。①即便网络编码可以提高通过率，能使问题得到有效解决，但是要确定存在合适的边函数却是件不容易的事情。还存在网络什么时候传输的边函数有用，有多少信息需要通过这种方式传送等问题。②在许多实际的网络中，并不一定是有向或无环的。对于有环网络构造的编码是时变的，这在实际中很少应用。并没有证明有环网中最佳时不变码的存在。③多源网络编码构造问题。④目前许多的有效编码算法都只限于应用到组播的情况，缺少一般性。⑤网络安全与网络管理的应用。
2 网络编码技术概述
网络编码的概念源于2000年Ahlswede R，Cai N，SYR.Li，R.W.Yeung发表的论文《Network Information Flow》，其最初的思想即允许网络的中间节点参与编译码。网络编码采用存储-编译码-转发的方式，可达到网络的多播容量[6]。网络编码的实质：①信息流被压缩或被编码；②网络编码是通过计算（编码）提升吞吐量。（网络吞吐量：是指在没有帧丢失的情况下，设备能够接受的最大速率。吞吐量的单位以比特/秒或字节/秒表示。）
网络编码理论也称为网络信息流理论，属于网络信息论的重要分支。经典信息论的编码通常是信源编码和信道编码，而网络编码与其有本质上的不同。网络编码除考虑信源和信宿节点的编码外，中间节点也参与编码，并且网络编码能从整体上提高网络吞吐量，提升通信系统的有效性。
网络编码理论指出网络信息流可以被压缩，从而进一步提升网络吞吐量。并且信息流仍然满足守恒定理，虽然信息内容被处理，但处理前后信息是不增也不减的。
其中，线性网络编码是研究较早，也是较为成熟的一类。有向无环网络中的网络编码称为线性网络编码。蒲保兴等详细分析了线性网络编码的计算时延与关键参量之间的关系[5]。
3 线性网络编码的编码译码原理及其可行性
线性网络编码中的核心是确定两个重要参数，即局部编码矩阵和全局编码向量。
定义1 线性网络编码的局部编码矩阵[8]
有向无环网络中，已知F为有限域（具有有限个元素的域），s（向量矩阵维数）为正数。对于任何节点T，其线性网络编码的局部编码矩阵为：
KT=[kd，e]d∈In（T），e∈Out（T）
式中，In（T）是节点T所有输入链路的集合，Out（T）为节点T所有输出链路的集合，|In（T）|表示节点T输入链路的个数，|Out（T）|表示节点T输出链路的个数。KT矩阵是维数等于|In（T）|×|Out（T）|的矩阵。kd，e表示节点T的每个相邻链路对（d，e）的局部编码标量，取值于有限域F。
对于信源节点由于没有输入链路，一般假设产生s维信号的信源节点存在s条输入链路，由于这s条链路实际并不存在，所以称为虚拟链路。
定义2 线性网络编码的全局编码向量
式中，fd为输入链路d的全局编码向量，fe称为输出链路e的全局编码向量。全局编码的是维数等于s*1的列向量，标记网络输入信号量为s。该迭代公式的初始条件是信源节点的s维虚拟链路的全局编码向量，它是从向量空间上选择的一个s维的标准基。
定义3 线性网络编码中全局编码向量与链路上传输信息的关系
me=x·fe
式中，x为信源节点产生的所有信息行向量，维数为1*s。fe为链路e上的全局编码向量，me为链路e上传输的信息。通过线性编码后每条链路上传输的是关于输入信号的线性表达量。
定义4 线性多播的译码矩阵D
[fe]e∈In（T）·D=Is
式中，maxflow（T）是针对任何满足maxflow（T）≥s的节点T，[fe]e∈In（T）为节点T所有输入链路的全局编码向量并列放置一起所组成的矩阵，Is为s×s维的单位矩阵。
将节点T收到的所有消息（可用消息矩阵x·[fe]e∈In（T）表示）乘以译码矩阵D，即可译码出信源节点S所发出的信息。
线性网络编码的编码和译码原理，其基本思想是，编码时，根据每个节点的每个相邻链路对的局部编码标量，得到每个节点的局部编码矩阵。将局部编码标量和局部编码矩阵的线性组合，得到关于每条链路的全局编码向量。于是得到通过编码后每条链路的实际传输信息。译码时，由定义4得到译码矩阵D，将信宿节点收到的所有消息乘以D，即可译码出信源节点所发出的所有信息。
可见，线性编码的基本思路简洁，当局部编码矩阵确定后，可以惟一确定全局编码向量，并可通过译码矩阵得到其信源信息，并易于在网络通信中实现，保证了在网络中信息的安全，提高了吞吐量，由此网络编码是可行的。
4 网络编码的线性多播性质
在向量空间的一组元素，如果其中没有向量可表示成有限个其他向量的线性组合，则称为线性无关，反之称为线性相关。
有向无环网络中，对于任何非信源节点T，输入链路为n，均存在由其所有输入链路d的全局编码向量fS*1集合组成的向量空间vs*n。若n≥s，则vs*n秩的最大值为s。已知全局编码向量均是从s个标准基的线性组合的，所以，向量空间vs*n的每个列向量均是s个标准基的线性组合，所以vs*n的秩为s。
在有向无环网络中，对于非信源节点T，当其最大数据流大于等于网络信息输入信息量时，其所有输入链路全局编码向量所生成的向量空间的秩为网络输入信息量，即向量空间中线性无关的全局编码向量的个数为网络信息输入量。所以，信源节点发出的信息量为w，则非信源节点最多收到信源发出的w个信息。对满足输入链路大于w的节点，则能同时接收到信源发出的所有信息。在路由的情况这是不可能的，这是网络编码性能优于路由的本质原因。
有向无环网络中，对于任何非信源节点T，存在其所有输入链路e的全局编码列向量fe的集合所生成的向量空间ve。对于满足输入最大流量大于等于网络输入信息量的非信源节点T，均有
dim（ve）=网络输入信息量
则此时的线性网络编码称为线性多播。在有向无环网络中，线性多播是其最基本的特点。
5 结束语
在有向无环网络中，由于不存在环，所以我们可以“由上至下”从信源节点至信宿节点顺序地线性编码传输信息，增强了信息传输安全性，提高了网络吞吐量。在此，我们详细描述了网络编码技术的现状和存在的问题，并通过线性网络编码技术论证了网络编码是一门可行的网络技术，而且，从线性代数理论基础上证明了网络编码存在线性多播性。
有向无环网络编码理论的研究是网络编码技术不可或缺的内容。未来网络编码技术的发展将结合计算机网络技术，信息论和编码技术，密码学理论等知识，并结合现代技术如透明计算，云计算等不断发展和深入。
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退休后的华兴初倾全力于解决中文信息处理难题上，经十余年艰苦努力，他在错综复杂的矛盾中，终于得出了中文信息处理技术的主要矛盾是民族化、大众化、规范化、国际化，而解决“四化”问题的关键在于编码的结论。也就是说，中文信息处理技术所有问题都可以归结为“四化”问题，而四个化的问题都可以用编码来解决，编码是所有矛盾的主要方面。根据这一理论，华兴初创造出了一种独特的汉字键盘输入法，并以“汉字表征码、编码方法与键盘”为名申报了国家发明专利，并获专利技术交易会特别金奖。可以预期，这项崭新的技术，将以其独特的理论、卓越的性能，开启中文信息处理的全新时代。
背景复杂 要求高远
经华兴初研究发现，中文信息处理一直存在六个问题：第一，中文信息处理没有民族特色，汉字还原率低，加上人们忽视汉字的排序功能，使得中文难学不仅得不到缓解，反而又增加了汉字信息处理难题。把用于教人识字的汉语拼音用来进行汉字信息处理的做法，没有产生预期的对汉语基础教育事业的发展及汉语走向世界的促进作用，全世界只有很少的人能掌握汉语拼音。
第二，中文信息处理技术的难度大，门槛高，别说是小孩，就连大学生也不能普遍接受，而至于外国人，那就更无可适从了。中文信息处理技术及其产品基本上只占领了国内一些具有汉语拼音条件的地方、单位与部门，国内市场正是因其自身的原因受到了限制，手机芯片知识产权92%在外国企业手中。国际市场更难拓展，中文的信息处理技术产业自然也就无力继续对国民经济形成明显的拉动作用。
第三，到目前为止，几千个有关中文信息处理的专利个个远离“四化”，中文计算机输入技术仍然处于低级无序状态，无法统一规范，直接阻碍了我国语言文字工作的信息化以及中文信息处理领域一切工作的规范化进程。
第四，汉字信息压缩技术还没有使中文信息的输出问题彻底解决，看不到中文字能像英文那样随意进、出电脑的可能性。这一问题的存在严重地制约着整个中文信息处理技术向现代化、国际化前进的步伐。
第五，英文不需专门建个字库，可我们却是建不完的字库，说明中文信息处理落后到何等地步。
第六，中文信息处理技术从无到有，一直处于探索之中，理论的缺失和错误是产生各种问题的主因，纯技术的“万码奔腾”式的研究方法反而使问题的解决离“四化”越来越远，主要理论错误是：
1.中文信息处理技术定位不当，人们没有认清它必须与语言文字学和计算机工程学既密切结合却又互相区别的特点及必须赋于面向全球大众的特点，使中文信息处理技术始终远离全球最大的用户群。
2.盲目渲染汉字的笔画，不能历史地、客观地、辩证地、科学地认识部件，把笔画和部件在中文信息处理技术中的地位完全搞了个颠倒。
3.对编码的重要性没有认识，使中文信息处理技术长期走弯路，出现技术倒退。
4.对中文信息处理这样一个错综复杂的系统工程，不用解决系统工程的办法分析与解决所遇到的问题，讳疾忌医，对创新理论与技术叶公好龙，甚至错误打压。阻碍和延误了中文信息处理技术的发展进程约20年的大好时光。
5.滥用智能技术有损中华文化的神圣与尊严，有碍中国国际地位的提升。
技术先进 方法简单
中文信息处理与汉字表征码从理论上和技术上科学、辩证地彻底解决了长期以来困扰中文信息处理领域的诸多弊端与问题。
首先，“表征码”把中文的部件按外形特征分类。它们绝大多数与我们天天见面因而是为人熟知的600多个部件，使人能在浩如烟海的数十万个汉字中见了任何一个字都不陌生，有利于降低学习难度，提高学习兴趣。
其次，“表征码”又把部件分成26个类型，并与26个键盘字母在音、形、义三方面相符。使中文信息处理达到了犹如英文一样的优异性能。因方块字出现的各种问题就此顺理成章地迎刃而解。
这样的汉字信息输入技术使中文信息处理变得只要像英文要背26个大、小写字母那样理解、背熟26个表征符就能让世界上每个大约9岁以上视力、智力正常的人都能学会进行中文信息处理，如同不懂英文的人打英文字母一样。
中文信息处理有重码字，怎么能说中文赶超英文？因为中文信息处理码长只取4位，而英文单词一半以上在8个字母以上。消灭重码，并不很难，无必要盲目追求，只要满足信息处理质量的需要即可。
为了提高信息处理质量，表征码的键盘输入技术，只要几条一听就懂的规则，就能达到见字就查字典，见字就敲键盘进行中文信息处理的效果。
功能卓著 涵盖极广
值得一提的是，中文信息处理与汉字表征码在众多方面都能体现出超越性的功能，以及极度完美的技术链接。首先，“表征码”具备中文排序和信息处理两大功能，而且都超过英文，足以扛起中文走向世界的重任。其次，“表征码”将部件形状、部件外形特征符号（表征符）、键盘字母三者在音、形、义三方面直接进行对应，使汉字能够见字直接翻字典；见字直接敲键盘进行中文信息处理，速度远比英文快；见字就能正确地、迅速地确定任一个汉字在规范化的字库，以及计算机内部码表中的位置。最后，中文信息处理技术的核心是民族化，而民族化的核心是编码、编码的核心是汉字的部件、部件的核心是它们的外形特征。这五个核心环环相扣，就能确保汉字表征码成为名副其实的民族化、大众化、规范化、国际化的编码，是真正属于汉字自已的编码。汉字表征码技术能确保中文信息处理能够涵盖古、今、中、外、繁、简所有汉字；所有视力、智力正常的人都能学会并掌握；涵盖所有汉字信息的应用与管理领域；尚未发现以往所有汉字编码存在的缺点。
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）16-0077-04
1 概述
二维条码技术是一种广泛应用的信息编码方式，具有编解码快速便捷等特点。借助于智能移动终端设备的普及，二维条码的应用场景越来越多，利用二维条码在移动终端用户之间快速交互信息的应用软件随处可见，渐渐成为一种时尚。受这种风潮的启发，本小组成员开始设想将二维条码技术与信息隐藏思想结合起来，研究一种快捷、安全的秘密消息传递方法。下面介绍相关研究现状和意义。
1）基于信息隐藏的保密通信
信息隐藏[1]是将一则消息、图片或文件隐藏于其他消息、图片或文件中的技术。在信息隐藏过程中，秘密信息往往首先被加密，然后被隐藏在某种载体中，其原理如图1所示的模型。其中的原始图像就是所谓的载体，而发送中的隐藏信息图像就是被嵌入秘密消息之后的载体，因为载体是不易引起怀疑的普通消息、图片或者文件，所以增加了通信路径上密文被窃取的难度，因为攻击者根本就不会发现有秘密通信在进行。信息隐藏技术的应用很广，保密通信、身份认证、数字版权保护和追踪以及信息完整性、真实性鉴定与内容恢复等方面都在使用信息隐藏技术[2-4]。其中，利用信息隐藏技术进行保密通信时，通信双方将秘密信息隐藏在数字载体中并利用公开信道进行传递，这种保密通信方式在军事、商业、金融等方面领域都有广泛的应用。
有关载体的研究是信息隐藏技术的基础。随着信息技术的发展，可供使用的载体类型变得越来越丰富，研究人员在不断挖掘传统载体类型如文本、图像、音频和视频等潜力的同时[5-8]，对于新隐藏载体的发掘一直在进行，比如在网页中隐藏信息[9]，在基于PE文件的信息隐藏技术[10]，在DNA序列中隐藏信息等。综合各种优秀的信息隐藏方法可知，要实现基于信息隐藏的秘密通信，隐藏载体往往满足一些基本的特征，如本身含有大量可利用的冗余信息，嵌入和提取信息效率要高，抗攻击能力强等，此外常用的载体类型如JPG图片，MPEG视频文件等都是常见的文件类型，也就是说传播广泛而不容易引起怀疑。
2）二维条码技术广泛应用
二维条码是一种特殊的条码技术，简称二维码。与一维条码技术相比，它采用矩形、点、六边形等几何图案来表示信息，编码时使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，解码时则通过图像输入或光电扫描设备自动识读信息。除信息表示方法不同外，二维码仍具备普通条码的一些共性，如每种码制有特定的字符集；每个字符占有一定的宽度；具有校验功能等。
因为二维码具备快速响应和快速数据访问的能力，所以随着智能手机的逐渐普及，二维码编解码功能软件已经几乎成为了智能手机的标配软件。目前常用或知名的二维条码编码机制有DataMatrix，MaxiCode，QRCode，汉信码等，其中QR码是目前应用最广泛的条码之一，该种编码最多可以表示7089个字符，而传统一维条码最多则只能表示20个字符，足见其优势。
就应用现状来说，二维条码技术已经十分成熟，尤其是与智能移动终端的结合使其得到广泛的应用，二维条码技术之所以得到广泛的应用除了其自身快速易读和高存储能力的优势外，还仰仗于移动智能终端的快速普及和网络通信的发达，尤其是智能手机的普及，激发了人们的想象力，把这种便捷的信息编解码方式应用到了产品跟踪，物品标识，实时追踪，文档管理，市场营销等一系列领域，比如移动即时通信软件用户之间可以使用二维码来相互添加好友、登陆网站，自动贩卖机可以使用二维码进行商品识别，商家也都纷纷利用二维码来自己的商业推广信息，甚至各种票据上也有基于二位条码制作的车票方位功能等。
1.1.2研究意义
本软件最大的特点在于其对隐藏信息安全性上的保护，本软件针对目前广泛存在的通过破解注册码完成注册身份认证而对软件进行非法使用的问题，设计并实施了一系列的安全解决方案。
信息隐藏在秘密通信过程中的应用也随着其他信息技术的发展不断升级，其与新技术的结合是一种趋势，同时也符合科技发展的规律。随着智能手机的迅速普及，二维条码技术被推广到生活的各个领域，我们设想将二维码应用于信息隐藏领域，把二维码作为隐藏信息的载体，根据编码机制的特点，把秘密消息嵌入其中，简单情况下，秘密消息可以只是经过加密过的密文，复杂情况下，秘密消息可以存储于另一个二维码当中，最终我们则希望普通的解码器只能察觉载体中无价值的内容，而只有依据本文提出的特殊算法设计的解码器通过得到服务器的解密信息后才能发现秘密消息的存在并将其解读。在理论研究的基础上，我们将基于手机安卓系统设计并实现符合该设想的秘密消息传递软件，实现秘密消息的和接收，检验方法的有效性和应用价值。
本文拟将流行的二维条码编码技术和信息隐藏研究相结合，设计一种基于二维条码的信息隐藏方法，并基于安卓系统设计实现对应的软件，包括编码器和服务器；
基础工作就是首先实现正常二维码的功能，然后从最简单的情况入手，仅存储少量密文，在不影响原文的情况下，实现其功能，然后在理论探究的基础上实际测量出存储的最大容量，以及最典型的情况，不断完善编码器和服务器的可信度，以期达到实用化的目的。
3 实验
我们在测试过程中使用的数据如下表所示。
生成的二维码已包含隐藏信息，我们将使用二维码的用户分为普通用户（没有注册）和特殊用户（已经注册），只有特殊用户通过验证才能使用信息隐藏和提取的功能。我们可以根据上表的数据看到，信息隐藏之后的二维码发生了变化，但是普通的扫码器并不能提取到隐藏信息，这就起到了保密的作用。
下表为不同版本的信息容量：
对比其他编码形式和方法，我们选取设计的基于二维码的方法具有抗破解能力强的优点：
1）最终密文嵌入位置隐蔽性强；
2）多组密钥对，若不能与相应的加密公钥对应，即使解密私钥被截获也不能得到明文；
3）特征值嵌入初级密文构成最终密文，即使最终密文被提取直接破解也无法得到明文。
4 结论
隐私和安全是目前社会网络通信最受关注的问题，本文对一种基于二维码的信息隐藏方法做了深入研究，采用计算机模拟与手机安卓系统模拟相结合的方式，进行测试与实验，以期达到秘密通信的目的。
研究过程中主要运用的是二维码技术和信息隐藏技术，二维条码技术应用范围广泛，在智能移动终端设备不断普及的当代，应用二维码的场景越来越多许多应用软件也在利用二维码再移动用户之间进行快捷的信息交互，而当二维码遇上信息隐藏，把二维码作为隐藏信息的载体，普通的解码器只能察觉载体中无价值的内容，而只有依据本项目提出的特殊算法设计的解码器才能发现并解读其中的秘密信息，无疑将大大提高通信的安全性，在理论研究的基础上，基于手机安卓系统设计进一步实现符合该设想的秘密消息传递软件，实现秘密消息的和接收，检验方法的有效性和应用价值。
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【中图分类号】G251 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）08-0040-01
1.引言
以前图书馆会经常在图书借阅或流通等环节出现图书丢失的现象，自从条形码技术的应用，有效的杜绝了这种现象。条形码技术是一种低成本、识别速度很快的一种技术，正是因为它在图书管理中的应用，使得图书馆自动化管理系统更加完善。
2.条形码的优点
条形码是利用激光扫描设备进行识别并向计算机输入信息的一种特殊代码。条形码中所含的信息量也较多，它不仅仅是对“物品的识别”，而且是对“物品的描述”。在编码时将物品的基本信息进行整理、录入，使用上需要与计算机相结合，在进行识别时需要有专门的读码设备，将录入的基本信息反馈在计算机上，条形码通过由红外线或者可见光照射，经过空气反射将信息传回到读码设备，辨别其真伪。它的优点也有很多，比如：
2.1存储的信息量大
条形码可以存储很多的信息，不论是数字字符还是英文字符。它根据条形的比例进行存储，条形比例越大，所存储的信息量也就越大。
2.2安全性高
条形码技术具有防伪功能，能很好的识别真伪，它在编码时使用了大量防伪手段。像那种高级一点的条码在编码时加入了密码，更加有效的保护了数据的安全。
2.3译码的可靠性高
以前没出现条形码时，总会有一些盗版图书上市，甚至会进入到图书馆，在图书借阅或流通时有的人以假乱真，用盗版图书获取正版。我们的条形码译码极其可靠，条码的错误率基本不会超过千分之一。
2.4抗损坏性强
普通的防伪识别标识在污染、磨损等破坏后就会失去扫描、辨别的功能，导致数据丢失或者扫描不出信息的现象。而条形码却不会因为污染、磨损等原因导致信息丢失，在扫描时照样可以识别，也不会丢失数字或信息，它也是目前信息储存和识别的一种高度安全的方法。
2.5形状大小可变
在设计上，可以根据不同需要对条形码的形状大小进行设计。有的地方可能会使用大一些的条码，有的地方可能会使用微型的条码，我们可以根据载体的面积及美观度进行自我调整。
2.6成本低
条形码制作成本很低且极易制作，对本身的材料并无太大要求。
3.条码技术在图书管理中应用的意义
自从条形码技术在图书管理方面得到广泛应用后，图书在借阅、流通等方面丢失或损坏的现象明显减少，有效保护了图书资源，为广大读者也带来了便利。
3.1提高借阅证件的防伪能力
普通防伪标识会因损坏等原因，失去防伪能力，但条形码具有多重防伪性，很好的弥补了这个缺陷。现在，有的条码已经采用密码防伪，或者软件保密，增强了保密防伪的功能，在一些图书馆，也进行了信息采集如采集指纹、照片等进行防伪保密。在设计条形码时可以将本人的指纹、照片、声音、面部等进行处理并编码，同时根据需要对其格式进行修改，加密或者进行特定的编码，这样一来，就有效的防止了伪造条形码或非法使用条码的现象。
3.2提高信息的采集速度
过去经常会出现因信息采集速度慢而丢失信息的问题，现在应用了条形码技术很好的避免了这种现象。条形码携带使用极为方便，它可以直接扫描就能将所携带的数据、信息传入到计算机中，计算机就可以快速的将这些信息表达出来，比如在条码编码时录入了姓名、性别、指纹、照片、工作单位等信息，在经过计算机的扫描后就会准确无误的将这些信息显示在计算机上，工作人员就可以根据这些信息，对其辨认，确定真实后就可以正常办理借阅图书的手续。
3.3提高图书流通率
以前，图书流通效率极慢，在流通的过程中容易丢失图书资源。现在，图书馆流通通过条形码作为中间环节进行识别，将书刊的基本信息及时在计算机上显示，随时可以了解该书的详细信息。在编码时录入书名、编号、作者、目录等基本信息，这样就可以快速掌握书刊的去向，极大的改善了书刊流通的自由度和效率。
4.在图书上加条形码时也要注意一些问题
因为，在图书上做好条码的工作，在很大程度上节约了信息采集及回馈的时间，对于图书管理及流通也有了很好的保障。所以在书刊上上条码时也要注意以下的问题：
4.1对新入库的图书，在入库上架之前就要贴上条码，不要在入库后再贴，这样容易打乱图书顺序，而且还会影响读者借阅。
4.2在贴码时尽量贴在图书的内页为好，可以避免出现条形码污染、损坏的现象。
4.3一本书只贴一个条形码
在贴码的时候，一定要注意不要贴重，一本书刊只贴一个条码，这样在扫描的时候就只会出现一个信息，不会因为条码多而造成信息混乱。
4.4读者借阅证上的条形码“不同于”书刊上的条码
这里所说的“不同”，并不是条形码设计不同，而是两者的条形码号要有所区别，以便计算机在扫描时能区别书刊以及借阅证件。
4.5回溯建库时，重新贴好条形码
有的图书可能因为条码过于陈旧或其他原因等需要回溯建库，所以，图书管理者和图书工作者要提早通知在规定期限为归还图书的借阅者，尽早归还图书，这样可以避免或减少因图书未还，而造成的漏贴条码的现象，在漏贴条码的图书应及时补上条码。
5.总结
条形码技术是现在图书管理中必不可少的一种手段，在基础信息数据采集及识别上都成功得到了运用。它的使用也会使图书馆对图书的管理越发的科学化、规范化，使整个图书管理系统的对信息、数据的处理更加及时、准确、安全。这将有助于推动整个图书馆业务的发展！
参考文献：
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【关键词】 DNA条形码;生物分类;线粒体COⅠ基因;物种鉴定;应用分析
)Abstract: DNA barcoding is a taxonomic method that uses a short genetic marker in an organism′s DNA to identify it as belonging to a particular species. Currently，it has been widely used in zoological taxonomy with the part sequence of mitochondrial cytochrome C oxidase subunit Ⅰ (mtCOⅠ). It could provide a theoretical basis for studying the laws of species evolution，genetic variation，phylogeny and biological persity and so on. The workflow of DNA barcoding，characteristics，applications in biological classification and future prospects，were reviewed in this paper for the researchers in other areas rather than biological taxonomy to learn more and apply the technology in more fields.
Key words:DNA barcode; biological taxonomy; mitochondrial COⅠ gene; species identification;application analysis
继2002年Tautz等[1]提出要用DNA序列作为生物分类系统的主要平台，即DNA分类学后，加拿大Guelph大学的动物学家Paul Hebert[2，3]在2003年就明确提出了DNA条形码(DNA Barcoding)的概念。DNA条形码技术简单地说，就是通过使用一个或一些短的 DNA基因片段作为条形码来对物种进行快速、准确识别的技术。由于该技术具有利用生物种群中的某些遗传保守性很强的DNA片段进行物种鉴定和亲缘关系的定位，了解其分支来源，甚至可以预知其进化方向等诸多用途，使其成为近年来生物分类学家关注的热点。为了让更多非生物分类学研究者熟悉并将其应用于更多的领域，本文概述了DNA条形码技术的主要工作流程、技术特点、在生物分类研究中的应用及争论焦点，并展望了该技术的应用前景。
1 DNA条形码技术主要工作流程
DNA条形码技术所应用的分子生物学技术并不复杂，主要工作流程包括样品采集、DNA提取、设计和合成通用引物、选引物，优化反应条件进行PCR扩增、PCR产物的纯化、序列测定和分析。简单来说，即通过对一组来自不同生物个体的短的同源DNA序列(约800 bp )进行PCR扩增和测序，随后对测得的序列进行多重序列比对和聚类分析，从而将某个体精确定位到某个分类群中。
序列数据分析是DNA条形码探索的最重要环节，首先进行序列比对和人工校正，通过MEGA 或PAUP计算种内和种间的K2P距离(Kimura2parameter distance ) [4]用于表示不同分类阶元之间的序列变异程度，比较种、属和科 3 个水平上的序列差异， 然后根据计算结果建立NJ 树(neighbourjoining tree)，最后依据DNA条形码遗传距离就能对未知标本进行分类和鉴定。
2 DNA条形码的技术特点
DNA条形码技术提供了信息化的分类学标准和有效的生物分类学手段，成为进展最迅速的学科前沿之一。目前它主要应用于生物信息学和分类学领域，该技术具有以下几个特点。
(1)不受发育阶段的影响。同种生物的DNA序列信息在不同的生命周期是相同的，所以该技术检测对象可以是生物生命过程中的每一时期，如虫卵、幼虫、成虫、植物生长的任意生长阶段等，较之传统的方法扩大了研究对象的范围并有利于标准化的实现。
(2)不受个体形态特征的影响。传统分类对各种形态特征齐全的标本的依赖，对于被子植物来说，根据缺少花果的标本，很难正确鉴定。应用DNA条形码技术分类即使当样本受损也不会影响识别结果，而且还能准确地辨别形态相似性很高的物种。
(3)不受物种的限制。一个标准DNA条形码数据库一但建立，可使各种物种的鉴定成为可能，不限于濒危物种、土著物种或入侵种等。
(4)可以鉴定出许多群体中普遍存在的隐存分类单元。
(5)获取信息量大。可通过建立DNA条形码数据库，一次快速鉴定大量样本。
(6)精确性高。DNA条形码技术利用碱基ACTG组成的序列使物种鉴别数字化。这种数据库使得全球范围内的现生物种能够很准确的鉴定出来。这种技术相对于表形标记鉴定方法。分子标记鉴定技术具有更加准确、可靠、客观的特点。
(7)操作方法简便并且高效容易掌握。不要求具备很精准的生物专业技术，便于交叉学科的研究者能很好运用该技术，从而加快生物分类的进程。
3 DNA条形码的应用
作为一种新兴的物种鉴定方法以及上述诸多的优势和特点，使基因条码技术具有巨大的应用潜力，在鉴定物种、发现隐存种、系统发育等生物多样性研究中发挥了极其显著的作用。
3.1 鉴定物种的范围扩大
DNA条码技术已为研究和利用地球上众多的生物资源，鉴定生物多样性提供了强大的工具，目前，DNA条形码已广泛用于各物种的鉴定与分类。Min等[5，6]对Ascomycota、Basidiomycota、Chytridiomycota的31个真菌物种细胞色素C氧化酶Ⅰ基因(COⅠ)进行了研究，结果显示，约600 bp的COⅠ基因片段长度可以准确进行物种鉴定。陈念等[7]也研究了DNA条形码技术在真菌分类中的应用。研究者们在动物分类和鉴定中的研究也证实了DNA条形码技术的可行性与有效性，潘程莹等[8]研究了斑腿蝗科(Catantopidae)7种蝗虫线粒体COⅠ基因作为DNA条形码来识别蝗虫物种方面的可行性，结果表明，斑腿蝗科3属7种的DNA分类和形态学分类基本一致。高玉时等[9]对我国6个地方鸡种原鸡(Gallus gallus)线粒体COⅠ基因进行了研究，结果证明了COⅠ基因的Bar1序列用于这些品种鉴定是可行的。王中铎等[10]研究了南海常见硬骨鱼类(Teleosts)COⅠ条码序列，结果表明，COⅠ条码序列获取便捷，广泛适用硬骨鱼类物种鉴别，并可用于低级分类阶元的系统进化分析。赵明等[11]利用DNA条形码对蚊类进行研究，结果表明利用DNA条形码信息研制DNA芯片能够鉴定本研究中的15种蚊虫。Ann Bucklin等[12]对北冰洋浮游动物的mtCOⅠ进行了研究，结果表明mtCOⅠ能够对浮游动物的十个物种进行区分和鉴定。植物DNA条形码技术可以用来快速鉴定植物样品和药用植物的研究，石林春等[13] 通过筛选分析，发现ITS2片段适合作为杜鹃属植物的DNA条形码。晁志等[14]建立对生药进行准确鉴定和全面质量评价的二元条形码系统可望为生药的准确鉴定与全面质量评价提供新途径。葛学军研究组[15]在科级水平上利用10种分子标记(atpFatpH、matK、psbKpsbl、rbcL、rpoB、rpoCl、trnHpsbA、rps4、trnLtrnF和ITS2)对藓类植物进行了评价。发现rbcL、rpoCl、trnHpsbA、rps4和tmLfmF可以作为候选的DNA条形码。Nitta等[16]利用rbcL和trnHpsb A组合条形码成功鉴定出膜蕨新种Polyphlebium borbonicum。Kress等[17]研究发现采用ITS和trnHpsbA组合条形码可以区分显花植物。
3.2 隐存分类单元的发现
物种的数目很难确定，原因之一就是我们无法确定大自然还有多少个隐存种，隐存种不是新物种，是指在传统分类法中，没有被划分出来，被归属为同一个物种的不同物种。要知道确切的答案，除非对至少一个分类单元里的物种进行遗传信息分析。DNA条形码技术的出现，成为发现那些形态相似但存在遗传分化的隐种的有效途径，这是对分类学的重要贡献，如巨藻、马达加斯加蚂蚁、澳大利亚鱼等新种就是在利用DNA条形码技术对物种的鉴定过程中发现的。武晓云等[18]在对西花蓟马(Frankliniella occidentalis)rDNA ITS2和COⅠ基因5’末端序列的克隆与比较分析中，得出西花蓟马可能是由两个(或多个)株系或隐存种组成的复合体。Hebert等[20]研究了哥斯达黎加森林中的弄蝶(skipper butterflies)，它们之前被认为属于同一个种 (Astraptes fulgerator Walch)，后来经分析发现这些蝴蝶的DNA 条形码被很清楚地归入了10个不同的组中，表明这些蝴蝶属于10 个不同的种类。AMIR YASSIN等[21]用线粒体DNA作为条形码研究果蝇时，发现两个隐存种Zaprionus africanus 和Zaprionus gabonicus以及一个入侵种Zaprionus indianus。此外对于那些在种水平上形态差异较小且存在不同生活史阶段的物种，如线虫、两栖动物[22] 和群居的社会性昆虫等，用传统方法进行鉴定困难重重，但应用DNA条形码技术则可很好地解决此类问题。
3.3 系统发育关系的探讨
分子系统发育分析是指在分子水平研究物种之间的进化关系，它直接利用从核酸序列或蛋白质分子提取的信息，作为物种的特征，通过比较生物分子序列之间的关系，构建系统发育树，进而阐明各个物种之间的进化关系[23]。建立条形码数据库时，可参照名为生命条形码系统( barcode of life data system， BOLD，http：// barcodinglife.org )，该数据库目前已经收录46多万条记录，涵盖了动物界46 000多个物种，并且该数据库在不断扩大。冯思玲[23]介绍了系统发育树构建方法，主要包括基于距离的方法，简约法( MP)，最大似然法 (ML)和 贝叶斯树估计方法。田鹏等[24]对分子系统发育树构建方法进行了简易化。
用于DNA条形编码的COⅠ基因，包含了一定的系统发育信息，可以用于探讨近缘种或种群等低级阶元的系统发育关系。Ward等[25]对澳大利亚273种鱼类的COⅠ基因序列进行分析，认为DNA条形编码不仅可以形成物种鉴定系统，还包含一定的系统发育信息，并对相关种类进行了系统发育研究。诸立新等[26]基于COⅠ基因约640 bp片段序列的遗传距离分析，对尾凤蝶属(Bhutanitis)4种蝴蝶的20只标本进行了鉴定分类，并探讨了分子系统发育关系。张合彩等[27]总结了核基因和线粒体基因在半翅目蚜虫分子系统发育研究中的应用，得出核基因和线粒体基因间以及不同线粒体基因间的联合分析在解决不同层次的问题中均有应用的结论。叶军等[28]基于COⅠ序列构建的系统发育树中鉴定地中海实蝇幼虫的种类。邵爱华等[29]对暗纹东方鲀(Takifugu fasciatus)线粒体DNA 16S rRNA基因克隆、测序，结果表明线粒体DNA 16S rRNA基因适合于研究鲀形目鱼类中属间、不同种间以及分化较早的种间、科级、亚目级的系统发育分析。
4 讨论与展望
DNA条形码操作的简便性和高效性将以我们无法想像的速度加快物种鉴定和进化历史研究的步伐，得到大量生物学从业者支持，但同时也有不少系统学研究者对此持怀疑态度。如DNA条形码技术可以用于植物，但植物DNA条形码的确定仍存在很大争议。由于植物基因组进化较慢，很难确定哪一部分基因片断适合作为识别物种的“条形码”，因此，植物研究进展缓慢。此外，在植物中，谱系偏选和杂交现象更加普遍，无疑增加了筛选DNA条形码的难度，这样就更需要从不同的基因组中选择标识物来保证鉴定的准确度。目前在叶绿体基因组。人们已经在陆地植物中对50多个基因或DNA片段进行了评价，提出了一些备选的条形码(如matK、rbcL、tmHpsbA、trnTL、ycf5和accD)或条形码组合(如matK+rpoB、rpoC+ndhJ、rpoCl+rpoB+matK和rpoCl+matK+trnHpsbA)。Kim等[30]在第二届国际生物条形码大会上提出了 matK+atpFatpH+psbKpbsI或matK+atpFatpH+trnHpsbA两个条形码组合。Fazekas 等[31]采用32 属92 种251份植物材料对这5个组合条形码分析，显示在5个组合的正确识别率在61%～ 69%之间，都不是很高，没有特别理想的组合。此外，争论的焦点还包括如何确定种内和种间的变异范围、COⅠ基因的鉴定力度、物种鉴定是选择单分子标记还是多分子标记等等。
中国拥有数目繁多的动物、植物资源，DNA条形码技术的出现为中国的物种分类学、生物多样性及生物信息学研究等科学领域开辟了一个新的思路。DNA条形码技术被证明是一个行之有效的生物鉴定手段，不仅可以作为传统物种鉴定的强有力补充，更由于它采用数字化形式，使样本鉴定过程能够实现自动化和标准化，它为生态环境建设、生物多样性保护提供全面准确和快速便捷的物种信息服务，突破了传统鉴定方法对经验的过度依赖。有理由相信，DNA条形码技术与其他分类学方法结合使用，能够帮助鉴定物种以及加快发现新种类的速度。
参考文献
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