專利名稱：基于混沌加密算法的防作弊農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于混沌加密算法的防作弊農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展，人類創(chuàng)造了越來越多的財富，餐桌上的食品也更為豐富，人們可以一年四季吃到新鮮的蔬菜，但是近幾年食品安全問題顯的越來越重要，國內(nèi)外出現(xiàn)了多起食物中毒事件。隨著對食品安全的日益重視，出現(xiàn)了一些農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)，由于這些系統(tǒng)包含了產(chǎn)品生產(chǎn)過程的詳細(xì)信息，這些信息容易被競爭對手獲取。有些不法商人還可能惡意的更改生產(chǎn)信息。所以，研制一種連農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)者自己都不能更改并且競爭對手也無法獲得產(chǎn)品信息的系統(tǒng)就顯得尤為重要
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是基于混沌加密算法的防作弊農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)，以解決食品來源及生產(chǎn)過程追溯，防止生產(chǎn)者惡意篡改生產(chǎn)信息，保護生產(chǎn)信息不被競爭對手獲得。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種基于混沌加密算法的防作弊農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)，包括管理系統(tǒng)，掃描終端，查詢終端和多個RFID卡，為每一個批次農(nóng)產(chǎn)品佩戴RFID卡，農(nóng)產(chǎn)品從播種到食用前每一個環(huán)節(jié)都通過掃描終端掃描；在掃描農(nóng)產(chǎn)品信息的時候，輸入賬戶密碼進入掃描終端，將農(nóng)產(chǎn)品信息、當(dāng)前時間和掃描終端編號，掃描終端利用混沌加密算法加密成密文，加密后的數(shù)據(jù)通過GPRS發(fā)送到管理系統(tǒng)；管理系統(tǒng)接收端接收到GPRS發(fā)送的信息后，進行存儲；使用者在食用農(nóng)產(chǎn)品的時候如果想知道生產(chǎn)的過程，通過查詢終端將RFID信息通過GPRS登陸到管理系統(tǒng)，管理系統(tǒng)將所查詢的農(nóng)產(chǎn)品信息經(jīng)過解密，通過GPRS發(fā)送回來，查詢終端接收后進行顯示。其中，所述的混沌加密算法，方法如下I、混沌序列的產(chǎn)生產(chǎn)生混沌序列采用的是Henon映射，公式如下Xnl = I-OXn2+^., ( i = 1,2,......, η )
(I)式中，χη+1表示Xn迭代I次后產(chǎn)生的值，Xn表示初始值迭代第η次后產(chǎn)生的值，a,b表示控制參數(shù)，取值分別是a = I. 4, b = O. 3 ;公式(I)的量化公式為ki= Xi*108mod255ki表示xn量化后的值，ki(i = 1,2,......,η)即為混沛序列；2、混沌算法在本專利中的應(yīng)用(2. I)信息存儲過程農(nóng)產(chǎn)品信息掃描進系統(tǒng)之后，以十六位二進制進行逐字節(jié)傳輸，并進行存儲，在傳輸過程中進行如下運算Ci = fj'kj (i = 1,2,.......，n)(2)
式中，h即為由Henon映射確定的混沌序列的第i位，A為農(nóng)產(chǎn)品信息明文的第i位，Ci為加密處理后的食品安全信息密文的第i位，公式(2)通過對農(nóng)產(chǎn)品信息明文f和混沌序列k進行異或之后產(chǎn)生包含食品安全信息但是以第三方不能識別的密文的形式存在的信息C，(2.2)信息讀取過程當(dāng)食品安全信息需要讀取時，從存儲器中讀取密文C，以十六位二進制進行逐字節(jié)傳輸，在傳輸過程中進行如下運算fj = Ci^ki (i = 1,2,.......，n)(3)式中，Ici即為由Henon映射確定的混沌序列的第i位，Ci為存儲器中加密處理后的農(nóng)產(chǎn)品信息密文的第i位，4為農(nóng)產(chǎn)品信息明文的第i位，公式(3)通過對存儲器中讀取的加密了的農(nóng)產(chǎn)品信息C和混沌序列k進行異或之后產(chǎn)生包含農(nóng)產(chǎn)品信息明文f。本發(fā)明有益效果為常規(guī)的農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)不但能夠知道產(chǎn)品安全信息，同樣包含了很多農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程的商業(yè)信息，在防作弊溯源系統(tǒng)中在錄入農(nóng)產(chǎn)品信息的時候由于 混沌加密算法對錄入信息進行了加密，經(jīng)過混沌加密變成密文，由于密文不能識別，只有當(dāng)需要查看的時候，再通過混沌加密算法變成明文，進行閱讀，這樣在信息存儲和傳輸?shù)臅r候避免了被競爭對手竊取的可能。常規(guī)的農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫都是明文存放的，這樣就會有不法的商人對數(shù)據(jù)庫進行修改，將產(chǎn)品信息經(jīng)過混沌算法加密之后，農(nóng)作物生產(chǎn)信息都是以密文存放，數(shù)據(jù)庫里的信息是無法直接識別的，所以無法對數(shù)據(jù)庫進行修改，讀取的時候可以解密，但是讀取終端只能讀取不能修改，這樣就避免了惡意篡改生產(chǎn)信息。每個個農(nóng)產(chǎn)品系別系統(tǒng)的混沌加密算法都設(shè)上不同的初始值，這樣每個都具備自己的權(quán)限，避免了 被盜用，每個識別終端都是獨一無二的，避免了冒名簽名，保證了記錄信息的有效性。本設(shè)計中使用RFID卡識別具有非接觸性，這樣減少了掃描過程中的污染，并且采用GPRS系統(tǒng)，便于在流動的車上上傳農(nóng)產(chǎn)品信息，防止了信息的丟失。


圖I是本發(fā)明實施例所述的基于混沌加密算法的防作弊農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)方框圖；圖2是數(shù)據(jù)錄入過程方框圖；圖3是數(shù)據(jù)查詢過程方框圖。
具體實施例方式實施例I :某批次番茄生產(chǎn)過程追溯，本批次番茄佩戴RFID卡(卡號02109092913)，在2012年3月2日進行了殺蟲劑噴灑，農(nóng)藥名稱瑞玲殺蟲劑，用量2L/公頃，噴灑人王師傅。番茄經(jīng)過一系列生產(chǎn)過程(其他過程略，工作流程和噴藥一致)最終于2012年5月3日進入李女士家的餐桌，結(jié)果食用當(dāng)天發(fā)生嘔吐，食用蔬菜品種很多，但是懷疑是番茄，需要追溯原因。噴藥過程王師傅接到要進行農(nóng)藥噴灑的任務(wù)，王師傅將身份信息和本人密碼“I. 4+0. 3”輸入終端，將殺蟲劑的名稱、用量輸入掃描終端，并用掃描終端將本批次番茄的RFID掃描，掃描終端就得到了本次操作的信息“噴灑瑞玲殺蟲劑、用量2L/公頃、身份號02109092913、噴灑人王師傅、2012年3月2日”，終端中的混沌算法根據(jù)混沌序列算法和收到的初始值進行循環(huán)運算，產(chǎn)生新的數(shù)值并取進行模255運算作為混沌序列。掃描終端將“噴灑瑞玲殺蟲齊U、用量2L/公頃、身份號02109092913、噴灑人王師傅、2012年3月2日”的信息與混沌序列進行結(jié)合，產(chǎn)生“馳捏種唉此揩隴？瞅績種唉邦橢莊邦種唉琉莊援憨今莊虐I <固掛績朋邦殉”，并通過GPRS傳輸給管理系統(tǒng)。追溯過程李女士找到超市，提出查詢要求，超市用查詢終端掃描RFID卡并輸入密碼“ I. 4+0. 3”，查詢終端將RFID卡的身份號“02109092913”及密碼通過GPRS傳輸?shù)焦芾硐到y(tǒng)，管理系統(tǒng)根據(jù)身份號將本產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的記錄調(diào)出來，其中噴灑農(nóng)藥信息為“馳捏種唉此揩隴？瞅績種唉邦橢莊邦種唉琉莊援憨今莊虐I <固掛績朋邦殉”，通過GPRS傳輸給查詢終端，查詢終端中的混沌算法根據(jù)混沌序列算法和收到的初始值進行循環(huán)運算，產(chǎn)生新的數(shù)值并取進行模255運算作為混沌序列，查詢終端將上述信息與混沌序列進行結(jié)合，產(chǎn)生“噴灑瑞玲殺蟲劑、用量2L/公頃、身份號02109092913、噴灑人王師傅、2012年3月2日”并顯示出來。
其他過程 競爭對手如果想要竊取資料，通過截獲技術(shù)截獲GPRS信息或者侵入管理系統(tǒng)，則看見的是“馳捏種唉此揩隴？瞅績種唉邦橢莊邦種唉琉莊援憨今莊虐I <固掛績朋邦殉”，通過這些數(shù)據(jù)，競爭對手不知道生產(chǎn)商使用的是什么農(nóng)藥。如果加工廠為了將農(nóng)產(chǎn)品賣入更高級的場所，想把劣質(zhì)的農(nóng)藥名稱瑞玲殺蟲劑修改成羚銳殺蟲劑，所以他進入管理系統(tǒng)，但是看見同樣是“馳捏種唉此揩隴？瞅績種唉邦橢莊邦種唉琉莊援憨今莊虐I <固掛績朋邦殉”類似這樣的數(shù)據(jù)，根本不知道替換掉哪些數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種基于混沌加密算法的防作弊農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)，包括管理系統(tǒng)，掃描終端，查詢終端和多個RFID卡，其特征在于為每一個批次農(nóng)產(chǎn)品佩戴RFID卡，農(nóng)產(chǎn)品從播種到食用前每一個環(huán)節(jié)都通過掃描終端掃描；在掃描農(nóng)產(chǎn)品信息的時候，輸入賬戶密碼進入掃描終端，將農(nóng)產(chǎn)品相關(guān)信息輸入掃描終端，并用掃描終端將本批次農(nóng)產(chǎn)品佩戴的RFID卡掃描，掃描終端利用混沌加密算法加密成密文，加密后的數(shù)據(jù)通過GPRS發(fā)送到管理系統(tǒng)；管理系統(tǒng)接收端接收到GPRS發(fā)送的信息后，進行存儲；使用者在食用農(nóng)產(chǎn)品的時候如果想知道生產(chǎn)的過程，通過查詢終端將RFID信息通過GPRS登陸到管理系統(tǒng)，管理系統(tǒng)將所查詢的農(nóng)產(chǎn)品信息經(jīng)過解密，通過GPRS發(fā)送回來，查詢終端接收后進行顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求一種基于混沌加密算法的防作弊農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)，其特征在于所述的混沌加密算法,方法如下 (1)、混沌序列的產(chǎn)生 產(chǎn)生混沛序列采用的是Henon映射,公式如下 從-廣卜似 X1 (i = l，2，......，n)(I) 式中，xn+1表示xn迭代I次后產(chǎn)生的值，Xn表示初始值迭代第η次后產(chǎn)生的值，a，b表示控制參數(shù)，取值分別是a = I. 4, b = O. 3 ; 公式(I)的量化公式為ki = Xi*108mod255 ki表示xn量化后的值，ki(i = 1,2,......,η)即為混沌序列； (2)、混沌算法在本專利中的應(yīng)用 (2. I)信息存儲過程農(nóng)產(chǎn)品信息掃描進系統(tǒng)之后，以十六位二進制進行逐字節(jié)傳輸，并進行存儲，在傳輸過程中進行如下運算 Ci = fj'kj (i = 1,2,......，n)(2) 式中，h即為由Henon映射確定的混沌序列的第i位，A為農(nóng)產(chǎn)品信息明文的第i位，Ci為加密處理后的食品安全信息密文的第i位，公式(2)通過對農(nóng)產(chǎn)品信息明文f和混沌序列k進行異或之后產(chǎn)生包含食品安全信息但是以第三方不能識別的密文的形式存在的/[目息C, (2. 2)信息讀取過程當(dāng)食品安全信息需要讀取時，從存儲器中讀取密文C，以十六位二進制進行逐字節(jié)傳輸，在傳輸過程中進行如下運算 fi = Ci^ki (i = 1,2,......，n)(3) 式中，h即為由Henon映射確定的混沌序列的第i位，Ci為存儲器中加密處理后的農(nóng)產(chǎn)品信息密文的第i位，4為農(nóng)產(chǎn)品信息明文的第i位，公式(3)通過對存儲器中讀取的加密了的農(nóng)產(chǎn)品信息C和混沌序列k進行異或之后產(chǎn)生包含農(nóng)產(chǎn)品信息明文f。
全文摘要
一種基于混沌加密算法的防作弊農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)，包括管理系統(tǒng)，掃描終端，查詢終端和多個RFID卡，農(nóng)產(chǎn)品佩戴RFID卡，農(nóng)產(chǎn)品從播種到食用前每一個環(huán)節(jié)都通過掃描終端掃描，輸入賬戶密碼進入掃描終端，將農(nóng)產(chǎn)品相關(guān)信息輸入掃描終端，掃描終端將本批次農(nóng)產(chǎn)品佩戴的RFID卡掃描，掃描終端利用混沌加密算法加密成密文，加密后的數(shù)據(jù)發(fā)送到管理系統(tǒng)；管理系統(tǒng)接收端接收到GPRS發(fā)送的信息后，進行存儲；使用者在食用農(nóng)產(chǎn)品的時候如果想知道生產(chǎn)的過程，通過查詢終端將RFID信息通過GPRS登陸到管理系統(tǒng)，管理系統(tǒng)將所查詢的農(nóng)產(chǎn)品信息經(jīng)過解密，通過GPRS發(fā)送回來，查詢終端接收后進行顯示。本發(fā)明加密性好，查詢方便。
文檔編號H04L9/00GK102819812SQ20121025243
公開日2012年12月12日 申請日期2012年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月12日
發(fā)明者張忠, 丁群, 劉克法 申請人:黑龍江大學(xué)