臺灣博碩士論文加值系統

隨著QR Code 越來越普及，帶來的不僅是應用上的便利性以及即時性，也衍伸出許多安全性與資料隱私保護問題。因為使用者在讀取QR Code 之前並不知道裡面的內容為何，有可能讀取含有惡意攻擊的病毒碼，因此要如何避免使用者讀取到惡意內容且信任來源是非常重要的。
本研究將以國際ISO18004 標準為基準，研究QR Code 的編碼與解碼之程式碼後並改寫，使明文編碼的程式碼裡就包含了增加真確性資訊的程式碼，並在解碼的程式碼裡也加入能夠辨識真確性的程式碼，讓使用者不用自行執行真確性資訊的計算程序以產生真確性資訊，再去比對真確性資訊是否相同，系統會在編碼的過程中就產生真確性資訊，並在解碼的過程中自動驗證此真確性資訊。

Along with the trend that the use of QR code has grown popular, threats to information security impose a great concern. Generally speaking, users do not know the information encoded with a QR code, thus, are not capable of detecting malicious attacks. Therefore, there is a need for verifying the integrity of QR codes. In this paper, we revise the software code that is used to encode plaintexts into QR codes and to decode QR codes back to plaintexts, and add to it the capability for integrity verification. The international standard ISO18004 provides us with a basis for this software project. Our approach, in comparison with a previous work, can be called an integrated approach, as we add the capability of integrity verification directly into the encoding and decoding code itself.

目錄
指導教授推薦書
口試委員會審定書
誌謝 iii
中文摘要 iv
Abstract v
目次 vi
圖次 ix
表次 xi
第一章 緒論 - 1 -
1.1 研究背景 - 1 -
1.2 研究動機 - 2 -
1.3 研究目的 - 6 -
第二章 文獻探討 - 7 -
2.1 QR Code介紹與相關技術、應用 - 7 -
2.2 資訊真確性 - 16 -
2.2.1 數位簽章 - 17 -
2.2.2 數位封條（seal） - 19 -
2.2.3 雜湊函數 - 20 -
2.2.4 具有金鑰加密的雜湊訊息驗證碼（HMAC） - 23 -
2.3 張家瑋提出之驗證QR Code 真確性的方法 - 23 -
2.4 結論 - 28 -
第三章 新的QR Code真確性驗證法 - 29 -
3.1 核心概念 - 29 -
3.2 在編碼程式中加入產生HMAC驗證值的能力 - 31 -
3.2.1 QR Code編碼流程 - 31 -
3.2.2 產生HMAC金鑰 - 32 -
3.2.3 手機SD卡儲存的資料 - 34 -
3.3 在解碼程式中加入驗證HMAC驗證值的能力 - 35 -
3.3.1 QR Code解碼流程 - 35 -
3.3.2 驗證HMAC驗證值 - 37 -
3.3.3 從手機SD卡中抓取HMAC金鑰 - 38 -
第四章 系統實作 - 39 -
4.1 精簡型電子履歷 - 39 -
4.2 系統編碼流程與其程式碼 - 40 -
4.2.1 QR Code編碼程式與產生HMAC驗證值之程式碼 - 41 -
4.2.2 有適當資料結構的明文 - 45 -
4.2.3 將H(M)與HMAC金鑰儲存於手機SD卡 - 45 -
4.3 系統驗證流程與其程式碼 - 47 -
4.3.1 QR Code解碼程式與驗證HMAC驗證值之程式碼 - 48 -
4.3.2 從手機SD卡中抓取HMAC金鑰 - 51 -
第五章 延伸應用與金鑰管理 - 53 -
5.1 新的QR Code真確性驗證法可能遭遇的問題 - 53 -
5.2 本研究提出之方法的延伸應用 - 54 -
5.2.1 一次性驗證QR Code - 54 -
5.2.2 個人化QR Code - 55 -
5.3 HMAC金鑰管理 - 57 -
5.3.1 HMAC金鑰儲存於雲端 - 57 -
5.3.2 HMAC金鑰儲存於APP資料庫中 - 58 -
第六章 結論 - 60 -
6.1 小結 - 60 -
6.2 貢獻與建議 - 60 -
6.3 研究限制 - 61 -
6.4 未來展望 - 61 -
參考文獻 - 62 -

圖次
圖1.1 張家瑋提出的QR Code真確性驗證方法的編碼流程 - 4 -
圖1.2 張家瑋提出的QR Code真確性驗證方法的解碼流程 - 5 -
圖1.3 本研究提出之QR Code真確性驗證方法的編碼流程 - 6 -
圖1.4 本研究提出之QR Code真確性驗證方法的解碼流程 - 6 -
圖2.1 QR Code範例圖 - 8 -
圖2.2 QR Code解碼步驟 - 10 -
圖2.3 定位用圖案 - 11 -
圖2.4 QR Code架構 - 13 -
圖2.5 遮罩範例(Model 2) - 16 -
圖2.6 QR Code的結構附加化 - 17 -
圖2.7 台灣高鐵T Express手機通關 - 18 -
圖2.8 發送方利用私密金鑰產生密文 - 20 -
圖2.9 接收方利用公開金鑰還原明文 - 20 -
圖2.10 數位簽章產生過程 - 20 -
圖2.11 數位簽章還原與驗證過程 - 21 -
圖2.12 利用數位簽章進行資料傳遞之流程 - 22 -
圖2.13 數位封條產生過程 - 22 -
圖2.14 數位封條驗證過程 - 23 -
圖2.15 雜湊值的產生過程 - 24 -
圖2.16 雜湊函數驗證之過程 - 25 -
圖2.17 QR Code編碼前所包含的輸入項 - 27 -
圖2.18 真確性驗證值的產生過程 - 28 -
圖2.19 QR Code產生之過程 - 29 -
圖2.20 QR Code解碼過程 - 30 -
圖2.21 解碼出明文後真確性驗證過程 - 31 -
圖3.1 本研究提出之QR Code真確性驗證方法的編碼流程 - 34 -
圖3.2 本研究提出之QR Code真確性驗證方法的解碼流程 - 34 -
圖3.3 含有產生HMAC驗證值之QR Code的編碼過程 - 36 -
圖3.4 QR Code的編碼流程圖 - 37 -
圖3.5 產生HMAC驗證值的流程圖 - 38 -
圖3.6 H(M)與HMAC金鑰儲於手機SD卡 - 39 -
圖3.7 含有驗證HMAC驗證值之QR Code的解碼過程 - 41 -
圖3.8 QR Code的解碼流程圖 - 42 -
圖3.9 驗證HMAC驗證值之流程圖 - 43 -
圖4.1 精簡型電子履歷內容 - 47 -
圖4.2主頁面 - 48 -
圖4.3 編碼頁面 - 48 -
圖4.4 編碼按鈕 - 48 -
圖4.5 含有HMAC驗證值之QR Code圖示 - 48 -
圖4.6 含有HMAC驗證值的QR Code - 52 -
圖4.7 精簡型電子履歷之QR Code內容 - 52 -
圖4.8 載入hmac.db後呈現畫面 - 54 -
圖4.9 掃描頁面 - 55 -
圖4.10 HMAC驗證值驗證正確 - 56 -
圖4.11 HMAC驗證值驗證錯誤 - 56 -
圖4.12 明文相同(H(M)也相同)，HMAC金鑰不同之範例 - 59 -
圖5.1 一次性驗證之QR Code範例 - 63 -

表次
表一 不同類別下的最大容量(Version 40) - 11 -
表二 模式指示符 - 13 -
表三 字元計數指示符的位數 - 15 -
表四 容錯等級表 - 15 -
表五 八種遮罩參考公式 - 16 -
表六 手機SD卡所儲存的資料呈現方式 - 39 -
表七 存有H(M)與HMAC金鑰的資料表 - 54 -
表八 一次性驗證QR Code與個人化QR Code的比較 - 66 -

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