Earticle

Due to potentially peer works going on to address the loopholes in the existing system research works in Internet Security is never likely to saturate. The degree of one's need of security on Internet varies with one's economical, organizational and political position and the sensitivity of the information itself. This thesis envisages a Virtual Internetworking Stack (VIS), achieved by augmentation of the TCP/IP stack to befool possible cyber vigilance on one’s activities over the Internet. The model prescribes a secure session set-up randomly by exchanging colored QR codes, where the wavelength of the color determines the phase of a sinusoid used to encrypt/decrypt a message, which is understood only by a compatible and intended VIS-stack. Since, the augmentation of TCP/IP layer is done in the Kernel of the user’s Operating System, any message that this VIS-stack sends to another VIS-stack across the Internet, will be meaningless to the routers and gateways in between which participate in cyber vigilance; and an attempt to steal one’s information will be fooled by the proposed security model. We also present a vulnerability study and performance evaluation of the augmented TCP/IP stack, obtained by results of physically performed experiments.

Currently, since the black-white QR (Quick Response) codes have limited storage capacity, color QR codes have been actively being studied. By multiplexing 3 colors, the color QR codes can allow the code capacity to be increased by three times, however, the color multiplexing brings about the possibility of crosstalk and noises in the acquisition process of the final image, incurring the decrease of bit-recognition rate. In order to improve the bit recognition rate, while keeping the storage capacity high, this paper proposes a new type of color QR code which uses the pattern information as well as the color information, and then analyzes how to increase the bit recognition rate. For this aim, the paper presents an efficient system which extracts embedded information from color QR code and then, through practical experiments, it is shown that the proposed color QR codes improves the bit recognition rate and are useful for commercial applications, compared to the conventional color codes.

현재 광고 분야 등에 널리 사용되고 있는 흑백 QR코드의 정보 저장 용량을 증가시키기 위해 칼라 QR코드에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 칼라 QR코드는 프린팅 또는 스캐닝 과정에 의해 복재가 될 수 있으며, 이 과정에서 불충분한 조도에 의한 색상 왜곡과 잡음, 카메라의 낮은 해상도와 기하학적 변형의 가능성이 있다. 이러한 일련의 복합적인 과정들은 품질 저하와 인식률 저하를 초래한다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 본 논문에서는 칼라 QR코드에 패턴 삽입을 고려하고, 이를 위한 효과적인 인식 방법을 제안한다. 또한, 제안한 방법을 통해 기존에 다루어진 대표적인 패턴을 도입하고, 인식률 측면에서 실험을 수행하여 그 결과를 비교 분석한다. 즉, 인식과정에 있어서 쉽게 초래되는 가우시안 잡음과 블러링, 기하학적 변형 등의 잡음을 고려하여 성능을 비교 분석한다. 다양한 실험을 통해 가우시안 잡음과 블러 측면에서 단순한 패턴의 칼라 QR코드가 우수한 성능을 보이는 것을 확인할 수 있다.

Currently, the black-white QR (Quick Response) codes have been used widely in consumer advertising fields and the study of color QR codes have received a growing demand because of much higher data encoding capacity. Color QR codes can be reproduced by the printing and scanning processes, however, these encounter colors distortion caused by insufficient lighting, low resolution of camera and geometric deformation during the capturing processes. In order to overcome these problems, this paper proposes an efficient decoding algorithm for color QR codes with inserted patterns, which are dealt with conventional studies. These are evaluated in view of the recognition rate under different noise conditions, for example, Gaussian noises/blurring and geometric deformation. Experimental results demonstrate that the color QR codes with simple pattern can resist the distortion of Gaussian noises/blurrings.

본 논문은 MP3 오디오 바이너리 파일을 일련의 컬러 QR 코드로 생성하여 종이에 인쇄할 수 있는 방법을 제안한다. 또한 이 방법이 상당한 압축효과를 가져올 수 있음을 기술한다. 이 방법은 먼저, 한 개의 MP3 파일을 QR코드가 바이너리로 표현할 수 있는 최대용량으로 나눈다. 그런 다음 각각의 분할된 파일들을 흑백 QR코드들로 변환한다. 최종적으로, 분할된 파일을 3개씩 중첩하여 1개의 컬러 QR코드를 만든다. 중첩 시에 3개의 흑백 QR 코드는 각각 적색, 녹색, 청색으로 간주된다. 이 방법에서 한 개의 컬러 QR코드는 2개의 흑백 QR코드 영역이 겹쳐지는 부분은 시안(Cyan), 마젠타(Magenta), 노란색(Yellow)로 표현되며, 3개의 흑백 QR코드가 겹쳐지는 부분은 흑색, 전혀 겹쳐지지 않는 부분은 백색으로 표현한다. 실험결과 약8.5Mb의 MP3파일은 A4용지 9페이지에 인쇄될 수 있다. 부수적인 효과로서 인쇄하지 않은 컬러 QR코드의 크기는 원래의 MP3파일보다 약 15.7배의 압축효과를 가질 수 있음을 보였다. 제안된 방법은 인터넷 액세스가 불가능한 환경에서 사용될 수 있는 장점이 있다.

This paper proposes a method to express an MP3 audio file by a series of color QR codes which can be printed on the paper. Moreover, the method can compress the data considerably. Firstly, an MP3 file is divided into many small files which have maximum capacity of binary file of a QR code. Secondly, the multiple files are converted to multiple black-and-white QR codes. Lastly, every three QR codes are combined into color QR codes. When combining, each of three black-and-white QR codes are regarded as red, green, blue components respectively. In this method, the areas of a color QR code where two QR codes are overlapped are expressed by the colors Cyan, Magenta and Yellow. And the areas where three components are overlapped are expressed by white color. Contrarily, the areas that no components are overlapped are expressed by white color. Experimentation result shows that an MP3 file with 8.5MB the original MP3 files are compressed with the compression rate around 15.7. This method has the advantage that can be used in the environments that the internet access is impossible.

현재 스마트 폰의 대중적인 보급으로 QR코드는 다양한 부가 서비스를 가능하게 하고 있다. 그러나 곡면에 부착된 QR코드는 불균일한 조도로 인해 인식률 저하를 초래한다. 그래서 본 논문에서는 QR 코드와 같은 응용에 적합하도록 블록 적응적 이진화 방법을 도입하여 최적의 이진화 임계치를 구하는 방법을 도입한다. 즉, 큰 블록에 대해 히스토그램을 구하여 초기의 임계치를 구하고, 그 블록을 분할하여 히스토그램에 따른 블록의 특성이 반영된 세분화된 임계치를 구하는 방법으로 이진화를 수행한다. 또한, 모폴로지 연산을 도입하여 QR코드와 같은 이웃 화소들의 특징이 반영되도록 하는 방법으로 적용된다. 주어진 정품 칼라코드와 입력 코드를 다수의 방법으로 비교하여 정품을 구별하는 판별 방법을 제안한다. 다양한 실험을 통하여 QR코드를 검출함에 있어 제안한 방법은 기존의 방법보다 우수한 성능을 보임을 확인하며, 또한, 기존의 방식에 비해 40도까지의 높은 곡률에서도 우수한 인식률을 유지함을 보인다.

Currently, due to the widespread use of a smartphone, QR codes allow users to access a variety of added services. However, the QR codes posted on curved surfaces tend to be non-uniformly illuminated and bring about the decline of recognition rate. So, in this paper, the block-adaptive binarization policy is adopted to find an optimal threshold appropriate for bimodal image like QR codes. For a large block, its histogram distribution is found to get an initial threshold and then the block is partitioned to reflect the local characteristics of small blocks. Also, morphological operation is applied to their neighboring boundary at the discontinuous at the QR code junction. This paper proposes an authentication method based on the color code, uniquely painted within QR code. Through a variety of practical experiments, it is shown that the proposed algorithm outperforms the conventional method in detecting QR code and also maintains good recognition rate up to 40 degrees on curved surfaces.