智能移動(dòng)終端和二維碼技術(shù)在教學(xué)管理平臺(tái)中的應(yīng)用

袁娜

（魯中高級(jí)技工學(xué)校 山東省鄒平市 256200）

二維碼技術(shù)以及智能終端技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)整個(gè)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)而言，歷經(jīng)了發(fā)展、編碼以及應(yīng)用，并結(jié)合其自身的優(yōu)勢(shì)以及缺陷，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上開發(fā)了全新的論述范圍，將其作為整體的研究對(duì)象。通過(guò)全新的加密技術(shù)，就原理以及分析完全對(duì)稱算法的優(yōu)化，考慮整個(gè)平衡性以及教育特性，就現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行設(shè)置，以融合全新的文化。移植圖像處理技術(shù)，可以更好的完成相關(guān)數(shù)據(jù)的解密、加密功能，通過(guò)二者之間的結(jié)合測(cè)試，表明智能移動(dòng)終端以及二維碼技術(shù)，可以確保整個(gè)數(shù)據(jù)的傳輸更加安全。

1 二維碼的加密算法分析

1.1 加密算法

要想分析二維碼技術(shù)在實(shí)踐教學(xué)管理平臺(tái)中的應(yīng)用，就必須對(duì)二維碼的加密算法進(jìn)行討論。目前，二維碼加密算法按照全新的分類標(biāo)準(zhǔn)，可以將其分為至少五種類別，且按照現(xiàn)有的加密解密以及密鑰匹配技術(shù)，融合DES、3DES、RC4、RC5、DXSX等。按照其整個(gè)加密機(jī)理的不同，可以將加密技術(shù)分為以下三類：

（1）以整數(shù)因子分類的加密技術(shù)，包含了RSA、RW，加密算法自身的加密機(jī)理存在分散性特性；

（2）在其散數(shù)分析中，相比算法包含了DH、MQV加密算法；

（3）以橢圓曲線為機(jī)理的加密技術(shù)，包含了ECDA、ECDH等加密算法。例如，在對(duì)稱加密算法中，對(duì)稱加密算法按照現(xiàn)有的加密以及解密密鑰，分析二者是否屬于同樣的運(yùn)算機(jī)理。針對(duì)于信息的發(fā)送方以及接收方，二者能夠持有相同的密鑰通過(guò)交換私信進(jìn)行，且密鑰無(wú)法被他人得知[1]。

因此，在雙方進(jìn)行密鑰交換過(guò)程中，其通常通過(guò)私有信道進(jìn)行。此密鑰可以用于信息的加密及解密，當(dāng)通信雙方交換相關(guān)密鑰時(shí)，也可以發(fā)送秘聞。同時(shí)，發(fā)送方可以基于此密鑰完成數(shù)字信息的加密運(yùn)算，并將生成的亂碼密文通過(guò)公共信號(hào)傳輸給接收方，以確保接收到的密文能夠解讀亂碼，讀取發(fā)送至解析通道。且整個(gè)對(duì)稱加密算法要求通信雙方能夠持有密鑰，面臨全新的密鑰管理技術(shù)瓶頸，例如甲方可以與其他人運(yùn)用密鑰加密算法進(jìn)行通信，給予任何通訊密鑰能夠進(jìn)行實(shí)體銜接，這就使整個(gè)加密算法存在一定程度的分散性。此外，有N個(gè)實(shí)體，則甲方可以保存密鑰，數(shù)量為N-1，且實(shí)體要求非常高，如N-1實(shí)體進(jìn)行互相通訊，則整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的密鑰數(shù)量保持在N*（N-1）/-2。在網(wǎng)絡(luò)中，整個(gè)密鑰算法能夠成指數(shù)翻倍增長(zhǎng)[2]。因此，基于加密算法，雖然二者之間的加密以及解密速度同存在差異，但可以實(shí)現(xiàn)全新的加密優(yōu)勢(shì)。

1.2 非對(duì)稱加密算法

在算法中，雖然常規(guī)的加密算法提供了一定的加密優(yōu)勢(shì)，但依然存在較多不足，通過(guò)非對(duì)稱的加密算法，結(jié)合非對(duì)稱加密算法的特性，保證非對(duì)稱加密算法能夠完成及時(shí)加密、解密。非對(duì)稱加密算法本質(zhì)上與常規(guī)的加密方式相比，二者雖然均能夠?qū)崿F(xiàn)加密。但非對(duì)稱加密安全性照比常規(guī)加密而言，更加穩(wěn)妥，且在數(shù)據(jù)傳輸中更能夠保障數(shù)據(jù)的安全[3]。但與常規(guī)的加密解密算法不同，非對(duì)稱加密算法既包含公開密鑰也含有私有密鑰。在非對(duì)稱加密運(yùn)算機(jī)理中，通訊雙方持有不同的密鑰等級(jí)，因此此密鑰既可以保障能夠完成公共信號(hào)交換，同時(shí)更可以就信息發(fā)送方持有效的密鑰，將接收信息方使用的密鑰稱之為公鑰。在加密過(guò)程中，當(dāng)整個(gè)密鑰完成交換后，發(fā)送后續(xù)的加密信息，可以借助密鑰的加密特性保障整個(gè)信道信息能夠精準(zhǔn)。如發(fā)送信息后，可以對(duì)整個(gè)信息進(jìn)行探究，并全面保障公用密鑰隱私性、安全性、傳播性。通過(guò)公共信息密道自有的傳輸功能，保證整個(gè)加密技術(shù)更加方便、精準(zhǔn)。使用密鑰，將數(shù)字信息進(jìn)行融合，以達(dá)到有效的加密效果。非對(duì)稱算法之所以能夠運(yùn)用全新的密鑰對(duì)整個(gè)信息進(jìn)行有效處理，是借助其自身獨(dú)特的運(yùn)算機(jī)制，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字技巧完成正面分解，以便整個(gè)數(shù)字縮量在目前科學(xué)水準(zhǔn)下不能被破解。整個(gè)逆運(yùn)算的運(yùn)算量小，速度極快且精準(zhǔn)。就非對(duì)稱加密算法而言，可以基于整個(gè)對(duì)稱加密技術(shù)解決目前存在的困難，提出全新的公開算法。在整個(gè)處置應(yīng)用中，其不存在密鑰管理問(wèn)題，但有可能會(huì)存在密鑰加密算法問(wèn)題。整個(gè)運(yùn)算時(shí)間復(fù)雜程度較高，但隨著計(jì)算機(jī)CPU處理能力的增強(qiáng)，運(yùn)算問(wèn)題將會(huì)得到有效解決，成為目前應(yīng)用較為廣泛的一種加密算法。非對(duì)稱加密算法具有極佳的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還可以降低管理成本[4]。

1.3 RSA加密算法

RSA加密算法具有極高的實(shí)用優(yōu)勢(shì)。針對(duì)于整個(gè)加密算法而言，應(yīng)用最為廣泛的便是RSA加密算法。在實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)應(yīng)用中，RSA加密算法迄今已有40多年的應(yīng)用歷史。RSA通過(guò)數(shù)據(jù)加密，將“A”設(shè)為明文，“B”設(shè)為秘文，通過(guò)私有密鑰以及公鑰，當(dāng)信息發(fā)送方使用公鑰則進(jìn)行加密，此時(shí)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)加密狀態(tài)。在整個(gè)發(fā)送過(guò)程中，對(duì)明文“A”進(jìn)行加密，生成密文“B”，以確保接收方能夠持有私鑰正確的解密數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｃ苄耘c安全性。而借助數(shù)字簽名技術(shù)，當(dāng)信息發(fā)送方使用自己持有密鑰進(jìn)行加密，此時(shí)數(shù)字簽名應(yīng)用以及數(shù)字發(fā)送方式對(duì)明文“A”進(jìn)行加密，生成密文“B”，以確保二者之間的加密信息能夠被公鑰解密。確保信息由“A”發(fā)出，已實(shí)現(xiàn)RSA加密算法的數(shù)字簽名應(yīng)用[5]。

2 實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的搭建分析

2.1 平臺(tái)框架

在搭建過(guò)程中，基于移動(dòng)終端以及二維碼技術(shù)，可以通過(guò)二維碼的方式進(jìn)行掃描，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)分布項(xiàng)目，并就整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行精細(xì)化管理。在平臺(tái)搭建中，基于平臺(tái)移動(dòng)終端以及二維碼技術(shù)，前者可以為教師進(jìn)行設(shè)計(jì)，將二維碼作為唯一入口接入方式，提供實(shí)驗(yàn)設(shè)備功能以及指導(dǎo)書、實(shí)驗(yàn)儀器使用說(shuō)明書等。后者可以為實(shí)驗(yàn)室管理人員進(jìn)行設(shè)計(jì)，完成后臺(tái)數(shù)據(jù)管理，包含了電子檔案管理模塊以及微課、慕課管理模塊、用戶管理模塊等。例如，在實(shí)踐教學(xué)以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備二維碼制作中，將需要生成的二維碼實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)據(jù)上傳到相關(guān)網(wǎng)站上，隨后使用移動(dòng)終端訪問(wèn)，上傳數(shù)據(jù)。在訪問(wèn)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)址。此時(shí)，利用二維碼生成器便可以生成對(duì)應(yīng)的二維碼，將其保存為圖像文件，可以通過(guò)移動(dòng)手機(jī)終端進(jìn)行掃描，接收到相應(yīng)的視頻以及音頻。在用戶管理模塊中，基于整個(gè)實(shí)驗(yàn)室管理人員認(rèn)證管理體系以及學(xué)生管理認(rèn)證系統(tǒng)，在進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)新生入校后可以進(jìn)行備案，同時(shí)導(dǎo)入主程序[6]。學(xué)生可以通過(guò)設(shè)置用戶名以及密碼登錄實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)完成認(rèn)證。同時(shí)，發(fā)放學(xué)生實(shí)驗(yàn)二維碼說(shuō)明手冊(cè)，學(xué)生通過(guò)移動(dòng)掃描訪問(wèn)以及觀看實(shí)驗(yàn)器械操作文檔，提升學(xué)生自主的學(xué)習(xí)能力[7]。

2.2 反饋機(jī)制

在搭建完畢后，針對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)可以完成數(shù)據(jù)反饋，以提升全新的依據(jù)。例如，通過(guò)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)儀器，操作觀看視頻以及信息，并進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言非常重要，學(xué)生在觀看后結(jié)合自身的理論知識(shí)，提出相應(yīng)的疑惑問(wèn)題。針對(duì)于反饋信息，教師可以給出答案，還可以針對(duì)性的與學(xué)生進(jìn)行討論交流，為學(xué)生使用設(shè)備以及教師解答疑惑，提供全新的互動(dòng)空間。同時(shí)，也可以幫助教師更好的完善及實(shí)驗(yàn)課程，就整個(gè)實(shí)驗(yàn)體系提供權(quán)限依據(jù)。在反饋機(jī)制中，教師可以進(jìn)行模塊化建設(shè)[8]。并結(jié)合算法，對(duì)整個(gè)管理平臺(tái)應(yīng)用體系進(jìn)行優(yōu)化，增強(qiáng)基于全新的圖形以及問(wèn)卷技術(shù)，可以對(duì)學(xué)生完成有效反饋。例如，以圖像預(yù)處理技術(shù)為例，圖像預(yù)處理技術(shù)非常重要，其包含以下三個(gè)步驟：

其一，學(xué)生在反饋機(jī)制中，首先需要通過(guò)手機(jī)掃描反饋二維碼，二維碼由黑白兩個(gè)模塊組成，將獲取的圖像完成灰度處理，利用加權(quán)平均算法錄入數(shù)據(jù)庫(kù)里的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)，將函數(shù)的參數(shù)形式以及函數(shù)功能完成色彩度至灰度的轉(zhuǎn)化。用過(guò)加密算法，以實(shí)現(xiàn)圖形從灰度圖像中的融合；

其二，濾波。攝像頭抓取的圖像會(huì)受周圍光源影響，因此會(huì)對(duì)二維碼識(shí)別產(chǎn)生干擾。為了最大程度有效識(shí)別二維碼，對(duì)二維碼進(jìn)行降噪處理非常必要。常見的噪聲干擾包含了包含了椒鹽噪聲、高斯噪聲等，對(duì)二維碼產(chǎn)生的主要干擾源為椒鹽噪聲[9]。

而通過(guò)均值濾波以及中值濾波算法，可以很好的去除噪聲。但為了保證邊緣信息的重要性，通過(guò)中值濾波，可以以一個(gè)點(diǎn)為中間像素，取代圖像中其余像素點(diǎn)的位置?；谂判蚶碚?，以確保其邊緣信息能夠有效。因此，通過(guò)此種機(jī)制，可以更好的幫助學(xué)生完成反饋。其二維碼灰度化是二維碼圖像從彩色變成灰色的重要處理方案。根據(jù)二值化特性，則是由灰色二維碼變?yōu)楹诎讏D像，以進(jìn)一步縮短圖像所占用空間。根據(jù)算法，可以得知其計(jì)算一個(gè)灰度閾值，且每個(gè)像素的灰度值跟此閾值比較均大于1且小于0。因此，灰度圖像轉(zhuǎn)化為黑白圖像，可以最大程度地落實(shí)整個(gè)局部閾值算法，確保算法精準(zhǔn)、穩(wěn)定[10]。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在后期發(fā)展中，需要確保完成優(yōu)勢(shì)資源共享。在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，搭建全新的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)方案，結(jié)合目前的操作方法以及注意事項(xiàng)，基于移動(dòng)終端以及二維碼技術(shù)，可以確保實(shí)踐教學(xué)的過(guò)程，以及信息能夠有效融合。解決以往的融合狀態(tài)，聯(lián)系理論知識(shí)，避免其影響實(shí)踐教學(xué)成果。針對(duì)移動(dòng)終端以及實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，可以通過(guò)掃碼以保障學(xué)生能夠完成教育，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)資源共享。實(shí)驗(yàn)室是大學(xué)教學(xué)的科研重要基地，但傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式受限于固定空間以及時(shí)間限制，缺乏行之有效的管理方法以及技術(shù)手段，無(wú)法的完成網(wǎng)絡(luò)化、開放性的決策。因此，可以完成雙創(chuàng)項(xiàng)目，利用二維碼技術(shù)提升教學(xué)資源的共享交互，節(jié)約教學(xué)成本。將移動(dòng)終端以及二維碼技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，將二維碼技術(shù)引入全新的教學(xué)資源建設(shè)，并構(gòu)建基于移動(dòng)終端以及二維技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，可以進(jìn)一步優(yōu)化，以便提升整個(gè)教學(xué)實(shí)踐能力，確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量以及效率。