Wie werden QR-Codes erstellt? Gibt es doppelte QR-Codes?

Mã QR - Ảnh 1. — Die einzigartige Datenarchitektur von QR-Codes

Innerhalb weniger Jahre sind QR-Codes auf Smartphones und Werbetafeln allgegenwärtig geworden. Ein Scan genügt, um eine Zahlung zu tätigen, Informationen abzurufen oder auf einen Dienst zuzugreifen.

Die Entstehung des QR-Codes

QR-Codes (kurz für Quick Response) wurden erstmals 1994 von Denso Wave, einer Tochtergesellschaft von Toyota, in Japan entwickelt.

Dieser Code wurde ursprünglich zur Nachverfolgung von Komponenten in der Automobilproduktion entwickelt. Da herkömmliche Barcodes nicht über ausreichend Daten und Scangeschwindigkeit verfügten, suchten japanische Ingenieure nach einem neuen Codetyp, der schnell gelesen werden konnte und mehr Informationen enthielt. So entstand der QR-Code.

Im Gegensatz zu Barcodes, die nur horizontal gelesen werden, sind QR-Codes quadratisch gestaltet, sodass sie Daten sowohl horizontal als auch vertikal speichern können. Dadurch können sie mehr Zeichen (von einigen Dutzend bis zu Tausenden) enthalten, darunter Zahlen, Buchstaben und Symbole.

Anfangs wurden QR-Codes hauptsächlich in Fabriken eingesetzt. Doch mit der Popularität von Handys mit Kameras erlebte der Code eine neue Blütezeit. Er wurde vom Band genommen und in der Werbung, im Zahlungsverkehr, bei der Produktsuche und bei der Unterrichtsteilnahme eingesetzt.

Die Struktur des QR-Codes ist recht einzigartig. Er besteht aus drei großen Quadraten an den Ecken, die beim Scannen die Positionierung erleichtern; die übrigen sind kleine Datenfelder. Obwohl er einfach aussieht, enthält der Code eine sorgfältig kodierte Folge von Binärzahlen.

Je nach Länge und Komplexität der Daten gibt es bis zu 40 Versionen von QR-Codes. Jeder QR-Code verfügt über eine integrierte Fehlerkorrektur , sodass er dank der Backup-Algorithmen der Kodierungsplattform auch bei Unschärfe, Beschädigung oder Druckfehlern korrekt gelesen werden kann.

Warum sind QR-Codes fast nie gleich?

Laut der Forschung von Tuoi Tre Online funktionieren QR-Codes als eine Art „digitale Schrift“, die Informationen enthält. Es kann sich um einen Link, Text, eine Telefonnummer, einen Identifikationscode usw. handeln. Obwohl die schwarzen und weißen Quadrate ähnlich aussehen, sind zwei identische QR-Codes äußerst selten, ja fast unmöglich. Der Grund liegt in der Kodierungsmethode und der Speicherkapazität.

Ein QR-Code ist mehr als nur ein Bild . Er ist eine zweidimensionale Matrix-Datenkodierungsstruktur. Je nach Komplexität kann ein QR-Code zwischen wenigen und Tausenden von Zeichen speichern.

Konkret kann ein Standard-QR-Code bis zu etwa 7.000 numerische Zeichen oder etwa 3.000 alphanumerische Zeichen speichern. In Bits gerechnet beträgt die maximale Kapazität bis zu etwa 3 KB Daten.

Technisch gesehen kann ein QR-Code aus einem einzigartigen Satz von Eingabedaten generiert werden und erzeugt dementsprechend ein einzigartiges Bild. Das heißt, wenn Sie einen QR-Code mit Inhalt erstellen, ist das daraus generierte QR-Bild festgelegt. Schon das Ändern eines einzigen Zeichens, wie z. B. das Hinzufügen eines Punkts, verändert den QR-Code vollständig.

Die Fähigkeit zur nahezu Null-Duplizierung beruht auf der enormen Anzahl an QR-Kombinationen. Mit 40 Größenstufen (von Version 1 bis Version 40) und 4 Fehlerkorrekturstufen (L, M, Q, H) sowie der Art und Weise, wie die Daten in Blöcke unterteilt werden, können Milliarden verschiedener QR-Kombinationen erstellt werden. Insbesondere beim komplexesten QR-Typ (Version 40, niedrige Fehlerkorrekturstufe) beträgt die Anzahl der möglichen Kombinationen bis zu 10 hoch 700 – mehr als die Anzahl der Atome im bekannten Universum.

Darüber hinaus sind QR-Codes fehlerkorrigierend konzipiert: Sie können bis zu 30 % der Fläche verwischen oder verdecken, und der Inhalt wird trotzdem korrekt gelesen. Dadurch ist jeder QR-Code nicht nur inhaltlich einzigartig, sondern auch äußerst resistent gegen Störungen und trägt dazu bei, Verwechslungen zwischen zwei nahezu identischen Codes zu vermeiden.

In der Praxis: Wenn ein QR-Code-Generierungssystem (z. B. E-Ticketing, Login-System usw.) für jede Person einen individuellen Code generieren muss, fügt es üblicherweise eine eindeutige ID-Zeichenfolge oder zeitspezifische Informationen hinzu, um sicherzustellen, dass der Code nicht dupliziert wird. Daher kann der QR-Code selbst beim Zugriff auf dieselbe Website für jede Person unterschiedlich sein, z. B. bei Flugtickets, Gästekarten oder OTP-QR.

Schließlich generieren Plattformen QR-Codes in der Regel nicht zufällig, sondern verfügen über ein System zur Überprüfung, Speicherung und Kontrolle. Selbst wenn ein Mensch einen alten Code duplizieren (erneut einfügen) kann, kann das System ihn dennoch erkennen und die Verarbeitung verweigern.

Durch die Kombination all dieser Faktoren ergeben sich eine Vielzahl von Kombinationsmöglichkeiten, eine starke Fehlerkorrektur und eine kontrollierte Codegenerierung, sodass QR-Codes fast nie zufällig übereinstimmen. Wenn doch, geschieht dies meist absichtlich oder durch Kopieren.

TUAN VI

Quelle: https://tuoitre.vn/ma-qr-duoc-hinh-thanh-the-nao-vo-so-ma-qr-lieu-co-bi-trung-khong-20250624104002249.htm