کدهای QR چگونه تشکیل می‌شوند؟ آیا کدهای QR تکراری وجود دارد؟

کدهای QR همه جا ظاهر می‌شوند، از پرداخت، رزرو بلیط گرفته تا جستجوی اطلاعات. اما تعداد کمی از مردم می‌دانند که این کدها چگونه تشکیل می‌شوند، آیا تکراری هستند...

معماری داده منحصر به فرد کدهای QR

تنها در عرض چند سال، کدهای QR به یک تصویر آشنا در تلفن‌ها و بیلبوردهای همه جا تبدیل شده‌اند. اسکن آنها برای انجام پرداخت، دریافت اطلاعات یا دسترسی به یک سرویس کافی است.

شکل‌گیری کد QR

کدهای QR (مخفف Quick Response به معنای پاسخ سریع) برای اولین بار در سال ۱۹۹۴ توسط شرکت Denso Wave، یکی از شرکت‌های تابعه تویوتا، در ژاپن توسعه داده شدند.

این کد در ابتدا برای ردیابی قطعات در خط تولید خودرو ایجاد شد. زمانی که بارکدهای سنتی داده و سرعت اسکن کافی نداشتند، مهندسان ژاپنی به دنبال ایجاد نوع جدیدی از کد بودند که بتواند به سرعت خوانده شود و حاوی اطلاعات بیشتری باشد و به این ترتیب کد QR متولد شد.

برخلاف بارکدهایی که فقط به صورت افقی خوانده می‌شوند، کدهای QR به شکل مربع طراحی شده‌اند تا بتوانند داده‌ها را هم به صورت افقی و هم به صورت عمودی ذخیره کنند. این به آنها اجازه می‌دهد تا کاراکترهای بیشتری (از چند ده تا هزاران) از جمله اعداد، حروف و نمادها را در خود جای دهند.

وقتی کدهای QR برای اولین بار عرضه شدند، عمدتاً در کارخانه‌ها مورد استفاده قرار می‌گرفتند. اما وقتی تلفن‌های دوربین‌دار محبوب شدند، این کد «جان تازه‌ای گرفت». از خط مونتاژ خارج شد و در تبلیغات، پرداخت‌ها، جستجوی محصول و حضور در کلاس‌ها مورد استفاده قرار گرفت.

ساختار کد QR کاملاً منحصر به فرد است و از سه مربع بزرگ در گوشه‌ها تشکیل شده است تا به موقعیت‌یابی هنگام اسکن کمک کند؛ بقیه مربع‌ها، جعبه‌های داده کوچک هستند. اگرچه ساده به نظر می‌رسد، اما درون کد، رشته‌ای از اعداد دودویی با دقت کدگذاری شده است.

بسته به طول و پیچیدگی داده‌ها، تا ۴۰ نسخه از کدهای QR وجود دارد. هر کد QR دارای تصحیح خطای داخلی است، به طوری که حتی اگر تار، پاره یا اشتباه چاپ شود، به لطف الگوریتم‌های پشتیبان در پلتفرم رمزگذاری، همچنان می‌توان آن را به درستی خواند.

چرا کدهای QR تقریباً هیچ‌وقت یکسان نیستند؟

طبق تحقیقات Tuoi Tre Online ، کدهای QR به عنوان نوعی "نوشته دیجیتال" عمل می‌کنند که حاوی اطلاعات است. این اطلاعات می‌تواند یک لینک، متن، شماره تلفن، کد شناسایی و... باشد. اگرچه مربع‌های سیاه و سفید شبیه به هم به نظر می‌رسند، اما داشتن دو کد QR یکسان بسیار نادر و تقریباً غیرممکن است. دلیل آن در روش رمزگذاری و ظرفیت ذخیره‌سازی آن نهفته است.

یک کد QR چیزی بیش از یک تصویر است . این یک ساختار رمزگذاری داده ماتریسی دو بعدی است. بسته به پیچیدگی آن، یک کد QR می‌تواند از چند کاراکتر تا هزاران کاراکتر را در خود ذخیره کند.

به طور خاص، یک کد QR استاندارد می‌تواند تا حدود ۷۰۰۰ کاراکتر عددی یا حدود ۳۰۰۰ کاراکتر الفبایی-عددی را ذخیره کند. اگر بر حسب بیت محاسبه شود، حداکثر ظرفیت تا حدود ۳ کیلوبایت داده است.

از نظر فنی، یک کد QR می‌تواند از مجموعه‌ای منحصر به فرد از داده‌های ورودی تولید شود و بر اساس آن، یک تصویر منحصر به فرد ایجاد کند. یعنی اگر یک کد QR حاوی محتوا ایجاد کنید، تصویر QR تولید شده از آن محتوا ثابت است. تغییر حتی ۱ کاراکتر مانند اضافه کردن یک نقطه، کد QR را به طور کامل تغییر می‌دهد.

قابلیت «تکرار نزدیک به صفر» از تعداد بسیار زیاد ترکیبات QR ناشی می‌شود. با ۴۰ سطح اندازه (از نسخه ۱ تا نسخه ۴۰) و ۴ سطح تصحیح خطا (L، M، Q، H)، همراه با نحوه تقسیم داده‌ها به بلوک‌ها، تعداد ترکیبات QR که می‌توانند ایجاد شوند، میلیاردها میلیارد کد مختلف است. به طور خاص، اگر از پیچیده‌ترین نوع QR (نسخه ۴۰، سطح تصحیح خطای پایین) استفاده شود، تعداد ترکیبات ممکن تا ۱۰ به توان ۷۰۰ می‌رسد - بیشتر از تعداد اتم‌های موجود در جهان شناخته شده.

علاوه بر این، کدهای QR طوری طراحی شده‌اند که قابلیت تصحیح خطا داشته باشند: می‌توانید تا 30٪ از ناحیه را محو یا نامفهوم کنید، اما محتوا همچنان به درستی خوانده خواهد شد. این امر باعث می‌شود هر کد QR نه تنها از نظر محتوا منحصر به فرد باشد، بلکه در برابر "تداخل" نیز بسیار مقاوم باشد و به جلوگیری از سردرگمی بین دو کد تقریباً یکسان کمک کند.

در عمل، وقتی یک سیستم تولید کد QR (مثلاً بلیط الکترونیکی، سیستم ورود به سیستم...) نیاز به تولید یک کد منحصر به فرد برای هر شخص دارد، معمولاً یک رشته شناسه منحصر به فرد یا زمان، اطلاعات خاص را به آن پیوست می‌کند تا اطمینان حاصل شود که هرگز تکراری نیست. بنابراین، حتی هنگام دسترسی به یک وب‌سایت، کد QR برای هر شخص می‌تواند متفاوت باشد، به عنوان مثال، بلیط هواپیما، کارت مهمان یا کد QR OTP.

در نهایت، پلتفرم‌ها معمولاً کدهای QR را به صورت تصادفی تولید نمی‌کنند، بلکه سیستمی برای بررسی، ذخیره‌سازی و کنترل دارند. بنابراین حتی اگر یک انسان بتواند کد قدیمی را کپی کند (دوباره جایگذاری کند)، سیستم همچنان می‌تواند آن را تشخیص داده و از پردازش آن خودداری کند.

با ترکیب همه این عوامل، تعداد زیادی ترکیب، تصحیح خطای قوی و یک روش کنترل‌شده برای تولید کدها وجود دارد، بنابراین کدهای QR تقریباً هرگز به‌طور تصادفی مطابقت ندارند. اگر هم داشته باشند، معمولاً... عمدی یا به دلیل کپی‌برداری است.

توان ششم

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