QR code เกิดขึ้นได้อย่างไร? มี QR code ซ้ำกันหรือเปล่า?

คิวอาร์โค้ดปรากฏอยู่ทุกที่ ตั้งแต่การชำระเงิน การจองตั๋ว ไปจนถึงการค้นหาข้อมูล แต่มีน้อยคนนักที่จะรู้ว่าโค้ดเหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างไร ไม่ว่าจะซ้ำกันหรือไม่ก็ตาม...

สถาปัตยกรรมข้อมูลที่เป็นเอกลักษณ์ของรหัส QR

ภายในเวลาเพียงไม่กี่ปี คิวอาร์โค้ดก็กลายเป็นภาพที่คุ้นเคยบนโทรศัพท์และป้ายโฆษณาทั่วทุกแห่ง เพียงแค่สแกนก็สามารถทำการชำระเงิน รับข้อมูล หรือเข้าถึงบริการต่างๆ ได้

การสร้าง QR code

รหัส QR (ย่อมาจาก Quick Response) ได้รับการพัฒนาครั้งแรกในปี 1994 โดย Denso Wave ซึ่งเป็นบริษัทในเครือของ Toyota ในประเทศญี่ปุ่น

เดิมทีรหัสนี้ถูกสร้างขึ้นเพื่อติดตามส่วนประกอบในสายการผลิตยานยนต์ เมื่อบาร์โค้ดแบบดั้งเดิมมีข้อมูลและความเร็วในการสแกนไม่เพียงพอ วิศวกรชาวญี่ปุ่นจึงพยายามสร้างรหัสประเภทใหม่ที่สามารถอ่านได้เร็วขึ้นและมีข้อมูลมากขึ้น จึงเกิดเป็นรหัส QR ขึ้น

ต่างจากบาร์โค้ดที่อ่านได้เฉพาะในแนวนอน คิวอาร์โค้ดได้รับการออกแบบให้มีรูปทรงสี่เหลี่ยมจัตุรัสเพื่อให้สามารถเก็บข้อมูลได้ทั้งแนวนอนและแนวตั้ง ซึ่งทำให้สามารถบรรจุอักขระได้มากขึ้น (ตั้งแต่ไม่กี่สิบตัวไปจนถึงหลายพันตัว) ซึ่งรวมถึงตัวเลข ตัวอักษร และสัญลักษณ์ต่างๆ

ในตอนแรก QR Code ถูกใช้ในโรงงานเป็นหลัก แต่เมื่อโทรศัพท์ที่มีกล้องได้รับความนิยมมากขึ้น รหัสนี้ก็ถูก "ยกระดับ" ขึ้น โดยนำออกจากสายการผลิตและนำไปใช้ในการโฆษณา การชำระเงิน การค้นหาสินค้า และการเข้าเรียน...

โครงสร้างของ QR Code นั้นค่อนข้างพิเศษ ประกอบด้วยสี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาดใหญ่สามอันที่มุมเพื่อช่วยในการจัดวางตำแหน่งเมื่อสแกน ส่วนที่เหลือเป็นกล่องข้อมูลขนาดเล็ก แม้จะดูเรียบง่าย แต่ภายในโค้ดนั้นประกอบด้วยสตริงเลขฐานสองที่เข้ารหัสอย่างพิถีพิถัน

มี QR Code ให้เลือกมากถึง 40 เวอร์ชัน ขึ้นอยู่กับความยาวและความซับซ้อนของข้อมูล แต่ละ QR Code มีระบบแก้ไขข้อผิดพลาดในตัว จึงสามารถอ่านได้อย่างถูกต้องแม้โค้ดจะเบลอ ฉีกขาด หรือพิมพ์ผิด ด้วยอัลกอริทึมสำรองข้อมูลในแพลตฟอร์มการเข้ารหัส

ทำไม QR code ถึงแทบจะไม่เหมือนกันเลย?

จากการวิจัยของ Tuoi Tre Online พบว่าคิวอาร์โค้ดทำหน้าที่เป็น "การเขียนดิจิทัล" รูปแบบหนึ่งที่บรรจุข้อมูล อาจเป็นลิงก์ ข้อความ หมายเลขโทรศัพท์ รหัสประจำตัว... แม้ว่าสี่เหลี่ยมสีดำและสีขาวจะดูคล้ายกัน แต่การมีคิวอาร์โค้ดที่เหมือนกันสองอันนั้นหายากมาก แทบจะเป็นไปไม่ได้เลย สาเหตุอยู่ที่วิธีการเข้ารหัสและความจุในการจัดเก็บข้อมูล

QR code ไม่ได้เป็นเพียงรูปภาพเท่านั้น แต่ ยังเป็นโครงสร้างการเข้ารหัสข้อมูลแบบเมทริกซ์สองมิติ QR code สามารถเก็บข้อมูลได้ตั้งแต่ไม่กี่ตัวอักษรไปจนถึงหลายพันตัวอักษร ขึ้นอยู่กับความซับซ้อน

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง รหัส QR มาตรฐานสามารถเก็บข้อมูลตัวเลขได้สูงสุดประมาณ 7,000 อักขระ หรือตัวอักษรและตัวเลขประมาณ 3,000 อักขระ หากคำนวณเป็นบิต ความจุสูงสุดจะอยู่ที่ประมาณ 3KB

ในทางเทคนิคแล้ว คิวอาร์โค้ดสามารถสร้างได้จากชุดข้อมูลอินพุตที่ไม่ซ้ำกัน และจะสร้างภาพที่ไม่ซ้ำกันตามนั้น กล่าวคือ หากคุณสร้างคิวอาร์โค้ดที่มีเนื้อหา รูปภาพคิวอาร์โค้ดที่สร้างจากเนื้อหานั้นจะคงที่ การเปลี่ยนแปลงแม้เพียง 1 ตัวอักษร เช่น การใส่จุด จะทำให้คิวอาร์โค้ดเปลี่ยนแปลงไปอย่างสิ้นเชิง

ความสามารถใน การ "ทำซ้ำได้เกือบศูนย์" มาจากการผสมผสาน QR จำนวนมาก ด้วยระดับขนาด 40 ระดับ (ตั้งแต่เวอร์ชัน 1 ถึงเวอร์ชัน 40) และระดับการแก้ไขข้อผิดพลาด 4 ระดับ (L, M, Q, H) ประกอบกับวิธีการแบ่งข้อมูลออกเป็นบล็อก ทำให้สามารถสร้างชุด QR ได้หลายพันล้านรหัสที่แตกต่างกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง หากใช้ QR ที่ซับซ้อนที่สุด (เวอร์ชัน 40 ระดับการแก้ไขข้อผิดพลาดต่ำ) จำนวนชุด QR ที่เป็นไปได้จะสูงถึง 10 ยกกำลัง 700 ซึ่งมากกว่าจำนวนอะตอมในจักรวาลที่เรารู้จัก

ยิ่งไปกว่านั้น QR code ยังได้รับการออกแบบมาให้แก้ไขข้อผิดพลาดได้ โดยคุณสามารถเบลอหรือบดบังพื้นที่ได้สูงสุด 30% และเนื้อหาจะยังคงถูกอ่านได้อย่างถูกต้อง ซึ่งทำให้ QR code แต่ละอันไม่เพียงแต่มีเนื้อหาเฉพาะตัวเท่านั้น แต่ยังทนทานต่อ "การรบกวน" สูง ช่วยหลีกเลี่ยงความสับสนระหว่างสองรหัสที่เกือบจะเหมือนกัน

ในทางปฏิบัติ เมื่อระบบสร้างคิวอาร์โค้ด (เช่น ระบบตั๋วอิเล็กทรอนิกส์ ระบบล็อกอิน ฯลฯ) จำเป็นต้องสร้างรหัสเฉพาะสำหรับแต่ละคน ระบบมักจะ กำหนดสตริงรหัสเฉพาะ หรือเวลา หรือข้อมูลเฉพาะ เพื่อให้มั่นใจว่าจะไม่เกิดการซ้ำซ้อน ดังนั้น แม้จะเข้าถึงเว็บไซต์เดียวกัน คิวอาร์โค้ดสำหรับแต่ละคนก็อาจแตกต่างกันได้ เช่น ตั๋วเครื่องบิน บัตรผู้โดยสาร หรือรหัส OTP

ท้ายที่สุดแล้ว แพลตฟอร์มส่วนใหญ่จะไม่สร้างคิวอาร์โค้ดแบบสุ่ม แต่มีระบบตรวจสอบ จัดเก็บ และควบคุม ดังนั้น แม้ว่ามนุษย์จะสามารถคัดลอก (นำรหัสเก่ามาวางซ้ำ) ได้ ระบบก็ยังสามารถตรวจจับและปฏิเสธการประมวลผลได้

เมื่อนำปัจจัยทั้งหมดนี้มารวมกัน จำนวนชุดค่าผสมก็จะมีมากมายมหาศาล การแก้ไขข้อผิดพลาดก็มีประสิทธิภาพ และวิธีการสร้างรหัสควบคุมก็ทำให้แทบจะไม่มีรหัส QR เกิดขึ้นพร้อมกันโดยบังเอิญเลย หากเกิดขึ้นจริง มักจะเป็น... ตั้งใจหรือเกิดจากการคัดลอก

ตวน วี

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