Як формуються QR-коди? Чи є якісь дублікати QR-кодів?

Mã QR - Ảnh 1. — Унікальна архітектура даних QR-кодів

Всього за кілька років QR-коди стали звичним явищем на телефонах та білбордах усюди. Сканування – це все, що потрібно, щоб здійснити платіж, отримати інформацію або скористатися послугою.

Формування QR-коду

QR-коди (скорочення від Quick Response — швидка відповідь) були вперше розроблені в 1994 році компанією Denso Wave, дочірньою компанією Toyota, в Японії.

Цей код спочатку був створений для відстеження компонентів на автомобільній виробничій лінії. Коли традиційні штрих-коди не мали достатньої кількості даних та швидкості сканування, японські інженери прагнули створити новий тип коду, який можна було б швидко зчитувати та містив би більше інформації, і так народився QR-код.

На відміну від штрих-кодів, які зчитуються лише горизонтально, QR-коди мають квадратну форму, тому можуть зберігати дані як горизонтально, так і вертикально. Це дозволяє їм містити більше символів (від кількох десятків до тисяч), включаючи цифри, літери та символи.

Коли QR-коди вперше з'явилися, їх використовували переважно на заводах. Але коли телефони з камерами стали популярними, код «отримав нове життя». Його зняли з конвеєра та почали використовувати в рекламі, платежах, пошуку товарів та відвідуванні занять.

Структура QR-коду досить унікальна: вона складається з трьох великих квадратів по кутах, що полегшують позиціонування під час сканування; решта — це маленькі поля даних. Хоча код виглядає простим, він містить дуже ретельно закодований рядок двійкових чисел.

Існує до 40 версій QR-кодів, залежно від довжини та складності даних. Кожен QR-код має вбудовану функцію виправлення помилок, тому навіть якщо він розмитий, порваний або надрукований з помилками, його все одно можна буде правильно прочитати завдяки алгоритмам резервного копіювання в платформі кодування.

Чому QR-коди майже ніколи не бувають однаковими?

Згідно з дослідженням Tuoi Tre Online , QR-коди працюють як вид «цифрового письма», що містить інформацію. Це може бути посилання, текст, номер телефону, ідентифікаційний код... Хоча чорні та білі квадрати виглядають схожими, мати два однакові QR-коди надзвичайно рідко, майже неможливо. Причина криється в методі кодування та його ємності.

QR-код – це більше, ніж просто зображення . Це двовимірна матрична структура кодування даних. Залежно від його складності, QR-код може зберігати від кількох символів до тисяч символів.

Зокрема, стандартний QR-код може зберігати до приблизно 7000 цифрових символів або близько 3000 буквено-цифрових символів. Якщо обчислювати в бітах, максимальна ємність становить приблизно 3 КБ даних.

Технічно, QR-код може бути згенерований з унікального набору вхідних даних і відповідно генеруватиме унікальне зображення. Тобто, якщо ви створюєте QR-код, що містить контент, QR-зображення, згенероване з цього контенту, є фіксованим. Зміна навіть одного символу, наприклад, додавання крапки, повністю змінить QR-код.

Здатність до «майже нульового дублювання» досягається завдяки величезній кількості комбінацій QR-кодів. З 40 рівнями розміру (від версії 1 до версії 40) та 4 рівнями корекції помилок (L, M, Q, H), а також способом поділу даних на блоки, кількість QR-комбінацій, які можна створити, становить мільярди мільярдів різних кодів. Зокрема, якщо використовувати найскладніший тип QR-коду (версія 40, низький рівень корекції помилок), кількість можливих комбінацій сягає 10 у 700-му степені — більше, ніж кількість атомів у відомому Всесвіті.

Крім того, QR-коди розроблені з функцією виправлення помилок: ви можете розмити або закрити до 30% області, і вміст все одно буде зчитуватися правильно. Це робить кожен QR-код не лише унікальним за змістом, але й дуже стійким до «перешкод», що допомагає уникнути плутанини між двома майже ідентичними кодами.

На практиці, коли система генерації QR-кодів (наприклад, система електронних квитків, система входу тощо) потребує генерувати унікальний код для кожної особи, вона зазвичай додає унікальний ідентифікаційний рядок або інформацію, що стосується часу, щоб гарантувати, що вона ніколи не буде дублюватися. Тому, навіть під час доступу до одного й того ж веб-сайту, QR-код для кожної особи може бути різним, наприклад, авіаквитки, гостьові картки або OTP QR.

Зрештою, платформи зазвичай не генерують QR-коди випадковим чином, а мають систему для перевірки, зберігання та контролю. Тож навіть якщо людина може скопіювати (повторно вставити старий код), система все одно може виявити його та відмовитися обробляти.

З огляду на всі ці фактори, існує величезна кількість комбінацій, сильна корекція помилок і контрольований спосіб генерації кодів, тому QR-коди майже ніколи не збігаються випадково. Якщо ж вони збігаються, то зазвичай це... навмисно або через копіювання.

ТУАН VI

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