Задание: необходимо прочитать Micro QR Code версии М3, содержащий кодовое слово, на примере закодированных слов – Hello, Knowledge и KaDaBrAOK, на основе алгоритма, приведенного в ГОСТ Р ИСО/МЭК 18004-2015 (п. 7.4.5). Аналогично версии М2 данный режим невозможно прочитать стандартными ресурсами мобильных устройств, производимых GAFAM (как оказалось, свободно распространяемые библиотеки страшно глючат, поэтому Ассоциация отказалась и от этого режима).
Примечание: здесь и далее будет использоваться информация ГОСТ Р ИСО/МЭК 18004-2015 или в оригинале ISO/IEC 18004:2015 (далее – ГОСТ).
Этап 0. Подготовка исходных данных
Рассмотрим М3 поближе. Имеем матрицу размерностью 15´15 бинарных символов (рис. 11 ГОСТ), один индикатор и два определителя (горизонтальный и вертикальный) (рис. 1).
Первый наносимый ограничитель символ на матрицу М3 – битовые последовательности информации о формате (рис. 2). Чтение битовой последовательности начинается с 14 бита, т.е. последовательность чтения/записи будет 14, 13, 12, 11, 10 и т.д.
Второй не менее важный элемент М3 – маршрут последовательности заполнения битами данных поля матрицы (рис. 3). Данная схема отражена на рисунке 11 ГОСТ.
Примечание: приведенные в ГОСТ маршруты для M3-M и M3-L практически одинаковые. Если присмотреться внимательнее, то оба маршрута дублируют друг друга и не вносят изменения в последовательность чтения/записи. Единственное различие – это учет блока в 4-бита для RS-алгоритма (9 и 11 блоки). Далее приводится вариант маршрутов для M3-M и M3-L, примененные в распространяемом бесплатном модуле Ассоциации (рис. 4). Маршруты идентичны и не совпадают с приведенными в ГОСТ (ноу-хау программистов моделистов).
Если наложить маршрут на матрицу, получаем последовательность из 124 бит кода М3 (рис. 4). Число 124 пригодится позже при добавлении кода по алгоритму Рида-Соломона на поле Галуа.
Примечание: здесь и далее будем использовать один из доступных программных инструментов Ассоциации практически на любом ПК – MS Excel (русскоязычная версия). Как следствие, все команды автоматизации процессов будут на кириллице.
Запускаем программное приложение MS Excel. Готовим последовательность листов Книги для дальнейшей работы:
- Лист1 – называем Code;
- Лист2 – M3 Hello;
- Лист3 – M3 Knowledge;
- Лист4 – M3 KaDaBrAOK.
Лист1 (Code) – для размещения корректирующих данных и сверки полученных на листах результатов. Листы 2, 3 и 4 нужны для декодирования соответствующих последовательностей.
На полях листов Лист2 – Лист4 делаем размерность ячеек одинаковой (например, 23 на 23 пикселя) и по горизонтали, и по вертикали (рис. 5a). Затем закрашиваем поле серым фоновым цветом (рис. 5b).
Примечание: для удобства дальнейшего описания ссылок на ячейки листа перейдем от современного отображения адресов ячеек в виде R1C1 (относительные ссылки) к старому формату в виде A1 (буквенно-числовое отображение). Выбираем в Меню Файл → Параметры. В категории Формулы в группе Работа с формулами снимаем галочку напротив пункта Стиль ссылок R1C1. В результате названия столбиков должны поменяться с чисел на латинские буквы (рис. 6).
Если посчитать количество пикселей (квадратиков) микрокода М3 (рис. 1) по горизонтали и/или по вертикали, то получится матрица (табличка) размерностью 15×15. Создадим новую схему шаблон для микрокода М3 на Лист2 – Лист4 начиная с ячейки D4 (рис. 6).
Воспользуемся любым кодировщиком микрокодов в Интернет или рисунками далее для переноса битовой маски рабочего поля микрокода на листы книги MS Excel (рис. 7-8).
Исходные данные для декодирования готовы. Переходим к заполнению первого листа книги Code.
В системе QR Code существует несколько разновидностей кодирования: числовой, алфавитно-цифровой, байтовый, кандзи, структурированное соединение и FNC1.
Примечание: каждый из методов имеет ряд собственных особенностей. Не получится использовать предложенный ниже алгоритм для байтовых последовательностей или для кандзи.
Используем байтовую систему кодирования для выполнения требований задания. Добавлено следующее ограничение – необходимо кодировать 5 и 9 символов алфавита UTF-8 (Таблица 6 ГОСТ). М3 поддерживает два уровня исправления ошибок – L и M. Обращаемся к таблице 7 ГОСТ, получаем, что уровни L и M поддерживают емкость 5 символов, а 9 символов поддерживает только уровень L (табл. 1).
Воспользуемся алгоритмом, представленном в ГОСТ (п. 7.4.5). Представим символы в виде битовых последовательностей. Получаем следующие комбинации:
- Hello – 01001000 01100101 01101100 01101100 01101111;
- Knowledge – 01001011 01101110 01101111 01110111 01101100 01100101 01100100 01100111 01100101;
- KaDaBrAOK – 01001011 01100001 01000100 01100001 01000010 01110010 01000001 01001111 01001011.
Таблица 1 – Число знаков символа и емкость входных данных для QR Code (Таблица 7 ГОСТ)
Версия | Уровень исправления ошибок | Число кодовых слов данных | Число битов для данных | Емкость данных для разных режимов | |||
Цифровой | Алфавитно-цифровой | Байтовый | Кандзи | ||||
М1 | Только обнаружение ошибок | 3 | 20 | 5 | - | - | - |
М2 | L | 5 | 40 | 10 | 6 | - | - |
М | 4 | 32 | 8 | 5 | - | - | |
М3 | L | 11 | 84 | 23 | 14 | 9 | 6 |
М | 9 | 68 | 18 | 11 | 7 | 4 | |
М4 | L | 16 | 128 | 35 | 21 | 15 | 9 |
М | 14 | 112 | 30 | 18 | 13 | 8 | |
Q | 10 | 80 | 21 | 13 | 9 | 5 |
Открываем лист Code. Пример готового результата представлен на рисунке 9.
Для автоматизации сначала переносим таблицу символов (табл. 2), начиная с ячейки B2. В диапазоне ячеек B2:B53 алфавит латинских букв A…Z, затем a…z. В диапазоне ячеек D2:D53 соответствующие десятичный значения по таблице UTF-8.
Таблица 2 – Кодирование/декодирование для байтового режима (Таблица 6 ГОСТ, выборка)
Знак | Значение | Знак | Значение | Знак | Значение | Знак | Значение | Знак | Значение | Знак | Значение | Знак | Значение | Знак | Значение | Знак | Значение |
А | 65 | G | 71 | М | 77 | S | 83 | Y | 89 | e | 101 | k | 107 | q | 113 | w | 119 |
В | 66 | Н | 72 | N | 78 | Т | 84 | Z | 90 | f | 102 | l | 108 | r | 114 | x | 120 |
С | 67 | I | 73 | О | 79 | U | 85 | a | 97 | g | 103 | m | 109 | s | 115 | y | 121 |
D | 68 | J | 74 | Р | 80 | V | 86 | b | 98 | h | 104 | n | 110 | t | 116 | z | 122 |
Е | 69 | К | 75 | Q | 81 | W | 87 | c | 99 | i | 105 | o | 111 | u | 117 |
|
|
F | 70 | L | 76 | R | 82 | X | 88 | d | 100 | j | 106 | p | 112 | v | 118 |
|
|
Заполняем диапазон ячеек C2:C53. В ячейку C2 добавляем функцию перевода из десятичного числа в двоичное из восьми разрядов:
=ДЕС.В.ДВ(D2;8)
Размножаем за нижний правый угол ячейки C2 (магический квадрат) функцию до ячейки C53. Полученный результат должен соответствовать значениям диапазона на рисунке 9.
Переходим к этапу поиска двоичного значения каждой искомой буквы кодированных слов из заполненного диапазона C2:C53. Проблему многих встроенных функций в MS Excel – отсутствие учета регистра символов решаем с помощью комбинации функций СОВПАД и ПРОСМОТР.
Заполняем диапазоны ячеек символами кодируемых слов следующим образом:
Диапазон | Кодируемое слово (символы) |
F3:F7 | H, e, l, l, o |
F9:F17 | K, n, o, w, l, e, d, g, e |
F19:F27 | K, a, D, a, B, r, A, O, K |
Заполняем диапазон ячеек G3:G27 составной функцией. Например, в ячейке G3 (рис. 10):
=ПРОСМОТР(2;1/СОВПАД($B$2:$B$53;F3);$C$2:$C$53)
Остальные ячейки диапазона G3:G27 заполняются дублированием функции ячейки G3 со смещение по искомому символу. Результат представлен на рисунке 9.
Лист с корректирующими данными готов. Переходим к основным микрокодам. Открываем лист книги М3 Hello с исходным битовым полем (рис. 11a). К сожалению, за долгие годы MS Excel так и не научился работать с цветом ячеек. Добавим в каждую цветную ячейку соответствующее битовое значение: белая ячейка – 0, черная ячейка – 1 (рис. 11b).
Для удобства отделим цветом индикатор служебной информации (рис. 12a) – битовая последовательность информации о формате. Чтение последовательности начинается с 14 бита, т.е. последовательность чтения будет 14, 13, 12, 11, 10 и т.д.
Также отделяем цветом индикатор распознавания микрокода (рис. 12b).
Полученная матрица готова для дальнейшего анализа (рис. 13).
Переходим к первому этапу – работа со служебной информацией.
Этап 1. Служебная информация
Перед тем как начать работать с основной рабочей областью микрокода, необходимо расшифровать служебную информацию. Пример итогового результата приведен на рисунке 14.
Сначала переводим служебную информацию также в бинарное представление, т.е. ряды ячеек E12-L12 и L5-L12 представляем как набор 0 (светлые ячейки) и 1 (темные ячейки) (рис. 15).
Выносим служебную информацию из микрокода, т.е. дублируем полученный ряд в угловом представлении и в представлении – один ряд. Получаем следующие ссылочные ячейки:
Ячейка | Функция | Ячейка | Функция |
T12 | =E12 | T14 | =T12 |
U12 | =F12 | U14 | =U12 |
V12 | =G12 | V14 | =V12 |
W12 | =H12 | W14 | =W12 |
X12 | =I12 | X14 | =X12 |
Y12 | =J12 | Y14 | =Y12 |
Z12 | =K12 | Z14 | =Z12 |
AA12 | =L12 | AA14 | =AA12 |
AA11 | =L11 | AB14 | =AA11 |
AA10 | =L10 | AC14 | =AA10 |
AA9 | =L9 | AD14 | =AA9 |
AA8 | =L8 | AE14 | =AA8 |
AA7 | =L7 | AF14 | =AA7 |
AA6 | =L6 | AG14 | =AA6 |
AA5 | =L5 | AH14 | =AA5 |
Воспользуемся рядом бит служебной информации 14 строки для определения версии и уровня микрокода, а также для получения вида используемой в данном коде маски. Сначала найдем соответствие в таблице ГОСТ, потом сделаем самопроверку.
Объединяем ячейки T16-AH16. В полученную новую ячейку T16 добавляем функцию (рис. 15):
=СЦЕП(T14:AH14)
По таблице С.1 ГОСТ (табл. 3) находим битовую последовательность информации о формате и соответствующую последовательность бит данных до маскирования. Для данного примера – 10010.
Hidden text
Таблица 3 – Корректирующие последовательности информации о формате
Последовательность до маскирования | Последовательность после маскирования (символы Micro QR Code) | ||
Биты данных | Биты исправления ошибок | Двоичная | Шестнадцатеричная |
00000 | 0000000000 | 100010001000101 | 4445 |
00001 | 0100110111 | 100000101110010 | 4172 |
00010 | 1001101110 | 100111000101011 | 4Е2В |
00011 | 1101011001 | 100101100011100 | 4В1С |
00100 | 0111101011 | 101010110101110 | 55АЕ |
00101 | 0011011100 | 101000010011001 | 5099 |
00110 | 1110000101 | 101111111000000 | 5FC0 |
00111 | 1010110010 | 101101011110111 | 5AF7 |
01000 | 1111010110 | 110011110010011 | 6793 |
01001 | 1011100001 | 110001010100100 | 62А4 |
01010 | 0110111000 | 110110111111101 | 6DFD |
01011 | 0010001111 | 110100011001010 | 68СА |
01100 | 1000111101 | 111011001111000 | 7678 |
01101 | 1100001010 | 111001101001111 | 734F |
01110 | 0001010011 | 111110000010110 | 7С16 |
01111 | 0101100100 | 111100100100001 | 7921 |
10000 | 1010011011 | 000011011011110 | 06DE |
10001 | 1110101100 | 000001111101001 | 03Е9 |
10010 | 0011110101 | 000110010110000 | 0CB0 |
10011 | 0111000010 | 000100110000111 | 0987 |
10100 | 1101110000 | 001011100110101 | 1735 |
10101 | 1001000111 | 001001000000010 | 1202 |
10110 | 0100011110 | 001110101011011 | 1D5B |
10111 | 0000101001 | 001100001101100 | 186С |
11000 | 0101001101 | 010010100001000 | 2508 |
11001 | 0001111010 | 010000000111111 | 203F |
11010 | 1100100011 | 010111101100110 | 2F66 |
11011 | 1000010100 | 010101001010001 | 2А51 |
11100 | 0010100110 | 011010011100011 | 34E3 |
11101 | 0110010001 | 011000111010100 | 31D4 |
11110 | 1011001000 | 011111010001101 | 3E8D |
11111 | 1111111111 | 011101110111010 | ЗВВА |
Проверим полученный результат. Заполняем ячейки в соответствии с таблицей:
Ячейка | Функция | Ячейка | Функция |
AD6 | =T14 | AD7 | 1 |
AE6 | =U14 | AE7 | 0 |
AF6 | =V14 | AF7 | 0 |
AG6 | =W14 | AG7 | 0 |
AH6 | =X14 | AH7 | 1 |
Воспользуемся алгебраической функцией XOR для получения версии и уровня микрокода, и кода маски. Заполняем ячейки восьмой строчки:
Ячейка | Функция |
AD8 | =БИТ.ИСКЛИЛИ(AD6;AD7) |
AE8 | =БИТ.ИСКЛИЛИ(AE6;AE7) |
AF8 | =БИТ.ИСКЛИЛИ(AF6;AF7) |
AG7 | =БИТ.ИСКЛИЛИ(AG6;AG7) |
AH7 | =БИТ.ИСКЛИЛИ(AH6;AH7) |
В результате получаем последовательность 10010, полностью соответствующую полученной по таблице ГОСТ. Расшифруем полученную комбинацию. Разделим на две части: 100 и 10 (3 и 2 бита соответственно). Обратимся к таблице 13 ГОСТ (табл. 4).
Таблица 4 – Номер символа для Micro QR Code
Номер символа | Версия | Уровень исправления ошибок | Двоичный индикатор |
0 | М1 | Только обнаружение | 000 |
1 | М2 | L | 001 |
2 | М2 | М | 010 |
3 | М3 | L | 011 |
4 | М3 | М | 100 |
5 | М4 | L | 101 |
6 | М4 | М | 110 |
7 | М4 | Q | 111 |
Получаем, что в данном микрокоде используется версия М3 и уровень M, т.е. комбинация M3-M. Запомним, на последующих этапах данная информация пригодится.
Разбираем вторую часть служебной информации, комбинацию маски 10. Обратимся к рисунку 22 ГОСТ. Перенесем маску с соответствующим битовым кодом на Лист, начиная с ячейки AL4 (рис. 15).
Аналогично основной матрице, каждая черная ячейка обозначена как 1, а каждая белая – 0.
Все необходимые данные на основе служебной информации получены, переходим ко 2-му этапу.
Этап 2. Расшифровка данных основной рабочей области
На основе матрицы исходных данных в диапазоне ячеек D4:R18 и матрицы маскирования в диапазоне ячеек AL4:AZ18 получаем матрицу немаскированных данных в диапазоне ячеек D22:R36 с использованием функции XOR. Пример готового результата представлен на рисунке 16.
В ячейке M23 добавлена следующая формула:
=БИТ.ИСКЛИЛИ(M5;AU5)
Далее за нижний правый угол выделенной ячейки (магический квадрат) дублируем данную формулу на всю поверхность рабочей матрицы. В результате получаем немаскированный вариант для диапазона ячеек M23:R36 и E31:K36.
Самый простой вариант для подготовки к следующему этапу, перенести полученную немаскированную матрицу в таблицу символов вручную. Но это не так интересно. Подготовим таблицу маршрута и заготовку для заполнения битовых комбинаций с учетом особенностей алфавитно-цифрового режима.
Перенесем маршрут (рис. 4) на Лист MS Excel, начиная с ячейки AL22, где каждую ячейку подпишем соответствующим числовым значением. Результат представлен на рисунке 17.
Напомню: не обязательно каждую ячейку прописывать вручную. MS Excel умеет строить прогрессии. Например, заполняем ячейки AZ36 и AZ35 значениями 1 и 3 соответственно. Затем выделяем заполненные ячейки AZ36:AZ35 и за магический квадратик выделенного диапазона (нижний правый угол ячейки) тянем до ячейки AZ23. В результате весь ряд будет заполнен. Остальное рабочее поле можно заполнить аналогичным образом.
Начиная с ячейки U22 в диапазоне ячеек U22:AH35 делаем шаблон-заготовку для последующего наполнения битовой комбинацией в буквенно-цифровом режиме. Пример полученного результата представлен на рисунке 18 (цветовая дифференциация произвольная). Цветом отделена служебная информация и кодовая комбинация декодируемого числа.
Так как этой информации достаточно для расшифровки сообщения, переходим к третьему этапу.
Этап 3. Преобразование кода в набор символов
Пример итогового варианта представлен на рисунке 19.
Как было упомянуто ранее, битовые комбинации в диапазон ячеек U22:AH35 можно перенести вручную (простой вариант). Но можно и автоматизировать. Таблица функций заполнит битовые ячейки автоматически (табл. 5).
Hidden text
Таблица 5 – Функциональные ячейки битовых последовательностей
№ п/п | Ячейка | Функция |
Первая строка | ||
1. | W23 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(W22;$AZ$23:$AZ$36;0);ПОИСКПОЗ(W22;AM36:AZ36;0)) |
2. | X23 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(X22;$AY$23:$AY$36;0);ПОИСКПОЗ(X22;AM36:AZ36;0)) |
3. | Y23 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(Y22;$AZ$23:$AZ$36;0);ПОИСКПОЗ(Y22;AM35:AZ35;0)) |
4. | Z23 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(Z22;$AY$23:$AY$36;0);ПОИСКПОЗ(Z22;AM35:AZ35;0)) |
5. | AA23 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AA22;$AZ$23:$AZ$36;0);ПОИСКПОЗ(AA22;AM34:AZ34;0)) |
6. | AB23 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AB22;$AY$23:$AY$36;0);ПОИСКПОЗ(AB22;AM34:AZ34;0)) |
Вторая строка | ||
7. | W25 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(W24;$AZ$23:$AZ$36;0);ПОИСКПОЗ(W24;AM33:AZ33;0)) |
8. | X25 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(X24;$AY$23:$AY$36;0);ПОИСКПОЗ(X24;AM33:AZ33;0)) |
9. | Y25 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(Y24;$AZ$23:$AZ$36;0);ПОИСКПОЗ(Y24;AM32:AZ32;0)) |
10. | Z25 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(Z24;$AY$23:$AY$36;0);ПОИСКПОЗ(Z24;AM32:AZ32;0)) |
11. | AA25 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AA24;$AZ$23:$AZ$36;0);ПОИСКПОЗ(AA24;AM31:AZ31;0)) |
12. | AB25 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AB24;$AY$23:$AY$36;0);ПОИСКПОЗ(AB24;AM31:AZ31;0)) |
13. | AC25 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AC24;$AZ$23:$AZ$36;0);ПОИСКПОЗ(AC24;AM30:AZ30;0)) |
14. | AD25 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AD24;$AY$23:$AY$36;0);ПОИСКПОЗ(AD24;AM30:AZ30;0)) |
Третья строка | ||
15. | W27 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(W26;$AZ$23:$AZ$36;0);ПОИСКПОЗ(W26;AM29:AZ29;0)) |
16. | X27 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(X26;$AY$23:$AY$36;0);ПОИСКПОЗ(X26;AM29:AZ29;0)) |
17. | Y27 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(Y26;$AZ$23:$AZ$36;0);ПОИСКПОЗ(Y26;AM28:AZ28;0)) |
18. | Z27 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(Z26;$AY$23:$AY$36;0);ПОИСКПОЗ(Z26;AM28:AZ28;0)) |
19. | AA27 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AA26;$AZ$23:$AZ$36;0);ПОИСКПОЗ(AA26;AM27:AZ27;0)) |
20. | AB27 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AB26;$AY$23:$AY$36;0);ПОИСКПОЗ(AB26;AM27:AZ27;0)) |
21. | AC27 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AC26;$AZ$23:$AZ$36;0);ПОИСКПОЗ(AC26;AM26:AZ26;0)) |
22. | AD27 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AD26;$AY$23:$AY$36;0);ПОИСКПОЗ(AD26;AM26:AZ26;0)) |
Четвертая строка | ||
23. | W29 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(W28;$AZ$23:$AZ$36;0);ПОИСКПОЗ(W28;AM25:AZ25;0)) |
24. | X29 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(X28;$AY$23:$AY$36;0);ПОИСКПОЗ(X28;AM25:AZ25;0)) |
25. | Y29 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(Y28;$AZ$23:$AZ$36;0);ПОИСКПОЗ(Y28;AM24:AZ24;0)) |
26. | Z29 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(Z28;$AY$23:$AY$36;0);ПОИСКПОЗ(Z28;AM24:AZ24;0)) |
27. | AA29 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AA28;$AZ$23:$AZ$36;0);ПОИСКПОЗ(AA28;AM23:AZ23;0)) |
28. | AB29 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AB28;$AY$23:$AY$36;0);ПОИСКПОЗ(AB28;AM23:AZ23;0)) |
29. | AC29 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AC28;$AX$23:$AX$36;0);ПОИСКПОЗ(AC28;AM23:AZ23;0)) |
30. | AD29 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AD28;$AW$23:$AW$36;0);ПОИСКПОЗ(AD28;AM23:AZ23;0)) |
Пятая строка | ||
31. | W31 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(W30;$AX$23:$AX$36;0);ПОИСКПОЗ(W30;AM24:AZ24;0)) |
32. | X31 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(X30;$AW$23:$AW$36;0);ПОИСКПОЗ(X30;AM24:AZ24;0)) |
33. | Y31 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(Y30;$AX$23:$AX$36;0);ПОИСКПОЗ(Y30;AM25:AZ25;0)) |
34. | Z31 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(Z30;$AW$23:$AW$36;0);ПОИСКПОЗ(Z30;AM25:AZ25;0)) |
35. | AA31 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AA30;$AX$23:$AX$36;0);ПОИСКПОЗ(AA30;AM26:AZ26;0)) |
36. | AB31 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AB30;$AW$23:$AW$36;0);ПОИСКПОЗ(AB30;AM26:AZ26;0)) |
37. | AC31 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AC30;$AX$23:$AX$36;0);ПОИСКПОЗ(AC30;AM27:AZ27;0)) |
38. | AD31 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AD30;$AW$23:$AW$36;0);ПОИСКПОЗ(AD30;AM27:AZ27;0)) |
Шестая строка | ||
39. | W33 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(W32;$AX$23:$AX$36;0);ПОИСКПОЗ(W32;AM28:AZ28;0)) |
40. | X33 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(X32;$AW$23:$AW$36;0);ПОИСКПОЗ(X32;AM28:AZ28;0)) |
41. | Y33 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(Y32;$AX$23:$AX$36;0);ПОИСКПОЗ(Y32;AM29:AZ29;0)) |
42. | Z33 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(Z32;$AW$23:$AW$36;0);ПОИСКПОЗ(Z32;AM29:AZ29;0)) |
43. | AA33 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AA32;$AX$23:$AX$36;0);ПОИСКПОЗ(AA32;AM30:AZ30;0)) |
44. | AB33 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AB32;$AW$23:$AW$36;0);ПОИСКПОЗ(AB32;AM30:AZ30;0)) |
45. | AC33 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AC32;$AX$23:$AX$36;0);ПОИСКПОЗ(AC32;AM31:AZ31;0)) |
46. | AD33 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AD32;$AW$23:$AW$36;0);ПОИСКПОЗ(AD32;AM31:AZ31;0)) |
В диапазоне ячеек W23:X23 указан код 10 – обозначает наличие байтового режима (таблица 2 ГОСТ). Следующий диапазон из 4-х бит в ячейках Y23:AB23 – диапазон, отображающий битовую комбинацию – 0101 или число 5 (по количеству искомых в микрокоде символов). Проверим, автоматизируем процесс перевода последовательности бит из двоичной системы в десятичную:
1. В ячейку AD23 добавим функцию:
=ДЕС(СЦЕП(Y23:AB23);2)
2. Аналогичным образом получим искомые группы пар символов. Добавим функции в ячейки, согласно следующие таблице:
Ячейка | Функция |
AF25-AH25 | =СЦЕП(W25:AD25) |
AF27-AH27 | =СЦЕП(W27:AD27) |
AF29-AH29 | =СЦЕП(W29:AD29) |
AF31-AH31 | =СЦЕП(W31:AD31) |
AF33-AH33 | =СЦЕП(W33:AD33) |
3. Сравниваем полученные числовые значения со значениями на странице Code:
Ячейка | Функция |
U25 | =ЕСЛИ(AF25=Code!G3;Code!F3;"-") |
U27 | =ЕСЛИ(AF27=Code!G4;Code!F4;"-") |
U29 | =ЕСЛИ(AF29=Code!G5;Code!F5;"-") |
U31 | =ЕСЛИ(AF31=Code!G6;Code!F6;"-") |
U33 | =ЕСЛИ(AF33=Code!G7;Code!F7;"-") |
4. Объединим ячейки в одну U35:AG35. В полученную ячейку U35 добавим объединенный посимвольный результат:
=СЦЕП(U25;U27;U29;U31;U33)
5. На данном этапе можно остановиться, остальное поле занимает код Рида-Соломона. В более сложном алгоритме «Пишем микрокод» будет расшифрован данный этап детально на примере.
Этап 4. Применение полученного алгоритма для M3 Knowledge
Так как заготовлена битовая последовательность для M3 Knowledge заранее, а основной алгоритм очень схож (необходимо будет поменять только маску и функцию комбинации итогового кода), то воспользуемся данным обстоятельством и просто продублируем страницу М3 Hello на M3 Knowledge с учетом замены исходного микрокода.
Копируем диапазон ячеек T4:AZ16 на странице М3 Hello, переходим на страницу M3 Knowledge. Выбираем ячейку T4, добавляем скопированный фрагмент T4:AZ16 получаем новый анализ служебной информации (рис. 20).
Для M3 Knowledge служебная информация дублирует служебную информацию для М3 Hello. Необходимо использовать аналогичную маску – 10.
Переходим ко второй составляющей – анализ рабочей области микрокода. Результат представлен на рисунке 21.
Необходимо внести несколько изменений. Сначала дополним таблицу 3 набором ячеек:
Hidden text
№ п/п | Ячейка | Функция |
Седьмая строка | ||
1. | W35 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(W34;$AX$23:$AX$36;0);ПОИСКПОЗ(W34;AM32:AZ32;0)) |
2. | X35 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(X34;$AW$23:$AW$36;0);ПОИСКПОЗ(X34;AM32:AZ32;0)) |
3. | Y35 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(Y34;$AX$23:$AX$36;0);ПОИСКПОЗ(Y34;AM33:AZ33;0)) |
4. | Z35 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(Z34;$AW$23:$AW$36;0);ПОИСКПОЗ(Z34;AM33:AZ33;0)) |
5. | AA35 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AA34;$AX$23:$AX$36;0);ПОИСКПОЗ(AA34;AM34:AZ34;0)) |
6. | AD35 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AB34;$AW$23:$AW$36;0);ПОИСКПОЗ(AB34;AM34:AZ34;0)) |
7. | AC35 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AC34;$AX$23:$AX$36;0);ПОИСКПОЗ(AC34;AM35:AZ35;0)) |
8. | AD35 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AD34;$AW$23:$AW$36;0);ПОИСКПОЗ(AD34;AM35:AZ35;0)) |
Восьмая строка | ||
9. | W37 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(W36;$AX$23:$AX$36;0);ПОИСКПОЗ(W36;AM36:AZ36;0)) |
10. | X37 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(X36;$AW$23:$AW$36;0);ПОИСКПОЗ(X36;AM36:AZ36;0)) |
11. | Y37 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(Y36;$AV$23:$AV$36;0);ПОИСКПОЗ(Y36;AM36:AZ36;0)) |
12. | Z37 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(Z36;$AU$23:$AU$36;0);ПОИСКПОЗ(Z36;AM36:AZ36;0)) |
13. | AA37 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AA36;$AV$23:$AV$36;0);ПОИСКПОЗ(AA36;AM35:AZ35;0)) |
14. | AD37 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AB36;$AU$23:$AU$36;0);ПОИСКПОЗ(AB36;AM35:AZ35;0)) |
15. | AC37 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AC36;$AV$23:$AV$36;0);ПОИСКПОЗ(AC36;AM34:AZ34;0)) |
16. | AD37 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AD36;$AU$23:$AU$36;0);ПОИСКПОЗ(AD36;AM34:AZ34;0)) |
Девятая строка | ||
17. | W39 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(W38;$AV$23:$AV$36;0);ПОИСКПОЗ(W38;AM33:AZ33;0)) |
18. | X39 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(X38;$AU$23:$AU$36;0);ПОИСКПОЗ(X38;AM33:AZ33;0)) |
19. | Y39 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(Y38;$AV$23:$AV$36;0);ПОИСКПОЗ(Y38;AM32:AZ32;0)) |
20. | Z39 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(Z38;$AU$23:$AU$36;0);ПОИСКПОЗ(Z38;AM32:AZ32;0)) |
21. | AA39 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AA38;$AV$23:$AV$36;0);ПОИСКПОЗ(AA38;AM31:AZ31;0)) |
22. | AD39 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AB38;$AU$23:$AU$36;0);ПОИСКПОЗ(AB38;AM31:AZ31;0)) |
23. | AC39 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AC38;$AV$23:$AV$36;0);ПОИСКПОЗ(AC38;AM30:AZ30;0)) |
24. | AD39 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AD38;$AU$23:$AU$36;0);ПОИСКПОЗ(AD38;AM30:AZ30;0)) |
Десятая строка | ||
25. | W41 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(W40;$AV$23:$AV$36;0);ПОИСКПОЗ(W40;AM29:AZ29;0)) |
26. | X41 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(X40;$AU$23:$AU$36;0);ПОИСКПОЗ(X40;AM29:AZ29;0)) |
27. | Y41 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(Y40;$AV$23:$AV$36;0);ПОИСКПОЗ(Y40;AM28:AZ28;0)) |
28. | Z41 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(Z40;$AU$23:$AU$36;0);ПОИСКПОЗ(Z40;AM28:AZ28;0)) |
29. | AA41 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AA40;$AV$23:$AV$36;0);ПОИСКПОЗ(AA40;AM27:AZ27;0)) |
30. | AD41 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AB40;$AU$23:$AU$36;0);ПОИСКПОЗ(AB40;AM27:AZ27;0)) |
31. | AC41 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AC40;$AV$23:$AV$36;0);ПОИСКПОЗ(AC40;AM26:AZ26;0)) |
32. | AD41 | =ИНДЕКС($E$23:$R$36;ПОИСКПОЗ(AD40;$AU$23:$AU$36;0);ПОИСКПОЗ(AD40;AM26:AZ26;0)) |
Аналогично предыдущему этапу, в диапазоне ячеек W23:X23 указан код 10 – обозначает наличие байтового режима (таблица 2 ГОСТ). Следующий диапазон из 4-х бит в ячейках Y23:AB21 – диапазон, отображающий битовую комбинацию – 1001 или число 9 (по количеству искомых в микрокоде символов). Проверка в ячейке AD23 подтверждает полученное значение.
1. Добавим функции в ячейки, согласно следующей таблице:
Ячейка | Функция |
AF35-AH35 | =СЦЕП(W35:AD35) |
AF37-AH37 | =СЦЕП(W37:AD37) |
AF39-AH39 | =СЦЕП(W39:AD39) |
AF41-AH41 | =СЦЕП(W41:AD41) |
2. Сравниваем полученные числовые значения со значениями на странице Code:
Ячейка | Функция |
U25 | =ЕСЛИ(AF25=Code!G9;Code!F9;"-") |
U27 | =ЕСЛИ(AF27=Code!G10;Code!F10;"-") |
U29 | =ЕСЛИ(AF29=Code!G11;Code!F11;"-") |
U31 | =ЕСЛИ(AF31=Code!G12;Code!F12;"-") |
U33 | =ЕСЛИ(AF33=Code!G13;Code!F13;"-") |
U35 | =ЕСЛИ(AF35=Code!G14;Code!F14;"-") |
U37 | =ЕСЛИ(AF37=Code!G15;Code!F15;"-") |
U39 | =ЕСЛИ(AF39=Code!G16;Code!F16;"-") |
U41 | =ЕСЛИ(AF41=Code!G17;Code!F17;"-") |
3. В объединенной ячейке U35:AG35 изменим функцию:
=СЦЕП(U25;U27;U29;U31;U33;U35;U37;U39;U41)
1. В результате получаем полное совпадение кодовой составляющей.
Этап 5. Применение полученного алгоритма для M3 KaDaBrAOK
Аналогично предыдущей странице, для M3 KaDaBrAOK заготовлена битовая последовательность заранее, а алгоритм идентичен M3 Knowledge. Воспользуемся данным обстоятельством, продублируем страницу M3 Knowledge на M3 KaDaBrAOK с учетом замены исходного микрокода.
Копируем диапазон ячеек T4:AZ18 на странице M3 Knowledge, переходим на страницу M3 KaDaBrAOK. Выбираем ячейку T4, добавляем скопированный фрагмент T4:AZ18 получаем новый анализ служебной информации (рис. 22). Для M3 KaDaBrAOK служебная информация полностью дублирует служебную информацию для M3 Knowledge.
Переходим ко второй составляющей – анализ рабочей области микрокода. Результат представлен на рисунке 23.
Аналогично M3 KaDaBrAOK, в диапазоне ячеек W23:X23 указан код 10 – обозначает наличие байтового режима (таблица 2 ГОСТ). Следующий диапазон из 4-х бит в ячейках Y23:AB21 – диапазон, отображающий битовую комбинацию – 1001 или число 9 (по количеству искомых в микрокоде символов). Проверка в ячейке AD23 подтверждает полученное значение.
1. Вносим единственное изменение – изменяем функцию сравнения полученных числовых значений со значениями на странице Code:
Ячейка | Функция |
U25 | =ЕСЛИ(AF25=Code!G19;Code!F19;"-") |
U27 | =ЕСЛИ(AF27=Code!G20;Code!F20;"-") |
U29 | =ЕСЛИ(AF29=Code!G21;Code!F21;"-") |
U31 | =ЕСЛИ(AF31=Code!G22;Code!F22;"-") |
U33 | =ЕСЛИ(AF33=Code!G23;Code!F23;"-") |
U35 | =ЕСЛИ(AF35=Code!G24;Code!F24;"-") |
U37 | =ЕСЛИ(AF37=Code!G25;Code!F25;"-") |
U39 | =ЕСЛИ(AF39=Code!G26;Code!F26;"-") |
U41 | =ЕСЛИ(AF41=Code!G27;Code!F27;"-") |
В результате получаем полное совпадение кодовой составляющей.
P.S.: как уже стало понятно из добавочных двух последних этапов, кодирование смешанных режимов никак не влияет на встроенный в модуль алгоритм. Следовательно, данный алгоритм, как и для других режимов, – ноу-хау программиста или программистов моделистов программного модуля Ассоциации. Согласно ГОСТ, необходимо использовать смешанные режимы для оптимизации кода.
Удачи в декодировании алфавитно-цифровых последовательностей
Micro QR Code версии M3!!!