二维码会有被用完的那一天吗

作者： 王日方

审核：陈旭东

随着网络技术的发展与智能手机的普及，二维码在我们的生活中可以说是无处不在，付款、乘车、名片、健康码……越来越多的场景中都有二维码的身影。据统计全球每天就要消耗掉100亿个二维码，每年就消耗3万亿多，如此庞大的用量不禁令人担心，二维码会有消耗完的那一天吗？还剩多少的二维码能供我们使用？剩下的二维码还够我们使用多久？今天就来带大家一起来了解我们生活中无处不在的二维码。

二维码会有消耗完的那一天吗？答案是一定会的，由于二维码的大小限制，二维码的数量是有尽头的，但是用尽的确需要很久，想要用尽二维码大概需要一万年那么久。二维码为啥那么抗用呢？那就要从二维码的原理说起了。

二维码 （2-dimensional bar code），是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的。在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理：它具有条码技术的一些共性：每种码制有其特定的字符集；每个字符占有一定的宽度；具有一定的校验功能等。同时还具有对不同行的信息自动识别功能、及处理图形旋转变化点。

由于二维码可以运用的编码方式有很多种，二维码的种类其实也是有很多的，我们生活中所经常接触的其实是叫QRCode，全称为Quick Response Code，超高速识别为它的主要特征，同时还具备信息容量大、可靠性高、可表示汉字及图象多种文字信息、保密防伪性强等优点。

QRCode共有40个版本规格，版本1的规格为21x21，就是由每行每列都有21个模块组成的方形图案，每一个版本都要比上一个版本每边增加4个模块，到版本40就是177x177规格的矩阵。矩阵中黑色代表1，白色代表0，通过0和1的不同种排列组合来进行不同的信息表达。通俗来说，版本1的所有黑白排列组成的样式总数，加上版本2所有黑白排列组成的样式总数……一直加到版本40，这就是二维码的总量。

拿2x2组成的矩阵举例，在这个矩阵中，每个小正方形里都可以有黑白两个颜色的变化，一个方格有两种可能，两个方格有4种可能，三个方格有8种可能，四个方格有16种可能。所以，这样一个2×2的矩阵里可以组成2^4，2的4次方，总共可以得到16个图形。

二维码有一些固定区域是固定不动的，用来进行定位、冗余的纠错，去掉这些方块等后，我们可以得到搭载数据的方块总数，有了这个数，我们就可以算出每个版本的样式总数。

现在我们可以大致算出版本1中的二维码总数。去掉固定不变的方块后，版本1能搭载数据的方块有208个，那么版本1就能有2的208次方个可能，2^208约等于4.1137 × 10^62， 就是4后面有62个0。大家可能对这个数字没有太大概念，我们可以换个方式对比，全球人口目前是80亿左右，2^33大约是85亿，所以版本1的二维码总数比全球人口还要多很多倍。

微信支付常用的代码规格是25×25的版本2二维码，在去除方块进行定位、冗余纠错方块后，剩下478个方块，所以478个小方块理论上总共可以组成2^478个二维码，这个数字已经和宇宙总原子数量10^80次方已经差不多了。《2020码上经济战疫报告》中称，疫情期间（统计自2020年1月23日至2020年5月6日）政企个人总用码量达1400亿次。我们假设微信每年使用6000亿个二维码，那么微信支付的二维码够微信使用2^478/ 6000亿= 1.301x10^132年。

这还只是两个版本的二维码算出来的数据，还有38个版本的二维码，所能生成的二维码数量远远大于这两个版本。所以说即使二维码的数量是有限的，对于我们现在使用的体量来讲，二维码也在我们可预见范围内是用不完的。

参考文献：

[1]徐国辉, 陈婕娴. 手机二维码技术原理及应用[J]. 信息与电脑：理论版, 2013(1):2.

[2]腾讯微信《2020码上经济“战疫”报告》二维码（QR code）基本结构及生成原理

[3]二维码（QR code）基本结构及生成原理，CSDN， 2016年11月27日，https://blog.csdn.net/u012611878/article/details/53167009

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