ios - Swift 中图像的一致二进制数据

Question

对于一个小项目，我正在制作一个 iOS 应用程序，它应该做两件事:

1. 拍照
2. 从图片数据中提取哈希值(并将其打印到 xcode 控制台)

然后，我想将图片导出到我的笔记本电脑并确认哈希值。我尝试通过 AirDrop、Photos.app、电子邮件和 iCloud 导出(Photos.app 压缩照片，iCloud 将其转换为 .png)。

问题是，我无法重新生成哈希。这意味着导出的图片与应用程序中的图片不同。我试图一一排除一些变数。要从图片中获取 NSData，可以使用 UIImagePNGRepresentation 和 UIImageJPEGRepresentation 函数，在提取数据之前强制图像采用格式表示。老实说，我不完全确定这些函数做了什么(除了转换为 NSData)，但它们做的事情与其他函数不同，因为它们相互比较并给出不同的结果导出的数据(.jpg)。

有些事情我不清楚 Swift/Apple 在导出时对我的(图片)数据做了什么。我在几个地方读到 Apple 转换(或删除)EXIF，但对我来说不清楚是哪一部分。我试图通过在应用程序(通过函数 ImageHelper.removeExifData(找到 here )和通过命令行上的 exiftools )进行哈希处理之前自己明确删除 EXIF 数据来预测这一点，但是没有用。

我尝试对手机上的现有照片进行散列处理。我有一张通过邮件发送给我的照片，但在我的应用程序和命令行中对其进行散列处理给出了不同的结果。 string 在应用程序和命令行中给出了类似的结果，因此散列函数不是问题。

所以我的问题是:

1. 导出照片时有没有办法防止变形
2. UIImagePNGRepresentation/UIImageJPEGRepresentation 函数是否有替代方案

(3. 这完全有可能还是 iOS/Apple 的黑盒子太多了？)

非常感谢任何帮助或指向更多文档的指针!

---

这是我的代码

//
//  ViewController.swift
//  camera test

import UIKit
import ImageIO

// extension on NSData format, to enable conversion to String type
extension NSData {    
    func toHexString() -> String {
        var hexString: String = ""
        let dataBytes =  UnsafePointer<CUnsignedChar>(self.bytes)
        for (var i: Int=0; i<self.length; ++i) {
            hexString +=  String(format: "%02X", dataBytes[i])
            }
        return hexString
    }
}

// function to remove EXIF data from image
class ImageHelper {
    static func removeExifData(data: NSData) -> NSData? {
        guard let source = CGImageSourceCreateWithData(data, nil) else {
            return nil
        }
        guard let type = CGImageSourceGetType(source) else {
            return nil
        }
        let count = CGImageSourceGetCount(source)
        let mutableData = NSMutableData(data: data)
        guard let destination = CGImageDestinationCreateWithData(mutableData, type, count, nil) else {
            return nil
        }
        // Check the keys for what you need to remove
        // As per documentation, if you need a key removed, assign it kCFNull
        let removeExifProperties: CFDictionary = [String(kCGImagePropertyExifDictionary) : kCFNull, String(CGImagePropertyOrientation): kCFNull]

        for i in 0..<count {
            CGImageDestinationAddImageFromSource(destination, source, i, removeExifProperties)
        }

        guard CGImageDestinationFinalize(destination) else {
            return nil
        }

        return mutableData;
    }
}



class ViewController: UIViewController, UINavigationControllerDelegate, UIImagePickerControllerDelegate, MFMailComposeViewControllerDelegate {

    @IBOutlet weak var imageView: UIImageView!

    // creats var for picture
    var imagePicker: UIImagePickerController!

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    }

    override func didReceiveMemoryWarning() {
        super.didReceiveMemoryWarning()
        // Dispose of any resources that can be recreated.
    }

    // calls Camera function and outputs picture to imagePicker
    @IBAction func cameraAction(sender: UIButton) {
        imagePicker = UIImagePickerController()
        imagePicker.delegate = self
        imagePicker.sourceType = .Camera

        presentViewController(imagePicker, animated: true, completion: nil)
    }

    // calls camera app, based on cameraAction
    func imagePickerController(picker: UIImagePickerController, didFinishPickingMediaWithInfo info: [String : AnyObject]) {
        imagePicker.dismissViewControllerAnimated(true, completion: nil)
        imageView.image = info[UIImagePickerControllerOriginalImage] as? UIImage
    }

    // calls photoHash function based on button hashAction
    @IBAction func hashAction(sender: AnyObject) {
        photoHash()
    }


    // converts latest picture to binary to sha256 hash and outputs to console 
    func photoHash(){
        let img = ImageHelper.removeExifData(UIImagePNGRepresentation(imageView.image!)!)
        let img2 = ImageHelper.removeExifData(UIImageJPEGRepresentation(imageView.image!, 1.0)!)
        let imgHash = sha256_bin(img!)
        let imgHash2 = sha256_bin(img2!)
        print(imgHash)
        print(imgHash2)

        // write image to photo library
        UIImageWriteToSavedPhotosAlbum(imageView.image!, nil, nil, nil)
    }

    // Digests binary data from picture into sha256 hash, output: hex string
    func sha256_bin(data : NSData) -> String {
        var hash = [UInt8](count: Int(CC_SHA256_DIGEST_LENGTH), repeatedValue: 0)
        CC_SHA256(data.bytes, CC_LONG(data.length), &hash)
        let res = NSData(bytes: hash, length: Int(CC_SHA256_DIGEST_LENGTH))

        let resString = res.toHexString() 
        return resString
    }



}

规范:

MacBook Pro 视网膜 2013，OS X 10.11.5
xcode 版本 7.3.1
swift 2
iPhone 5S
通过 shasum -a 256 filename.jpg

在命令行上散列

Answer 1

自从上周发布我的问题后，我了解到 Apple 将图像数据与元数据分开(图像数据存储在 UIIMage 对象 中)，因此散列 UIImage 对象永远不会 产生的散列与在命令行(或 python 或任何地方)上消化的散列相同。这是因为对于 python/perl/等，元数据存在(即使使用 Exiftool 工具，exif 数据已标准化但仍然存在，而在 app 环境中，exif 数据只是不在那里，我想这与低级语言和高级语言有关但不确定)。

虽然有一些方法可以访问 UIImage 的 EXIF 数据(或一般的元数据)，但这并不容易。这是保护用户隐私(除其他事项外)的功能。

解决方案

我通过不同的途径找到了解决我们特定问题的方法:事实证明，iOS 确实将所有图像数据和元数据保存在磁盘上的一个位置以用于照片。通过使用 Photos API，我可以通过这个调用访问这些(我在 SO 的一个答案中找到了这个，但我只是不记得我是怎么到那里的。如果你认得这个片段，请告诉我):

func getLastPhoto() {
    let fetchOptions = PHFetchOptions()
    fetchOptions.sortDescriptors = [NSSortDescriptor(key: "creationDate", ascending: true)]

    let fetchResult = PHAsset.fetchAssetsWithMediaType(PHAssetMediaType.Image, options: fetchOptions)

    if let lastAsset: PHAsset = fetchResult.lastObject as? PHAsset {
        let manager = PHImageManager.defaultManager()
        let imageRequestOptions = PHImageRequestOptions()

        manager.requestImageDataForAsset(lastAsset, options: imageRequestOptions) {
            (let imageData: NSData?, let dataUTI: String?,
            let orientation: UIImageOrientation,
            let info: [NSObject : AnyObject]?) -> Void in

                // Doing stuff to the NSDAta in imageData

        }
    }

按日期倒序排序，第一个条目(显然)是最新的照片。只要我不将它加载到 imageView 中，我就可以根据需要处理数据(在本例中将其发送到哈希函数)。

所以流程是这样的:用户拍照，照片保存到图库并导入到imageView。然后用户按下散列按钮，最近添加的照片(在 imageView 中的照片)从磁盘中获取元数据和所有内容。然后我可以通过空投从库中导出照片(目前，稍后在体育场进行 https 请求)并在我的笔记本电脑上重现哈希。