image-processing - 从加密图像创建 jpg/png

Question

我希望能够转换/显示 AES256 非对称加密图像，即使它看起来很垃圾，我已经阅读了一些关于 SO 的内容，建议删除标题然后重新附加它们，即使看起来很疯狂，它仍然显示它。

我想看看是否可以对使用已知公钥加密的图像数据集执行图像分类。如果我有一张猫的照片，并使用完全相同的 key 对其进行加密，那么结果通常是可重现的，并且生成的图像在某种程度上等同于原始图像。

请原谅缺少代码，我不想用我正在考虑的想法来污染讨论，以便从你们可爱的人那里得到适当的批评 - 我会说我不是加密专家，因此我要求建议在这里。

Answer 1

有很多选择，但我建议遵循以下准则:

• 加密图片数据，而不是图片文件。
  如果图像是 100x100x3 字节，请加密 30000 字节(例如，不是 img.jpg 文件)。
  (缺点是元数据不作为加密图像的一部分保存)。
• 使用无损图像文件格式存储加密后的图像(例如PNG文件格式，而不是JPEG格式)。
  JPEG 等有损格式将不可逆转。
• 将加密图像的分辨率设置为与输入图像相同的分辨率。
  这样您就不需要存储图像标题 - 保存分辨率。
  您可能需要添加填充，因此字节大小是 32 的倍数。

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希望你了解 Python...

这是一个演示编码和解码过程的 Python 代码示例:

import cv2
import numpy as np
from Crypto.Cipher import AES

# https://stackoverflow.com/questions/61240967/image-encryption-using-aes-in-python
key = b'Sixteen byte key'
iv = b'0000000000000000'

# Read image to NumPy array - array shape is (300, 451, 3)
img = cv2.imread('chelsea.png')

# Pad zero rows in case number of bytes is not a multiple of 16 (just an example - there are many options for padding)
if img.size % 16 > 0:
    row = img.shape[0]
    pad = 16 - (row % 16)  # Number of rows to pad (4 rows)
    img = np.pad(img, ((0, pad), (0, 0), (0, 0)))  # Pad rows at the bottom  - new shape is (304, 451, 3) - 411312 bytes.
    img[-1, -1, 0] = pad  # Store the pad value in the last element

img_bytes = img.tobytes()  # Convert NumPy array to sequence of bytes (411312 bytes)
enc_img_bytes = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv).encrypt(img_bytes)  # Encrypt the array of bytes.

# Convert the encrypted buffer to NumPy array and reshape to the shape of the padded image (304, 451, 3)
enc_img = np.frombuffer(enc_img_bytes, np.uint8).reshape(img.shape)

# Save the image - Save in PNG format because PNG is lossless (JPEG format is not going to work).
cv2.imwrite('enctypted_chelsea.png', enc_img)



# Decrypt:
################################################################################
key = b'Sixteen byte key'
iv = b'0000000000000000'

enc_img = cv2.imread('enctypted_chelsea.png')

dec_img_bytes = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv).decrypt(enc_img.tobytes())

dec_img = np.frombuffer(dec_img_bytes, np.uint8).reshape(enc_img.shape)  # The shape of the encrypted and decrypted image is the same (304, 451, 3)

pad = int(dec_img[-1, -1, 0])  # Get the stored padding value

dec_img = dec_img[0:-pad, :, :].copy()  # Remove the padding rows, new shape is (300, 451, 3)

# Show the decoded image
cv2.imshow('dec_img', dec_img)
cv2.waitKey()
cv2.destroyAllWindows()

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加密图片:

解密图片:

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识别加密图像的思路:

• 计算加密图像的哈希值，并将其与原始图像、key 和 iv 一起存储在您的数据库中。
• 获得加密图像后，计算哈希值，然后在数据库中搜索它。