在現代社會,數位化技術不斷發展,網路世界中的個人資訊保護問題也變得愈發重要。為了保護資料隱私,人們尋求各種加密手段,其中圖片隱藏技術是一種常見的加密方法。 Golang 作為一種高效的程式語言,也可以用來實現圖片隱藏技術。
什麼是圖片隱藏?
所謂圖片隱藏,就是在一張圖片中隱藏另外一張圖片或訊息,使得外部使用者僅能看到外部圖片,而對內隱藏的圖片或訊息視而不見。這種方式可以很好地保護資料隱私,在一定程度上增強了資料安全性。
Golang 的圖片隱藏原理
Golang 作為一種高效的程式語言,可不僅僅是用來寫網站後端程式。 Golang 的影像處理庫 “image” 提供了豐富的影像處理功能,能夠對影像進行各種處理操作,例如影像裁切、旋轉、縮放、色彩調整等等。
圖片隱藏技術本質上是將一張圖片嵌入到另一張圖片中。嵌入的過程分為兩個步驟:首先將待隱藏的圖片轉換為二進位串,然後將二進位串嵌入到目標圖片中。在嵌入時,我們可以使用目標圖片的像素資料作為載體,將待隱藏的資訊依序儲存到像素資料中的某些位元。這些藏起來的訊息可以是另外一張圖片、文字、音訊等等。當接收者取得到這張圖片時,就可以解密出隱藏在其中的資訊。
實作圖片隱藏
我們可以使用 Golang 提供的 image 套件來實現圖片隱藏。以下是實現的步驟:
步驟1:讀取目標圖片
使用 Golang 的 image 套件的 Decode 函數可以將圖像檔案解碼為 Go 語言中的 Image 物件。在本範例中,我們將使用這個函數來讀取目標圖片。
func readImage(path string) (image.Image, error) { f, err := os.Open(path) if err != nil { return nil, err } defer f.Close() img, _, err := image.Decode(f) if err != nil { return nil, err } return img, nil }
步驟2:將待隱藏的圖片轉換為二進位字串
我們可以使用Golang 的io/ioutil 套件中的ReadFile 函數讀取待隱藏的圖片,並將其轉換為二進制串。
func readData(path string) ([]byte, error) { data, err := ioutil.ReadFile(path) if err != nil { return nil, err } return data, nil }
步驟3:隱藏資料
為了隱藏二進位數據,我們需要建立一個新的 Image 對象,並修改其像素資料。由於每個像素通常佔據四個位元組(32 bits),因此我們可以將每個像素的最後一位用來儲存資料。例如,若待隱藏資料為01100101,則我們可以將其儲存到目標圖片的像素中,具體方法為將像素最後一位設為0 或1,以儲存資料(因為一個像素最後一位是一個bit,因此可以儲存8 個像素中的一個位元組資料)。
func hideData(img image.Image, data []byte) (image.Image, error) { bounds := img.Bounds() newImg := image.NewRGBA(bounds) idx := 0 var r, g, b, a uint32 for y := bounds.Min.Y; y < bounds.Max.Y; y++ { for x := bounds.Min.X; x < bounds.Max.X; x++ { r, g, b, a = img.At(x, y).RGBA() if idx < len(data)*8 { bitIdx := idx % 8 bits := uint32(data[idx/8]) mask := uint32(0x00 << bitIdx) if bits&(1<<7-bitIdx) > 0 { mask |= uint32(0x01 << bitIdx) } r = (r & 0xFFFE) | (mask & 0x01) g = (g & 0xFFFE) | ((mask >> 1) & 0x01) b = (b & 0xFFFE) | ((mask >> 2) & 0x01) a = (a & 0xFFFE) | ((mask >> 3) & 0x01) } newImg.Set(x, y, color.RGBA64{uint16(r), uint16(g), uint16(b), uint16(a)}) idx++ } } return newImg, nil }
步驟4:儲存新的帶有隱藏資料的圖片
儲存新的帶有隱藏資料的圖片,使用 Golang 的 image 套件的 Encode 函數即可。
func saveImage(path string, img image.Image) error { f, err := os.Create(path) if err != nil { return err } defer f.Close() err = png.Encode(f, img) if err != nil { return err } return nil }
完整程式碼:
package main import ( "fmt" "image" "image/color" "image/png" "io/ioutil" "os" ) func main() { if len(os.Args) < 2 { fmt.Println("usage: go run main.go [filename]") return } filename := os.Args[1] dataPath := "data.png" outputPath := "output.png" fmt.Printf("Reading target image %s... ", filename) img, err := readImage(filename) if err != nil { fmt.Println(err) return } fmt.Printf("Reading data image %s... ", dataPath) data, err := readData(dataPath) if err != nil { fmt.Println(err) return } fmt.Println("Hiding data...") newImg, err := hideData(img, data) if err != nil { fmt.Println(err) return } fmt.Printf("Saving image to %s... ", outputPath) err = saveImage(outputPath, newImg) if err != nil { fmt.Println(err) return } fmt.Println("Done!") } func readImage(path string) (image.Image, error) { f, err := os.Open(path) if err != nil { return nil, err } defer f.Close() img, _, err := image.Decode(f) if err != nil { return nil, err } return img, nil } func readData(path string) ([]byte, error) { data, err := ioutil.ReadFile(path) if err != nil { return nil, err } return data, nil } func hideData(img image.Image, data []byte) (image.Image, error) { bounds := img.Bounds() newImg := image.NewRGBA(bounds) idx := 0 var r, g, b, a uint32 for y := bounds.Min.Y; y < bounds.Max.Y; y++ { for x := bounds.Min.X; x < bounds.Max.X; x++ { r, g, b, a = img.At(x, y).RGBA() if idx < len(data)*8 { bitIdx := idx % 8 bits := uint32(data[idx/8]) mask := uint32(0x00 << bitIdx) if bits&(1<<7-bitIdx) > 0 { mask |= uint32(0x01 << bitIdx) } r = (r & 0xFFFE) | (mask & 0x01) g = (g & 0xFFFE) | ((mask >> 1) & 0x01) b = (b & 0xFFFE) | ((mask >> 2) & 0x01) a = (a & 0xFFFE) | ((mask >> 3) & 0x01) } newImg.Set(x, y, color.RGBA64{uint16(r), uint16(g), uint16(b), uint16(a)}) idx++ } } return newImg, nil } func saveImage(path string, img image.Image) error { f, err := os.Create(path) if err != nil { return err } defer f.Close() err = png.Encode(f, img) if err != nil { return err } return nil }
以上為 Golang 實作圖片隱藏技術的步驟與程式碼。要注意的是,這種圖片隱藏技術並不能完全保證資料安全性,只是一種加密方法。如果要更嚴格地保護資料隱私,還需要考慮其他加密手段。
總結
Golang 作為一種高效率的程式語言,具有優秀的影像處理能力。在本文中,我們利用 Golang 實現了圖片隱藏技術,該技術可以在一定程度上保證資料隱私。值得注意的是,這種技術並不能完全保證資料安全性,因此在實際應用中,需要採取更多的加密手段來保護資料隱私。
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