圖片隱寫術，是一種將信息藏在圖片中的技術。這個技術的前景非常廣闊，在網(wǎng)絡安全、神經(jīng)網(wǎng)絡對抗攻擊等都有一定應用。

2020年7月10日，我開發(fā)出圖片隱寫工具——TPEncoder v1.0.2，可以將海量信息藏匿在圖片中。寫完還迫不及待地跟別人試了試。

今天山東還在高考，所以標題沒啥毛病。（狗頭）

據(jù)計算，大小為

的肉眼意義上的純色圖片，可以儲存一篇三萬七千余字的論文。

比如下圖：

由于知乎無法上傳bmp格式，因此損失了一些精度，直接解碼會出現(xiàn)亂碼

這張圖藏著dio的著名臺詞：

ジョジョ、人間ってのは能力に限界があるな。俺が短い人生で學んだことは、人間は策を弄 すれば弄するほど、予期せぬ事態(tài)で策が崩れ去るってことだ。人間を超えるものにならねばな。俺は、人間をやめるぞ、ジョジョ！

俺は、人間をやめるぞ、ジョジョ

工程源代碼與可執(zhí)行程序：

Text-Picture Encoder?github.com

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理論基礎

首先，無論是中文、日文、英文還是什么其他語言的字符，在計算機中都有對應的二進制編碼方式，如unicode：

unicode編碼下的“ジョジョ”為八個字節(jié)

而位圖中每一個像素也是二進制的，根據(jù)RGB的值存儲的——第一個字節(jié)是B的值，范圍為

；第二個字節(jié)是G的值，范圍為；第三個字節(jié)是R的值，范圍為。忘記的朋友可以戳這個鏈接一下：劉冬煜：七、位圖的讀入方法?zhuanlan.zhihu.com

如果我們將每一個字符的值直接輸出到位圖的RGB中，最簡單的文本轉圖片編碼器就完成了。不過根據(jù)像素的值很容易推斷出其內容，比如下圖中，用工具直接加密源代碼：

工具中-d和-s選項都使用0x000000時，任務退化為將每一個字符的值直接作為RGB輸出到圖片文件中

細心的朋友可以看出，由于一個像素是三個字節(jié)，即三個字符的編碼值共同決定的，因此最接近灰色的位置可能是由小寫字母字符（'a'-'z'，ASCII取值范圍

）、大括號（'{' '}'，ASCII分別為123和125）、位或符號（'|'，ASCII為124）、點引號（'`'，ASCII為126）中任意三個構成的三元組；而明亮的部分則可能是中文注釋、日文假名等，可以比較直觀地看出這是代碼文件。

再比如這篇我的這篇關于搖滾音樂文化的論文：

圖片里中英文的分界非常明確——明亮為中文，灰暗為英文

因此我們希望在這個最簡單的編碼器中有所加強，使得輸出的圖片盡可能地接近純色；或者換句話說，相鄰兩個像素之間顏色的變化不能太過明顯。

有三個維度擾動限制的文本圖片編碼器

沒有擾動限制時，每個像素的取值范圍為

，若把每個像素看作一個三維向量的話，兩個像素向量差的模長決定了二者在視覺上的差距：

顏色空間中的幾個點及其坐標

因此，如果將每個像素RGB值的可變范圍從

變?yōu)?#xff0c;即每個像素實際存儲的比特數(shù)從24下降到15：

加擾動限制前后實際有效比特的區(qū)別

雖然需要更大的圖片來存儲，但有兩點更加顯著的變化：

每個字符占8或16個比特，若每個像素儲存的比特數(shù)為24，有一個很大的公約數(shù)8，這樣的話像素和像素之間的關聯(lián)性就會變得很大，比如全篇文章如果都是漢字，那么，整個圖片都會顯得很亮。但如果每個像素只儲存15個比特有效字符，那么公約數(shù)只剩下了1，像素間的關聯(lián)性被降到了最低。

每個像素的變化變得更小，甚至人眼難以觀察，進一步降低了隱寫被察覺的風險。

像素間的關聯(lián)性被降低

加擾動控制的論文編碼，生成的圖片并沒有明顯的特征

如果僅僅是全黑的圖片就沒意思了，我們還可以修改默認像素顏色。

默認像素顏色的加入

這一步就非常容易了，只需要用戶自定義基礎值，而不是簡單的RGB全0即可。不過需要檢查基礎值與擾動最大限度的和不能超過255：

通過編碼器，實現(xiàn)jojo著名臺詞的圖片隱寫

工具的展望

除純色圖片隱寫之外，編碼器工具還可以實現(xiàn)彩色位圖的隱寫——即默認RGB值并非固定，而是根據(jù)額外輸入圖片里每個位置的RGB值而變化。這樣生成的fake image，隱寫更難被發(fā)現(xiàn)。

圖片隱寫的起點也未必是左上角像素，可以是任意指定的位置（只要沒有超過圖片大小），其余像素也可以是隨機噪聲，以混淆視聽。

這些功能，工具暫時還沒有實現(xiàn)，不過也比較容易去完成。敬請期待！

總結

以上是生活随笔為你收集整理的图片指定区域根据rgb值计算出对应的坐标地址_【水文】震惊！高考期间，这位学生居然能通过图片隐写实现文字通信！...的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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