C中的隐写术

Posted 2023-03-22

【中文标题】C中的隐写术

【英文标题】：Steganography in C

【发布时间】：2013-03-17 02:30:00

【问题描述】：

尝试对 PPM 图像进行基本的隐写术。

我已经完成了基本算法。读入文件，查看header以P6开头，获取图片宽高，像素数据。

我一共需要四个方法：ReadPPM、WritePPM、WriteMsg和ReadMsg。

我已经关闭了 ReadImg 和 WriteImg 方法，但我卡住的地方是我的 WriteMsg 方法。这是基本的隐写术，只是将字符串的每一位写入每个字节的最后一位。假设前 8 个字节包含被隐藏字符串的大小，然后每个字节开始隐藏消息。

我的想法是创建一个庞大的数组，其中包含字符串大小的二进制代码，然后是字符串本身的二进制代码。我只是想弄清楚如何获取该数组并将其添加到图像中的每个字节。

非常感谢任何帮助。这是我当前的代码：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

typedef struct 
     unsigned char red,green,blue;
 PPMPixel;

typedef struct 
     int x, y;
     PPMPixel *data;
 PPMImage;

#define CREATOR "RPFELGUEIRAS"
#define RGB_COMPONENT_COLOR 255

static PPMImage *readPPM(const char *filename)

    char buff[16];
    PPMImage *img;
    FILE *fp;
    int c, rgb_comp_color;
    //open PPM file for reading
    fp = fopen(filename, "rb");
    if (!fp) 
         fprintf(stderr, "Unable to open file '%s'\n", filename);
         exit(1);
    

    //read image format
    if (!fgets(buff, sizeof(buff), fp)) 
         perror(filename);
         exit(1);
    

    //check the image format
    if (buff[0] != 'P' || buff[1] != '6') 
         fprintf(stderr, "Invalid image format (must be 'P6')\n");
         exit(1);
    

    //alloc memory form image
    img = (PPMImage *)malloc(sizeof(PPMImage));
    if (!img) 
         fprintf(stderr, "Unable to allocate memory\n");
         exit(1);
    

    //check for comments
    c = getc(fp);
    while (c == '#') 
    while (getc(fp) != '\n') ;
         c = getc(fp);
    

    ungetc(c, fp);
    //read image size information
    if (fscanf(fp, "%d %d", &img->x, &img->y) != 2) 
         fprintf(stderr, "Invalid image size (error loading '%s')\n", filename);
         exit(1);
    

    //read rgb component
    if (fscanf(fp, "%d", &rgb_comp_color) != 1) 
         fprintf(stderr, "Invalid rgb component (error loading '%s')\n", filename);
         exit(1);
    

    //check rgb component depth
    if (rgb_comp_color!= RGB_COMPONENT_COLOR) 
         fprintf(stderr, "'%s' does not have 8-bits components\n", filename);
         exit(1);
    

    while (fgetc(fp) != '\n') ;
    //memory allocation for pixel data
    img->data = (PPMPixel*)malloc(img->x * img->y * sizeof(PPMPixel));

    if (!img) 
         fprintf(stderr, "Unable to allocate memory\n");
         exit(1);
    

    //read pixel data from file
    if (fread(img->data, 3 * img->x, img->y, fp) != img->y) 
         fprintf(stderr, "Error loading image '%s'\n", filename);
         exit(1);
    

    fclose(fp);
    return img;


void writePPM(const char *filename, PPMImage *img)

    FILE *fp;
    //open file for output
    fp = fopen(filename, "wb");
    if (!fp) 
         fprintf(stderr, "Unable to open file '%s'\n", filename);
         exit(1);
    

    //write the header file
    //image format
    fprintf(fp, "P6\n");

    //comments
    fprintf(fp, "# Created by %s\n",CREATOR);

    //image size
    fprintf(fp, "%d %d\n",img->x,img->y);

    // rgb component depth
    fprintf(fp, "%d\n",RGB_COMPONENT_COLOR);

    // pixel data
    fwrite(img->data, 3 * img->x, img->y, fp);
    fclose(fp);


void writeMsg(PPMImage *img, char *s)
   

    int i;
    int len;
    len = sizeof(s);

    if (img)
    
         j = 0;
         for (i=0; i < img->x * img->y; i++)
         
              while(j < 8)
              
                   if(len & 0x80)   
                   
                        img->data[i].red= img->data[i].red | 0x01;
                   
                   else 
                   
                        img->data[i].red= img->data[i].red & 0xFE;
                   

                   len=len << 1;
                   j++;

                   if (len & 0x80)  
                   
                        img->data[i].green= img->data[i].green | 0x01;
                   
                   else
                   
                        img->data[i].green= img->data[i].green & 0xFE;
                   


                   len = len << 1;
                   j++;

                   if (len & 0x80)  
                   
                        img->data[i].blue= img->data[i].blue | 0x01;
                   
                   else
                   
                        img->data[i].blue= img->data[i].blue & 0xFE;
                   
                   j++;
              
         
    

【问题讨论】：

您的代码格式基本没问题...除了您真正需要帮助的功能！请修复它。它是完全不可读的。

您需要两个周期：一个按 len，另一个按每个字符的位，仅在第二个周期内写入数据，如 @Patashu 所说或以相反的顺序 (byte << i & 0x80)。不要滚动长度可变！

len = sizeof(s) 将返回指针的大小。如果您想要字符串的长度，请使用strlen()。

【参考方案1】：

要从一个字节中提取一个位，请执行以下操作：

bit(i) = byte >> i & 0x1

这会将字节的位向右移动 i 次，然后将 ands 与 0000 0001 一起移动（这样除了最低位之外的所有位都归零，最低位为 0 表示 0，1 表示 1）。

您可以对 16 位短、32 位整数、64 位长……甚至对字符串的 chars 执行类似操作。您可以使用 sizeof(char) 查看一个 char 中有多少字节。

但当然，您将拥有不止一个 char（或 long 或 int 或...）来获得额外的位。决定从哪个元素中增加一点：

如果您想要ith 位且元素为x 位宽，则从元素[i/x] 获取i%x 位

现在您有了这个位，要将其放在一个字节（或 int 或 char 或...）内，请执行以下操作：

隐写术字节 = 原始字节&(~0x1) + 位

这意味着，你取数字 ... 0000 0001，反转它的位，所以它是 ... 1111 1110，and 它与原始字节一样，所以它的所有位都被保留，除了最低的，然后只是添加你的一点。