使用 Python 构建简单的图像加密工具-Python教程-PHP中文网

今天，我们将深入研究一个令人兴奋的项目，该项目将图像处理与基本加密技术相结合。我们将探索一个可以使用简单而有效的方法加密和解密图像的 Python 程序。让我们一步步分解吧！

先决条件

要跟随，您应该：

Python 编程基础知识。
Python 安装在您的计算机上。
Pillow 库，这是一个用于处理图像的 Python 成像库。使用 pip installpillow 来安装。
Tkinter 这是一个用于构建图形用户界面 (GUI) 的 Python 库。使用 pip install tk 进行安装。

这个程序有什么作用？

该程序创建了一个图形用户界面 (GUI)，允许用户：

选择图像文件
选择输出位置
输入种子密钥
加密或解密图像

加密过程根据种子密钥对图像的像素进行混洗，从而使图像无法识别。解密过程逆转了这一过程，恢复了原始图像。

代码说明

导入所需的库

import os
from tkinter import Tk, Button, Label, Entry, filedialog, messagebox
from PIL import Image
import random

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os 提供与操作系统交互的函数。
tkinter 提供 GUI 元素，如按钮、标签和输入字段。
PIL（Pillow）允许我们打开、操作和保存图像。
random 帮助我们使用种子.

种子随机生成器函数

def get_seeded_random(seed):
    """Returns a seeded random generator."""
    return random.Random(seed)

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get_seed_random 函数返回一个随机对象，如果给定相同的种子值，该对象每次都可以以相同的方式对项目进行洗牌。

这是一致加密和解密图像的关键。

图像加密

def encrypt_image(input_image_path, output_image_path, seed):
    """Encrypts the image by manipulating pixel values."""
    image = Image.open(input_image_path)
    width, height = image.size
    # Get pixel data as a list
    pixels = list(image.getdata())
    random_gen = get_seeded_random(seed)

    # Create a list of pixel indices
    indices = list(range(len(pixels)))
    # Shuffle the indices using the seeded random generator
    random_gen.shuffle(indices)

    # Reorder pixels based on shuffled indices
    encrypted_pixels = [pixels[i] for i in indices]

    # Create new image
    encrypted_image = Image.new(image.mode, (width, height))
    # Apply encrypted pixels to the new image
    encrypted_image.putdata(encrypted_pixels)
    # Save the encrypted image
    encrypted_image.save(output_image_path)
    return True

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在此 encrypt_image 函数中：

我们加载图像并提取其像素数据。
使用种子随机生成器对像素顺序进行打乱，以确保解密时保持相同的打乱顺序。
我们使用打乱后的像素值创建一个新图像，并将其保存为加密图像。

图像解密

def decrypt_image(input_image_path, output_image_path, seed):
    """Decrypts the image by reversing the encryption process."""
    image = Image.open(input_image_path)
    width, height = image.size
    # Get encrypted pixel data as a list
    encrypted_pixels = list(image.getdata())
    random_gen = get_seeded_random(seed)

    # Create a new list to hold pixel indices in their original order
    indices = list(range(len(encrypted_pixels)))
    # Shuffle the indices again to get the original order
    random_gen.shuffle(indices)

    # Create a new image to hold the decrypted data
    decrypted_pixels = [None] * len(encrypted_pixels)

    # Restore original pixels using the shuffled indices
    for original_index, shuffled_index in enumerate(indices):
        decrypted_pixels[shuffled_index] = encrypted_pixels[original_index]

    # Save the decrypted image
    decrypted_image = Image.new(image.mode, (width, height))
    decrypted_image.putdata(decrypted_pixels)
    decrypted_image.save(output_image_path)
    return True

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decrypt_image 函数通过反转加密过程来工作。它：

加载加密图像。
使用相同的随机种子将像素重新调整回原来的顺序。
使用解密的像素创建并保存新图像。

文件选择功能

def select_input_image():
    """Opens a file dialog to select an input image."""
    input_image_path = filedialog.askopenfilename(title="Select Image")
    input_image_label.config(text=input_image_path)

def select_output_image():
    """Opens a file dialog to select an output image path."""
    output_image_path = filedialog.asksaveasfilename(defaultextension=".png", filetypes=[("PNG files", "*.png"),("JPEG files", "*.jpg;*.jpeg"),("All files", "*.*")], title="Save Encrypted/Decrypted Image")

    output_image_label.config(text=output_image_path)

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select_input_image 函数允许用户使用文件对话框选择他们想要加密或解密的图像。

选定的图像路径将显示在 GUI 上。

同样，select_output_image函数允许用户选择保存输出图像的位置。

加密和解密按钮功能

def encrypt():
    input_image_path = input_image_label.cget("text")
    output_image_path = output_image_label.cget("text")
    seed = seed_entry.get()

    if not input_image_path or not output_image_path:
        messagebox.showerror("Error", "Please select input and output images.")
        return

    if encrypt_image(input_image_path, output_image_path, seed):
        messagebox.showinfo("Success", "Image encrypted successfully!")

def decrypt():
    input_image_path = input_image_label.cget("text")
    output_image_path = output_image_label.cget("text")
    seed = seed_entry.get()

    if not input_image_path or not output_image_path:
        messagebox.showerror("Error", "Please select input and output images.")
        return

    if decrypt_image(input_image_path, output_image_path, seed):
        messagebox.showinfo("Success", "Image decrypted successfully!")

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加密和解密函数：

获取选定的文件路径和用户输入的种子值。
确保用户在继续之前已选择输入和输出图像路径。
调用相应的 encrypt_image() 或 decrypt_image() 函数并在完成后显示成功消息。

创建图形用户界面

root = Tk()
root.title("Image Encryption Tool")

# Create and place widgets
Label(root, text="Select Image to Encrypt/Decrypt:").pack(pady=5)
input_image_label = Label(root, text="No image selected")
input_image_label.pack(pady=5)

Button(root, text="Browse", command=select_input_image).pack(pady=5)

Label(root, text="Output Image Path:").pack(pady=5)
output_image_label = Label(root, text="No output path selected")
output_image_label.pack(pady=5)

Button(root, text="Save As", command=select_output_image).pack(pady=5)

Label(root, text="Enter Seed Key:").pack(pady=5)
seed_entry = Entry(root)
seed_entry.pack(pady=5)

Button(root, text="Encrypt Image", command=encrypt).pack(pady=5)
Button(root, text="Decrypt Image", command=decrypt).pack(pady=5)

root.mainloop()

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标签、按钮和文本输入字段使用 pack() 放置。

root.mainloop 函数使窗口保持打开状态并响应用户输入。