隐写术-UnicodeDecode错误

Question

我正在编写一个Python脚本来隐藏图像中的数据。 它基本上隐藏了.PNG中每个像素的RGB映射中红色的最后两位中的位。 该脚本适用于小写字母，但会出现句号错误。 它产生此错误：

追溯（最近一次通话）：文件“ E：\\ Python \\ Steganography \\ main.py”，行65，在打印中（取消隐藏（'coded-img.png'））文件“ E：\\ Python \\ Steganography \\ main。 py”，第60行，在取消隐藏消息中= bin2str（binary）文件“ E：\\ Python \\ Steganography \\ main.py”，第16行，在bin2str中，返回n.to_bytes（（n.bit_length（）+ 7）// 8 ，'big'）。decode（）UnicodeDecodeError：'utf-8'编解码器无法解码位置6的字节0x80：无效的起始字节

这是我的代码：

from PIL import Image

def str2bin(message):
    binary = bin(int.from_bytes(message.encode('utf-8'), 'big'))
    return binary[2:]

def bin2str(binary):
    n = int(binary, 2)
    return n.to_bytes((n.bit_length() + 7) // 8, 'big').decode()

def hide(filename, message):
    image = Image.open(filename)
    binary = str2bin(message) + '00000000'

    data = list(image.getdata())

    newData = []

    index = 0
    for pixel in data:
        if index < len(binary):
            pixel = list(pixel)
            pixel[0] >>= 2
            pixel[0] <<= 2
            pixel[0] += int('0b' + binary[index:index+2], 2)
            pixel = tuple(pixel)
            index += 2

        newData.append(pixel)

    print(binary)

    image.putdata(newData)
    image.save('coded-'+filename, 'PNG')

def unhide(filename):
    image = Image.open(filename)
    data = image.getdata()

    binary = '0'

    index = 0

    while binary[-8:] != '00000000':
        binary += bin(data[index][0])[-2:]
        index += 1

    binary = binary[:-1]

    print(binary)
    print(index*2)

    message = bin2str(binary)
    return message


hide('img.png', 'alpha.')
print(unhide('coded-img.png'))

请帮忙。 谢谢！

Answer 1

您的代码至少存在两个问题。

第一个问题是您的编码可能会错位1位，因为bin()函数的输出中不包括前导空位：

>>> bin(int.from_bytes('a'.encode('utf-8'), 'big'))[2:]
'1100001'
# This string is of odd length and (when joined with the terminating '00000000')
# turns into a still odd-length '110000100000000' which is then handled by your
# code as if there was an extra trailing zero (so that the length is even).
# During decoding you compensate for that effect with the
#
#       binary = binary[:-1]
#
# line. The latter is responsible for your stated problem when the binary
# representation of your string is in fact of even length and doesn't need
# the extra bit as in the below example:
>>> bin(int.from_bytes('.'.encode('utf-8'), 'big'))[2:]
'101110'

您最好在前面加上一个额外的空位（如果需要），将二进制字符串补充为偶数长度。

另一个问题是，在恢复隐藏消息的同时，可以通过将一个（部分恢复的）符号的前导位与另一符号的尾随级联来提前满足停止条件binary[-8:] == '00000000' 。 例如，在以下情况下可能会发生这种情况

• 符号@ （ASCII码= 64，即未设置6个低阶位），后跟任何ASCII码值小于64（即未设置2个高阶位）的字符；

• 一个空格字符（ASCII码= 32，即未设置4个低位），后跟换行符/换行符（ASCII码= 10，即未设置4个高位）。

您可以通过要求在最后8位都未设置时对一个完整字节进行解码来解决该错误：

while not (len(binary) % 8 == 0 and binary[-8:] == '00000000'):
    # ...