如何在java中使用ecc加密图像

Question

我必须用ECC加密bmp图像，但我发现它非常困难，尤其是当像素将映射到椭圆曲线上时，我完全不明白。所以我研究了其他选择并找到了 ECIES。

我尝试使用 bouncycastle 在 java 中实现它，它可以工作，但问题是我的代码将图像加密为文件，但我去加密图像的像素并获得一个新的加密图像，这样我就可以计算加密和未加密图像之间的 PSNR。 我试图单独加密每个像素而不是创建加密图像，但没有奏效。 是否有一些功能可以帮助我或 BC 中的任何东西？或者我必须在没有它的情况下实现 ECIES？

这是我尝试过的：

   Security.addProvider(new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
   KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("EC", "BC"); 
   ECNamedCurveParameterSpec curveParameterSpec = ECNamedCurveTable.getParameterSpec("secp384r1"); 
   keyPairGenerator.initialize(curveParameterSpec, new SecureRandom()); 

   KeyPair KeyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair(); 
   ECPublicKey publicKey = (ECPublicKey) KeyPair.getPublic(); 
   ECPrivateKey privateKey = (ECPrivateKey) KeyPair.getPrivate(); 

   javax.crypto.Cipher c1 = javax.crypto.Cipher.getInstance("ECIES", "BC"); 
   javax.crypto.Cipher c2 = javax.crypto.Cipher.getInstance("ECIES", "BC"); 
   c1.init(ENCRYPT_MODE, publicKey,  new SecureRandom()); 
   c2.init(DECRYPT_MODE, privateKey, new SecureRandom());

   try{
        File bmpFile = new File("C:\\Users\\acer\\Desktop\\py\\6.bmp");
        BufferedImage image = ImageIO.read(bmpFile);
        // to byte
        ByteArrayOutputStream baos=new ByteArrayOutputStream();//length=32 bytes, though its size increases if necessary.
        ImageIO.write(image, "bmp", baos );

        byte[] b = baos.toByteArray(); 
        byte[] cipherimage = c1.doFinal(b, 0, b.length); 
        byte[] plainimage = c2.doFinal(cipherimage, 0, cipherimage.length);
        bmpFile=new File("C:\\Users\\acer\\Desktop\\py\\encryptedimage.bmp");
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(bmpFile);
        fos.write(cipherimage);
        fos.flush();
        fos.close();
        bmpFile=new File("C:\\Users\\acer\\Desktop\\py\\decryptedimage.bmp");
        FileOutputStream fos1 = new FileOutputStream(bmpFile);
        fos1.write(plainimage);
        fos1.flush();
        fos1.close();
   } catch (IOException e){
     System.out.println(e.getMessage());
   }

Answer 1

您似乎做出了一些错误的假设，您可能需要重新考虑/重新考虑您的方法。

获取新的加密图像。然后计算主题间的(PSNR)峰值信噪比

BMP 图像格式不仅仅包含像素。正如已经评论的那样，有头元数据（大小，深度，......），如果你加密整个文件，将不再有意义（它不会是任何 bmp）。我想说您可以创建一个新图像并在图像级别逐个像素地处理，而不仅仅是加密输入文件。例子： https://www.dyclassroom.com/image-processing-project/how-to-get-and-set-pixel-value-in-java

int p = img.getRGB(x,y);

所以我研究了其他选择并找到了 ECIES。

ECIES 是一个混合方案，你可以看看下面的 ECIES 加密答案https://gist.github.com/amrishodiq/9821413 .输出将需要包含更多/其他信息，而不仅仅是像素，而且绝对不是您可以打开和比较的任何 BMP。

混合加密方案假设数据由对称密码加密（我不确定 BC 在这种情况下使用哪个，如果有人知道，请发表评论），其中加密密钥是使用 ECC 派生的。

因此，最后您将比较由底层对称算法（例如 aes256-cbc）加密的像素，该算法旨在提供与随机输出无法区分的输出。

必须使用 ECC 加密 bmp 图像

如果您要加密每个像素（假设您将每个像素表示为 16 位 rgb），则 ECC 输出比输入数据长得多，因此将输入值直接映射到相同维度的输出并不容易（大小）