无法使用 PIL 在 Python 中从加密图像中检索原始图像

Question

我正在编写一个可以使用 RSA 算法加密和解密图像的脚本。我的公钥是 (7, 187)，私钥是 (23,187) 现在加密的计算是正确的，就像图像矩阵中的一个条目一样，41 加密的值为 46。但是当解密发生时没有给出适当的结果，例如 46 它给出了 136，并且对于加密矩阵中的每个 46 条目，我得到的结果是解密矩阵中的 136。我不知道为什么会这样。当我在 python 提示符（或 shell）中进行相同的计算时，它给出了正确的答案。

在脚本中，我首先将 RGB 图像转换为灰度，然后将其转换为 2d numpy 数组，然后对于每个元素，我应用 RSA 算法（键），然后将其保存为图像。然后我在加密矩阵中应用解密密钥，然后问题就出现了。代码如下：

from PIL import Image
import numpy as np
from pylab import * 
#encryption

img1 = (Image.open('image.jpeg').convert('L')) 
img1.show()

img = array((Image.open('image.jpeg').convert('L')))
a,b = img.shape #saving the no of rows and col in a tuple
print('\n\nOriginal image: ')
print(img)
print((a,b))
tup = a,b

for i in range (0, tup[0]):
    for j in range (0, tup[1]):
        img[i][j]= (pow(img[i][j],7)%187)


print('\n\nEncrypted image: ')
print(img)
imgOut = Image.fromarray(img)
imgOut.show()
imgOut.save('img.bmp')

#decryption

img2 = (Image.open('img.bmp'))
img2.show()
img3 = array(Image.open('img.bmp'))
print('\n\nEncrypted image: ')
print(img3)
a1,b1 = img3.shape
print((a1,b1))
tup1 = a1,b1

for i1 in range (0, tup1[0]):
    for j1 in range (0, tup1[1]):
        img3[i1][j1]= ((pow(img3[i1][j1], 23))%187) 
print('\n\nDecrypted image: ')
print(img3)
imgOut1 = Image.fromarray(img3)
imgOut1.show()
print(type(img))  

矩阵的值：

原图：

[[41 42 45 ... 47 41 33]

[41 43 45 ... 44 38 30]

[41 42 46 ... 41 36 30] ...

[43 43 44 ... 56 56 55]

[45 44 45 ... 55 55 54]

[46 46 46 ... 53 54 54]]

加密图像：

[[ 46 15 122 ... 174 46 33]

[46 87 122 ... 22 47 123]

[ 46 15 7 ... 46 9 123] ...

[87 87 22 ... 78 78 132]

[122 22 122 ... 132 132 164]

[7 7 7 ... 26 164 164]]

解密图片：

[[136 70 24 ... 178 136 164]

[136 111 24 ... 146 141 88]

[136 70 96 ... 136 100 88] ...

[111 111 146 ... 140 140 1]

[24 146 24 ... 1 1 81]

[96 96 96 ... 52 81 81]]

任何帮助将不胜感激。谢谢。

Answer 1

我认为你会更好地使用 pow() 函数的第三个参数，它会在内部为你做模数。

这是一个没有加载图像复杂性的小示例 - 想象一下它是从黑色到白色的灰度渐变。

# Make single row greyscale gradient from 0..255
img = [ x for x in range(256) ]

# Create encrypted version
enc = [ pow(x,7,187) for x in img ]

# Decrypt back to plaintext
dec = [ pow(x,23,187) for x in enc ]

它似乎从 0..187 解密回原始值，哪里出错了 - 大概是因为溢出？也许比我聪明的人能够解释这一点 - 如果你知道，请为我添加评论！