🔐 图片隐写术工具 - LSB Steganography

项目概述

本项目是一个基于 Pillow + Tkinter 构建的图片隐写术(Steganography)桌面工具。利用 LSB（最低有效位）算法，将任意文字秘密隐藏到图片像素中，隐写前后图片肉眼完全一致，只有使用解码工具才能提取隐藏信息。

隐写术是信息安全领域的经典技术，不同于加密（密文可见但不可读），隐写术的核心思想是"隐藏信息的存在本身"——第三方甚至不知道图片中藏了东西。本工具基于 LSB 算法实现：每个像素的 RGB 三通道各有 8bit（0-255），修改最低位（0或1）对颜色影响不超过 1/256，肉眼完全无法分辨。

工具提供三个 Tab 页面：隐写编码（将文字藏入图片）、解码提取（从图片读出隐藏文字）、对比验证（像素级对比证明差异极微小）。适合信息安全学习、版权保护、趣味传递秘密信息等场景。

技术原理

原始像素 R=156 = 10011100隐藏 bit=1 后 R=157 = 10011101  ← 只改了最低位，颜色变化 1/256

每个像素3通道（RGB），每通道藏1bit，一张 1000×1000 的图可藏 1000×1000×3÷8 = 375,000 字节 ≈ 12万汉字。

功能特性

Tab	功能	说明
隐写编码	选图+输入文字→一键藏入	左右对比原图和隐写图
解码提取	选隐写图→一键读出	绿底显示提取结果
对比验证	原图vs隐写图像素对比	显示差异像素数和比例

其他特性：

• 自动计算图片最大隐藏容量
• UTF-8 编码支持中文/emoji
• 结束标记防止乱码
• 必须保存为 PNG（JPG压缩会破坏数据）

快速开始

pip install Pillowpython 0721/steganography_gui.py

使用方法

1. 打开「隐写编码」Tab → 选择一张图片作为载体
2. 在文本框输入要隐藏的秘密文字
3. 点击「执行隐写编码」→ 右侧显示隐写后图片（与原图肉眼一致）
4. 点击「保存隐写图片」→ 必须选 PNG 格式
5. 切换到「解码提取」Tab → 选择刚才保存的 PNG
6. 点击「执行解码提取」→ 文字神奇地出现了

注意事项

• 必须用 PNG 保存！JPG/WebP 有损压缩会破坏 LSB 数据
• 图片越大可藏文字越多
• 社交平台转发会重新压缩图片，隐写数据会丢失
• 截图也会丢失（截图是重新渲染）

趣味玩法

• 在图片里藏情书/表白，只有对方知道用工具解码
• 作品里藏版权水印，发现盗用后提取作为证据
• 藏一段密码/密钥在普通照片中，比记在txt文件安全
• CTF竞赛中 Steganography 题型的入门练习

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完整源码

steganography_gui.py

"""图片隐写术工具 - Pillow + Tkinter GUI功能：将文字秘密隐藏到图片像素中（LSB最低有效位），肉眼完全看不出区别支持：隐写编码 / 解码提取 / 图片对比验证 / 容量计算依赖：pip install Pillow"""import tkinter as tkfrom tkinter import ttk, filedialog, messagebox, scrolledtextfrom PIL import Image, ImageTkimport osfrom datetime import datetimedeftext_to_bits(text):    bits = []for char in text.encode("utf-8"):        bits.extend([int(b) for b in format(char, '08b')])return bitsdefbits_to_text(bits):    chars = []for i in range(0, len(bits), 8):        byte = bits[i:i+8]if len(byte) < 8: break        chars.append(int(''.join(str(b) for b in byte), 2))try: return bytes(chars).decode("utf-8", errors="ignore")except: return""defencode_image(img, text):    img = img.copy().convert("RGB")    pixels = img.load()    w, h = img.size    secret = text + "<<<END>>>"    bits = text_to_bits(secret)    max_bits = w * h * 3if len(bits) > max_bits:returnNone, f"文字太长！最多{max_bits//8}字节"    bit_idx = 0for y in range(h):for x in range(w):if bit_idx >= len(bits): return img, None            r, g, b = pixels[x, y]if bit_idx < len(bits): r = (r & 0xFE) | bits[bit_idx]; bit_idx += 1if bit_idx < len(bits): g = (g & 0xFE) | bits[bit_idx]; bit_idx += 1if bit_idx < len(bits): b = (b & 0xFE) | bits[bit_idx]; bit_idx += 1            pixels[x, y] = (r, g, b)return img, Nonedefdecode_image(img):    img = img.convert("RGB")    pixels = img.load()    w, h = img.size    bits = []for y in range(h):for x in range(w):            r, g, b = pixels[x, y]            bits.append(r & 1); bits.append(g & 1); bits.append(b & 1)    text = bits_to_text(bits)    end = "<<<END>>>"if end in text: return text[:text.index(end)]return text[:200] + "...(未找到结束标记)"defcalc_capacity(img):return (img.size[0] * img.size[1] * 3) // 8defcompare_pixels(img1, img2):if img1.size != img2.size: return-1, 0    p1, p2 = img1.load(), img2.load()    w, h = img1.size    diff = sum(1for y in range(h) for x in range(w) if p1[x,y] != p2[x,y])return diff, w * hclassSteganographyGUI:def__init__(self):        self.root = tk.Tk()        self.root.title("图片隐写术工具 - LSB Steganography")        self.root.geometry("950x650")        self.root.resizable(True, True)        self.root.configure(bg="#fafafa")        self.source_img = None; self.encoded_img = None        self.photo_left = None; self.photo_right = None        self.build_ui()defbuild_ui(self):        h = tk.Frame(self.root, bg="#263238", height=44); h.pack(fill="x"); h.pack_propagate(False)        tk.Label(h, text="图片隐写术工具", font=("Microsoft YaHei",13,"bold"), bg="#263238", fg="#fff").pack(side="left", padx=14, pady=8)        nb = ttk.Notebook(self.root); nb.pack(fill="both", expand=True, padx=8, pady=8)        t1 = tk.Frame(nb, bg="#fff"); nb.add(t1, text="  隐写编码  ")        self.build_encode_tab(t1)        t2 = tk.Frame(nb, bg="#fff"); nb.add(t2, text="  解码提取  ")        self.build_decode_tab(t2)        t3 = tk.Frame(nb, bg="#fff"); nb.add(t3, text="  对比验证  ")        self.build_compare_tab(t3)defbuild_encode_tab(self, parent):        top = tk.Frame(parent, bg="#fff"); top.pack(fill="x", padx=12, pady=10)        tk.Button(top, text="选择载体图片", font=("Microsoft YaHei",10,"bold"), bg="#1565c0", fg="#fff", relief="flat", padx=14, command=self.load_source).pack(side="left", padx=(0,10))        self.capacity_lbl = tk.Label(top, text="容量：未加载", bg="#fff", fg="#666", font=("Microsoft YaHei",9)); self.capacity_lbl.pack(side="left")        img_f = tk.Frame(parent, bg="#fff"); img_f.pack(fill="both", expand=True, padx=12)        lf = tk.Frame(img_f, bg="#f0f0f0"); lf.pack(side="left", fill="both", expand=True, padx=(0,4))        tk.Label(lf, text="原图", bg="#f0f0f0", fg="#666", font=("Microsoft YaHei",8)).pack(pady=(4,0))        self.canvas_src = tk.Canvas(lf, bg="#e8e8e8", highlightthickness=0, height=250); self.canvas_src.pack(fill="both", expand=True, padx=4, pady=4)        rf = tk.Frame(img_f, bg="#f0f0f0"); rf.pack(side="left", fill="both", expand=True, padx=(4,0))        tk.Label(rf, text="隐写后", bg="#f0f0f0", fg="#666", font=("Microsoft YaHei",8)).pack(pady=(4,0))        self.canvas_enc = tk.Canvas(rf, bg="#e8e8e8", highlightthickness=0, height=250); self.canvas_enc.pack(fill="both", expand=True, padx=4, pady=4)        inf = tk.Frame(parent, bg="#fff"); inf.pack(fill="x", padx=12, pady=8)        tk.Label(inf, text="秘密文字：", bg="#fff", fg="#333", font=("Microsoft YaHei",10,"bold")).pack(anchor="w")        self.secret_input = scrolledtext.ScrolledText(inf, font=("Microsoft YaHei",10), height=3, wrap="word", bg="#f8f9fa")        self.secret_input.pack(fill="x", pady=4); self.secret_input.insert("1.0", "这是隐藏信息！")        bf = tk.Frame(parent, bg="#fff"); bf.pack(fill="x", padx=12, pady=(0,10))        tk.Button(bf, text="执行编码", font=("Microsoft YaHei",10,"bold"), bg="#2e7d32", fg="#fff", relief="flat", padx=16, command=self.do_encode).pack(side="left", padx=(0,8))        tk.Button(bf, text="保存PNG", font=("Microsoft YaHei",10), bg="#ff9800", fg="#fff", relief="flat", padx=14, command=self.save_encoded).pack(side="left")        self.encode_status = tk.Label(bf, text="", bg="#fff", fg="#2e7d32", font=("Microsoft YaHei",9)); self.encode_status.pack(side="left", padx=12)defbuild_decode_tab(self, parent):        top = tk.Frame(parent, bg="#fff"); top.pack(fill="x", padx=12, pady=10)        tk.Button(top, text="选择隐写图片", font=("Microsoft YaHei",10,"bold"), bg="#1565c0", fg="#fff", relief="flat", padx=14, command=self.load_decode).pack(side="left", padx=(0,10))        tk.Button(top, text="执行解码", font=("Microsoft YaHei",10,"bold"), bg="#c62828", fg="#fff", relief="flat", padx=14, command=self.do_decode).pack(side="left")        self.canvas_dec = tk.Canvas(parent, bg="#e8e8e8", highlightthickness=0, height=220); self.canvas_dec.pack(fill="x", padx=12, pady=8)        self.photo_dec = None; self.decode_img = None        tk.Label(parent, text="提取结果：", bg="#fff", fg="#333", font=("Microsoft YaHei",10,"bold")).pack(anchor="w", padx=12)        self.decode_output = scrolledtext.ScrolledText(parent, font=("Microsoft YaHei",11), height=5, wrap="word", bg="#f0fff0", fg="#1b5e20")        self.decode_output.pack(fill="both", expand=True, padx=12, pady=(4,10))defbuild_compare_tab(self, parent):        tk.Label(parent, text="原图 vs 隐写图 像素对比", bg="#fff", fg="#333", font=("Microsoft YaHei",11,"bold")).pack(fill="x", padx=12, pady=(12,4))        bf = tk.Frame(parent, bg="#fff"); bf.pack(fill="x", padx=12, pady=8)        tk.Button(bf, text="选原图", font=("Microsoft YaHei",9), bg="#e3f2fd", fg="#1565c0", relief="flat", padx=10, command=self.load_cmp1).pack(side="left", padx=(0,6))        tk.Button(bf, text="选隐写图", font=("Microsoft YaHei",9), bg="#fce4ec", fg="#c62828", relief="flat", padx=10, command=self.load_cmp2).pack(side="left", padx=(0,6))        tk.Button(bf, text="执行对比", font=("Microsoft YaHei",9,"bold"), bg="#263238", fg="#fff", relief="flat", padx=12, command=self.do_compare).pack(side="left")        self.cmp_img1 = None; self.cmp_img2 = None        self.cmp_lbl = tk.Label(parent, text="请选择两张图片", bg="#f5f5f5", fg="#666", font=("Microsoft YaHei",10), justify="left")        self.cmp_lbl.pack(fill="both", expand=True, padx=12, pady=8)defload_source(self):        path = filedialog.askopenfilename(filetypes=[("图片","*.png *.jpg *.bmp")])ifnot path: return        self.source_img = Image.open(path).convert("RGB")        cap = calc_capacity(self.source_img)        self.capacity_lbl.config(text=f"容量：{cap}字节≈{cap//3}汉字 | {self.source_img.width}x{self.source_img.height}")        self.show_img(self.canvas_src, self.source_img, "left")defdo_encode(self):ifnot self.source_img: messagebox.showwarning("提示","选图片"); return        text = self.secret_input.get("1.0","end").strip()ifnot text: messagebox.showwarning("提示","输入文字"); return        self.encoded_img, err = encode_image(self.source_img, text)if err: messagebox.showerror("失败", err); return        self.show_img(self.canvas_enc, self.encoded_img, "right")        self.encode_status.config(text=f"成功！藏入{len(text.encode('utf-8'))}字节")defsave_encoded(self):ifnot self.encoded_img: return        path = filedialog.asksaveasfilename(defaultextension=".png", initialfile=f"hidden_{datetime.now().strftime('%H%M%S')}.png", filetypes=[("PNG","*.png")])if path: self.encoded_img.save(path, format="PNG"); messagebox.showinfo("成功", f"已保存:\n{path}")defload_decode(self):        path = filedialog.askopenfilename(filetypes=[("PNG","*.png"),("所有","*.*")])if path: self.decode_img = Image.open(path).convert("RGB"); self.show_img(self.canvas_dec, self.decode_img, "dec")defdo_decode(self):ifnot self.decode_img: return        self.decode_output.delete("1.0","end"); self.decode_output.insert("1.0", decode_image(self.decode_img))defload_cmp1(self):        path = filedialog.askopenfilename(filetypes=[("图片","*.png *.jpg *.bmp")])if path: self.cmp_img1 = Image.open(path).convert("RGB")defload_cmp2(self):        path = filedialog.askopenfilename(filetypes=[("图片","*.png *.jpg *.bmp")])if path: self.cmp_img2 = Image.open(path).convert("RGB")defdo_compare(self):ifnot self.cmp_img1 ornot self.cmp_img2: messagebox.showwarning("提示","选两张图"); return        diff, total = compare_pixels(self.cmp_img1, self.cmp_img2)if diff < 0: self.cmp_lbl.config(text="尺寸不同"); return        pct = diff/total*100if total else0        self.cmp_lbl.config(text=f"总像素：{total:,}\n差异像素：{diff:,}\n差异比例：{pct:.4f}%\n{'检测到隐写！'if diff>0else'完全相同'}")defshow_img(self, canvas, img, tag):        canvas.update_idletasks()        cw, ch = max(canvas.winfo_width(),300), max(canvas.winfo_height(),200)        ratio = min(cw/img.width, ch/img.height, 1.0)*0.9        display = img.resize((int(img.width*ratio), int(img.height*ratio)), Image.LANCZOS)        photo = ImageTk.PhotoImage(display)        canvas.delete("all"); canvas.create_image(cw//2, ch//2, anchor="center", image=photo)if tag=="left": self.photo_left=photoelif tag=="right": self.photo_right=photoelse: self.photo_dec=photodefrun(self): self.root.mainloop()if __name__=="__main__": SteganographyGUI().run()

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