Cifrar y descifrar imágenes usando Python

En este artículo, cifraremos/descifraremos una imagen utilizando una lógica matemática simple. Requiere dos cosas, datos y clave, y cuando se aplica la operación XOR en ambos operandos, es decir, datos y clave, los datos se cifran, pero cuando se vuelve a realizar el mismo proceso con el mismo valor de clave, los datos se descifran.

Cifrado

No es más que un proceso simple en el que convertimos nuestros datos o información en un código secreto para evitar el acceso no autorizado y mantenerlo privado y seguro.

Primero, seleccionaremos una imagen, y luego convertiremos esa imagen en una array de bytes debido a que los datos de la imagen se convertirán totalmente en forma numérica, y luego podremos aplicarle fácilmente la operación XOR. Ahora, siempre que apliquemos la función XOR en cada valor de la array de bytes, los datos cambiarán debido a que no podremos acceder a ellos. Pero debemos recordar una cosa aquí, nuestra clave de cifrado juega un papel muy importante, sin esa clave no podemos descifrar nuestra imagen. Actúa como una contraseña para descifrarlo.

El siguiente programa muestra el enfoque básico del cifrado:

# Assign values
data = 1281
key = 27
 
# Display values
print('Original Data:', data)
print('Key:', key)
 
# Encryption
data = data ^ key
print('After Encryption:', data)
 
# Decryption
data = data ^ key
print('After Decryption:', data)

Producción:

Original Data: 1281
Key: 27
After Encryption: 1306
After Decryption: 1281

Aquí en el programa anterior, como podemos ver cómo funciona la operación XOR, toma dos datos variables y una clave, cada vez que realizamos la operación XOR en ellos por primera vez, obtenemos datos encriptados. Luego, cuando volvemos a realizar la operación XOR entre nuestros datos y la clave , obtenemos el mismo valor que nuestros datos variables de entrada ( datos descifrados). La misma lógica se aplicará a una array de bytes de Imágenes durante el cifrado y descifrado.

Código ejecutable para el cifrado: 

# try block to handle exception
try:
    # take path of image as a input
    path = input(r'Enter path of Image : ')
     
    # taking encryption key as input
    key = int(input('Enter Key for encryption of Image : '))
     
    # print path of image file and encryption key that
    # we are using
    print('The path of file : ', path)
    print('Key for encryption : ', key)
     
    # open file for reading purpose
    fin = open(path, 'rb')
     
    # storing image data in variable "image"
    image = fin.read()
    fin.close()
     
    # converting image into byte array to
    # perform encryption easily on numeric data
    image = bytearray(image)
 
    # performing XOR operation on each value of bytearray
    for index, values in enumerate(image):
        image[index] = values ^ key
 
    # opening file for writing purpose
    fin = open(path, 'wb')
     
    # writing encrypted data in image
    fin.write(image)
    fin.close()
    print('Encryption Done...')
 
     
except Exception:
    print('Error caught : ', Exception.__name__)

 Producción:                   

Enter path of Image : C:\Users\lenovo\Pictures\Instagram\enc.png
Enter Key for encryption of Image : 22
The path of file :  C:\Users\lenovo\Pictures\Instagram\enc.png
Key for encryption :  22
Encryption done...

Descifrado 

No es más que un proceso de convertir nuestros datos cifrados en un formato legible. Aquí volveremos a aplicar la misma operación XOR en una imagen cifrada para descifrarla. Pero recuerda siempre que nuestra clave de cifrado y clave de descifrado deben ser las mismas.

Código ejecutable para descifrado: 

# try block to handle the exception
try:
    # take path of image as a input
    path = input(r'Enter path of Image : ')
     
    # taking decryption key as input
    key = int(input('Enter Key for encryption of Image : '))
     
    # print path of image file and decryption key that we are using
    print('The path of file : ', path)
    print('Note : Encryption key and Decryption key must be same.')
    print('Key for Decryption : ', key)
     
    # open file for reading purpose
    fin = open(path, 'rb')
     
    # storing image data in variable "image"
    image = fin.read()
    fin.close()
     
    # converting image into byte array to perform decryption easily on numeric data
    image = bytearray(image)
 
    # performing XOR operation on each value of bytearray
    for index, values in enumerate(image):
        image[index] = values ^ key
 
    # opening file for writing purpose
    fin = open(path, 'wb')
     
    # writing decryption data in image
    fin.write(image)
    fin.close()
    print('Decryption Done...')
 
 
except Exception:
    print('Error caught : ', Exception.__name__)

Producción:

Enter path of Image : C:\Users\lenovo\Pictures\Instagram\enc.png
Enter Key for Decryption of Image : 22
The path of file :  C:\Users\lenovo\Pictures\Instagram\enc.png
Note : Encryption key and Decryption key must be same.
Key for Decryption :  22
Decryption done...

 Aquí, en el programa de Descifrado anterior, usamos el mismo procedimiento que usamos durante el Cifrado de la imagen.’

A continuación se muestra el video que muestra la funcionalidad de los programas anteriores utilizando una imagen dada y una clave.