重复造轮子之图像加密解密
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重复造轮子之图像加密解密
最近听到了一个故事，如果省略一下细节，就是：
警告
你给我成片看看，但是别把片子漏出去。
“无敌”水印
说到保密，我们马上就会想到最简单+有效的方法之一：加水印！
这样的水印有几个好处：
- 简单，谁都会加
- 有一定的震慑能力（带了名字，漏出去能找到）
- 在一定程度上不影响观感，打开就能看
虽然加了水印，但是本质上内容还是可以看到的，因此还是存在“内容泄露” 的风险。
比方说：我通过某种方式提前看了《信条》的成片，然后我并不直接将影片泄露出去，而是将内容剧情以口述、文字、图片等二次创造的方式传播出去。这种泄露的破坏力还是不小的。
压缩包+密码
既然上面加水印的方式还是存在“中间人” 偷取的风险，那么很容易想到利用压缩包+密码的方式来防止文件在传输过程中被他人泄露。
不过这种方式也存在一些问题：
- 只要可以解压还原出最终的
mov，那么后续面临的问题和水印mov就没有区别了 - 压缩包总是需要压缩和解压，当我们需要赶紧看一下的时候，比较麻烦……
有没有更好的加密方式？
我个人心中比较优秀的影片加密方式，需要满足下面的这些特性：
- 文件本身还是一个通用的图像格式
- 可以使用“相对通用”的软件进行播放
- 加密后的图像，让人猜不出原始画面的内容（包括色彩、形状）
- 密钥本身很容易传输（数字、字符）
- 加密的强度OK，让一般人放弃破解的欲望
其实这不禁让我想起了很早之前的一个编码格式：Sorenson Video 3。
这个编码格式通过提供一个media key 文件，可以让用户直接通过 QuickTime 播放加密后的 mov 文件。
听起来非常完美！不幸的是：
- 这个编码格式是商用的，需要付费
- 这家公司“好像黄了”？http://sorensonmedia.com 已经打不开了
那怎么办？没关系，我们可以重复造轮子啊！
说到加密，我脑海里面会出现两种思路：
- 人民群众生活中质朴的智慧
- 专业领域的算法
乱序洗牌法
想要对方看不出来原始画面的信息，质朴的智慧就会想到以“某种方式”打乱像素的顺序。这样整个画面就让人看不懂了。
原始画面
“某种方式”打乱
我们基于这个思路，就可以写一个DaVinci Resolve的dctl 插件，加密方选择任意 seed+loop 的组合。然后渲染出加密后的影片。
之后将加密后的影片，以及seed、loop 两个数字告诉解密方，解密方也用这个插件，就可以看到原始的画面了。
RSA 加密
接下来就要用到专业领域的知识了。RSA 加密算法是非常常见的加密算法。具体的算法本身这里就不多说了，网上有很多非常棒的解释。
原始画面
RSA 加密（亮度降低，方便查看）
同理，这里为了操作简单，UI 上面做了一些 trick。
seed_1、seed_2、seed_3 这三个数值就相当于密码。
将这三个密码告诉解密方，就可以的进行解密了。
写在最后
估计马上有小伙伴会想到套娃操作了：水印+RSA+打乱+密码压缩包+……
其实加密算法就是在保护强度、使用便利性之间找到一种“平衡”。而且不管怎么加密，最后图像还是要给“人”看的，那么总是存在解密后泄密的可能。一旦到了人的层面，这就开始升华了……
上面两种加密方式，也存在一些弊端。例如不能缩放、不能使用有损压缩格式、需要支持>1浮点数 等等，否则解码后的画面会出现不同程度的无法还原。因此请自己选择具体的使用场景哦～
由于加密算法实现本身就是一种秘密，所以这次就不能完全公开源码了，不过还是可以分享一下加密后的dctle 文件，方便日常使用。如果你想要自己再次重复造轮子，非常欢迎！因为你可以学到：
- 辗转相除法
- 快速大数求幂求余算法
- 快速质数筛选法
- 无重复、无遗漏 随机数生成
所以，重复造轮子的本质，不是轮子，而是造啊！
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