一、完成LSB算法Java代码复现

Java代码和科普1实现LSB算法. 背景介绍

随着数字图像的广泛应用，图像隐写已经成为一种重要的信息安全技术。最常见和最简单的方法之一是最低有效位（Least Significant Bit，LSB）算法。该算法通过将待隐藏信息的二进制数据嵌入图像的最低水平来隐藏信息。

LSB算法的核心思想是通过修改像素点RGB通道的最低位置来嵌入信息。由于RGB通道的颜色值范围为0~255，而信息隐藏在最低位置，人眼无法检测到图像。

算法的步骤如下：

1. 将待隐藏信息转换为二进制。
2. 读取图像文件的RGB像素值，并将其转换为二进制。
3. 将待隐藏信息的二进制数据逐一嵌入图像像素的最低水平。
4. 将修改后的像素值重新保存为图像文件。

以下是用Java实现LSB算法的代码示例：

import java.awt.image.BufferedImage;import java.io.File;import java.io.IOException;import javax.imageio.ImageIO;public class LSBAlgorithm {    // 将待隐藏信息的二进制数据逐个嵌入图像像素的最低位置    public static void hideMessage(BufferedImage image, String message) {        int width = image.getWidth();        int height = image.getHeight();        int messageLength = message.length();        int messageIndex = 0;        for (int y = 0; y < height; y++) {            for (int x = 0; x < width; x++) {                int rgb = image.getRGB(x, y);                int red = (rgb >> 16) & 0xFF;                int green = (rgb >> 8) & 0xFF;                int blue = rgb & 0xFF;                                if (messageIndex < messageLength) {                    char bit = message.charAt(messageIndex);                    red = (red & 0xFE) | Character.getNumericValue(bit);                    messageIndex++;                }                                int modifiedRGB = (red << 16) | (green << 8) | blue;                image.setRGB(x, y, modifiedRGB);            }        }    }    // 从图像中提取隐藏的信息    public static String extractMessage(BufferedImage image, int messageLength) {        int width = image.getWidth();        int height = image.getHeight();        StringBuilder message = new StringBuilder();        for (int y = 0; y < height; y++) {            for (int x = 0; x < width; x++) {                int rgb = image.getRGB(x, y);                int red = (rgb >> 16) & 0xFF;                int green = (rgb >> 8) & 0xFF;                int blue = rgb & 0xFF;                                if (message.length() < messageLength) {                    int bit = red & 1;                    message.append(bit);                }                                if (message.length() == messageLength) {                    return message.toString();                }            }        }                return message.toString();    }    public static void main(String[] args) {        try {            // 加载原始图像            BufferedImage originalImage = ImageIO.read(new File("original_image.png"));            // 隐藏信息            String message = "Hello, world!";            hideMessage(originalImage, message);            // 保存修改后的图像            ImageIO.write(originalImage, "png", new File("modified_image.png"));            // 加载修改后的图像            BufferedImage modifiedImage = ImageIO.read(new File("modified_image.png"));            // 提取隐藏信息            String extractedMessage = extractMessage(modifiedImage, message.length());            System.out.println("Extracted Message: " + extractedMessage);        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }    }}

以下是用Mermaid语法表示的LSB算法状态图：

stateDiagram    [*] --> Idle    Idle --> HideMessage    HideMessage --> ExtractMessage    ExtractMessage --> [*]

以下是用Mermaid语法表示的LSBAlgorithm类的类图：

classDiagram    class LSBAlgorithm {        - BufferedImage image        + hideMessage(BufferedImage, String)        + extractMessage(BufferedImage, int)    }