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一. 序
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最近又看到有人在討論，微信原圖泄露隱私的事情。起因好像是有人在社交媒體上發(fā)布了一張照片，然后被網(wǎng)友定位到具體的生活范圍，甚至直接定位到居住的小區(qū)，樓層門(mén)牌號(hào)等信息，想想還是很可怕的。
在這個(gè)事件中的「網(wǎng)友定位」過(guò)程，其實(shí)很大一部分信息來(lái)自照片內(nèi)容本身泄露的信息。各種警匪片大家應(yīng)該也看過(guò)，專(zhuān)業(yè)人士可以通過(guò)一張照片分析出很多有用的信息，例如從窗戶(hù)陽(yáng)光的曬入角度，就可以分析出房間的朝向，有一些鏡面的反光，也可以分析拍照環(huán)境的更多信息等等。
但這里說(shuō)到微信原圖暴露的信息，其實(shí)就是我們拍照時(shí)，在照片中攜帶的 Exif 信息。這個(gè) Exif 信息是相機(jī)在拍照時(shí)，專(zhuān)門(mén)記錄的一些屬性信息和拍攝數(shù)據(jù)。例如 GPS 定位數(shù)據(jù)、拍攝時(shí)間、拍攝時(shí)相機(jī)的方向等。
Exif 信息只是拍攝圖片文件的固有信息，不光微信原圖分享，其實(shí)你通過(guò)任何形式，將源文件分享出去，都是會(huì)攜帶這些信息。但其中 GPS 涉及到定位，而定位信息又是一個(gè)在某些人看來(lái)，比較「敏感」的信息。
為什么說(shuō)是某些人呢?圖片攜帶的定位信息，暴露出去確實(shí)可能會(huì)造成困擾，但是某些時(shí)刻，這又是可以救命的，例如《民警巧用圖片定位，解救被騙 CX 組織受害人》之類(lèi)的新聞，我想大家應(yīng)該也看過(guò)。另外也有很多人反映，不使用原圖會(huì)導(dǎo)致接收到的圖片模糊(被壓縮)，這也是一部分人偏愛(ài)發(fā)送「原圖」的原因。
一邊確實(shí)有隱私保護(hù)的需求，另一邊也有發(fā)送無(wú)損原圖的需要。微信是怎么解決的呢?在發(fā)送圖片的時(shí)候，提供了一個(gè)「原圖」的選項(xiàng)，將是否發(fā)送圖片源文件的選擇權(quán)，交到了用戶(hù)自己的手里。值得一提的是，微信發(fā)送圖片，為了傳輸效率以及隱私的考慮，默認(rèn)是發(fā)送壓縮后的圖片的，在壓縮的過(guò)程中，會(huì)清理 EXIF 信息，所以如果你找不到「原圖」的選項(xiàng)，那么就說(shuō)明這里只支持發(fā)送「壓縮圖」，例如微信朋友圈。
到這就清晰了，所謂微信原圖泄露的隱私，只是圖片在拍攝時(shí)存入的固有信息 EXIF，而只要通過(guò)處理 EXIF 信息就會(huì)被抹去。所以如果想對(duì)方接收到 EXIF 信息，就發(fā)送原圖，反之則可以通過(guò)壓縮處理一下再發(fā)送。
本來(lái)到這里就算完了，不過(guò)作為一個(gè)技術(shù)向的公眾號(hào)，我們?cè)倮^續(xù)科普一下照片 EXIF 信息以及在 Android 開(kāi)發(fā)時(shí)如何讀取和修改它。
二. 圖片的 EXIF
2.1 什么是 Exif?
Exif(Exchangeable image file format)表示可交換圖像文件格式，是專(zhuān)門(mén)記錄數(shù)碼相機(jī)拍照時(shí)的一些參數(shù)，例如定位信息、拍攝設(shè)備方向、曝光、色彩等信息，并將這些信息寫(xiě)入圖片文件中，以保證在傳輸時(shí)保留這些信息。
Exif 可以被附加到 JPEG、TIFF、RIFF 等文件中，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，圖片文件中有一塊特殊的區(qū)域，可以存放一些額外的 Exif 信息，以保證我們?cè)谑褂脠D片時(shí)更方便。
這本身沒(méi)什么壞處，除了 GPS 定位信息會(huì)讓我們敏感之外，其他信息更多的是為了輔助我們使用。例如前面提到的拍攝照片時(shí)，設(shè)備的方向信息，就可以保證無(wú)論我們拍照時(shí)，手機(jī)的方向是側(cè)著的或者是倒著的，拍照后在相冊(cè)中預(yù)覽時(shí)，永遠(yuǎn)保持正著的原因。
一般的圖片處理軟件，都可以讀取出圖片的 Exif 信息，并且支持修改。隨便找一個(gè)在線(xiàn)查看 Exif 信息的工具網(wǎng)站，就可以查看到我上傳圖片的 Exif 信息。
圖片的 Exif 信息，沒(méi)有任何的保護(hù)，我們可以對(duì)其任意的修改。但是這些信息你也看到了，沒(méi)有修改的意義，通常就是壓縮時(shí)直接抹去。
2.2 壓縮會(huì)損失 Exif
壓縮會(huì)損失掉 Exif 信息，這也就是為什么在不發(fā)送原圖的時(shí)候，接收者是讀取不到 Exif 信息的。這很好理解，以現(xiàn)在圖片手機(jī)攝像頭支持的像素來(lái)說(shuō)，一張大畫(huà)幅的照片，隨隨便便就是上十 MB 甚至幾十 MB，這對(duì)發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)都是有壓力的，所以通常 App 的做法是在發(fā)送前，本地做一次圖片壓縮。
前面提到，Exif 信息會(huì)記錄拍照時(shí)，拍照設(shè)備持握的方向，例如有時(shí)我們會(huì)將手機(jī)倒過(guò)來(lái)拍全身照。這照片在相冊(cè)展示時(shí)，永遠(yuǎn)都是正確的方向，我不會(huì)得到一個(gè)頭朝下的照片。
如果壓縮會(huì)導(dǎo)致 Exif 丟失，為什么壓縮后的圖片，在顯示時(shí)依然可以保證顯示方向的正確?
這就要說(shuō)到圖片壓縮時(shí)的策略，我們就拿 Android 下比較出名的開(kāi)源圖片壓縮庫(kù) Luban 舉例，Github 上很多圖片壓縮庫(kù)都是借鑒或者引用它來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
在 Luban 的 Engine.java 文件中，可以找到相關(guān)的代碼，邏輯很簡(jiǎn)單，就是在壓縮前，先將圖片按照 Exif 中記錄的方向，旋轉(zhuǎn)后再進(jìn)行處理。
這也就是為什么圖片壓縮時(shí)，雖然抹去了 Exif 信息，但是圖片顯示的方向依然是正確的原因。
2.3 壓縮后保留 Exif 信息
保留 Exif 信息這種需求，我確實(shí)想不到有什么場(chǎng)景需要在壓縮后，保留此信息的。
但是如果有必要的話(huà)，最簡(jiǎn)單的處理方式，就是在壓縮前，將圖片的 Exif 讀取存儲(chǔ)，壓縮后再寫(xiě)入圖片中。
那么這就又涉及到，我們?nèi)绾尉幋a讀取和寫(xiě)入圖片的 Exif 信息。
三. 操作 Exif 信息
3.1 使用 ExifInterface
在 Android 中，需要 ExifInterface 來(lái)讀取 Exif 信息，如果你直接在 AS 中搜索這個(gè)類(lèi)，可以發(fā)現(xiàn)在 android.media 包下，確實(shí)有一個(gè) ExifInterface，但是我不建議使用它。
自從 Android Support 25.1.0 開(kāi)始，又添加了一個(gè)新的支持庫(kù)：ExifInterface。這是由于 Android 7.1 對(duì) ExifInterface 做了重大修改，因此建議使用此 Support 包，它最低支持到 Api 9+。
隨著 AndroidX 的發(fā)布，對(duì) ExifInterface 也做了遷移支持，只不過(guò)現(xiàn)在的版本還是 Beta01。
使用方式并沒(méi)有什么太大的差異，完全取決于你項(xiàng)目的要求，這里舉例就使用最新的 28.+ 了
- api "com.android.support:exifiinterface:28.+"
Support 包和 android.media 中的 ExifInterface 基本操作，都是類(lèi)似的，都提供了對(duì)指定圖片的 Exif 信息進(jìn)行讀寫(xiě)的功能，區(qū)別在于 Support 包中包含了 140 多個(gè)不同的屬性，而其中近 100 個(gè)是 android 7.1 中新增的。
3.2 獲取 ExifInterface
ExifInterface 存在兩個(gè)構(gòu)造函數(shù)，可以傳遞一個(gè)圖片文件路徑或者圖片的 InputStream。
上面兩種構(gòu)造方式，都可以獲取到一個(gè) ExifInterface 對(duì)象。它們之間有些差異：
1、使用 InputStream 獲得的 ExifInterface 無(wú)法被修改，而直接讀取的圖片文件，則可以修改。
2、ExifInterface 無(wú)法處理遠(yuǎn)端的 InputStream，例如是從 HttpURIConnection 返回的輸入流，所以這里建議使用 content:// 或者file:// 這種 Uri 路徑。
3.3 讀取 Exif 信息
獲得 ExifInterface 對(duì)象之后，就可以對(duì)其進(jìn)行操作。
大多數(shù)的 Exif 屬性，只需要視情況使用 getAttributeInt() 、getAttributeDouble()、getAttribute()(適用于 String)。它們分別表示不同類(lèi)型的屬性。這些方法接收一個(gè) String 類(lèi)型的參數(shù)，這些參數(shù)都以常量的形式，以 TAG_Xxx 為開(kāi)頭，被標(biāo)記在 ExifInterface 中。
具體想知道不同的 TAG_Xxx 需要使用什么方法獲取，可以直接看文檔。
其中注釋就已經(jīng)標(biāo)記了該屬性代表的類(lèi)型。
下面舉個(gè)最常見(jiàn)的例子，獲取圖片的拍攝方向，用于在顯示的時(shí)候進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)然，還有一些其它比較重要的信息，例如謠傳微信原圖暴露的位置信息，可以通過(guò) getLatLong() 方法獲取到一個(gè) float 的數(shù)組，分別表示經(jīng)度和維度，getAltitude() 獲取拍攝的海拔高度，單位是 米 。還有一些圖片，如果自帶縮略圖，可以使用 getThumbnail() 方法獲取到。更多操作，詳見(jiàn)代碼文檔，這里就不一一舉例了。
需要注意的是，Exif 是一個(gè)不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)，它不存在任何必須的標(biāo)記字段，每個(gè)標(biāo)記字段值，都是可選的，所以我們?cè)谧x取的時(shí)候，一定要考慮讀取時(shí)的異常處理。
3.4 寫(xiě)入 Exif 信息
ExifInterface 其實(shí)是不可信的，它只能作為一個(gè)參考。因?yàn)槿魏纬绦蚨伎梢詫?duì)它進(jìn)行修改。
修改 Exif 信息可以使用 setAttribute() 方法，它接收一個(gè) key-value 的鍵值對(duì)。用于標(biāo)記待修改的 Tag 和最終修改后的值。在修改完成之后，還需調(diào)用saveAttributes() 方法，否者不會(huì)將設(shè)置的 Exif 信息寫(xiě)入到圖片文件中。
還有一點(diǎn)需要注意，雖然文檔中表明，Exif 信息是一個(gè)弱校驗(yàn)的數(shù)據(jù)，但是它對(duì) TAG 的值是有要求的，如果不是它本身定義的值，保存并不會(huì)報(bào)錯(cuò)，但是讀取的時(shí)候，會(huì)返回 null 。
四. 小結(jié)時(shí)刻
到這里你應(yīng)該就清楚了，微信原圖泄露的只是照相機(jī) App 在拍照時(shí)，對(duì)圖片寫(xiě)入的固有信息，并沒(méi)有什么太多的秘密，這些信息在圖片壓縮時(shí)就會(huì)被抹去。
最后再總結(jié)一下：
圖片在拍照時(shí)，會(huì)寫(xiě)入 Exif 信息到圖片文件中，直接發(fā)送文件會(huì)保留此信息。
99% 的圖片壓縮，都會(huì)抹去 Exif 信息。
Android 下讀取 Exif 信息，可以使用 ExifInterface。
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