物理隔离（Air-gap）终结者：如何用屏幕和摄像头实现高速数据传输？
关于二维码的小知识
二维码可太常见了，现在啥不是扫一扫，扫一扫关个注，扫一扫跳转网页，扫一扫跳转小程序。其实二维码是一种信息存储方式，但存储的信息非常有限，存储的容量通常有两个因素决定：
版本因素
版本从版本 1 (21×21 模块) 到版本 40 (177×177 模块)，版本越高，尺寸越大，容量越大
纠错级别
纠错级别，也就是容错。分为四个级别：
- L (7% 错误恢复)：容量最大
- M (15% 错误恢复)
- Q (25% 错误恢复)
- H (30% 错误恢复)：容量最小
我们生活中一般用 M 及以上级别。
二维码中间部分打码了还是能正常扫描识别，这就是二维码的容错性
在这个万物互联的时代，如果一台电脑被物理隔离（Air-gapped），拔掉了网线、禁用了蓝牙、封死了 USB 口，你还能把里面的文件取出来吗？今天介绍的这个开源项目 libcimbar，用硬核的 C++ 代码和屏幕上的 "赛博霓虹"，给出了一个完美的答案。
想象这样一个场景
你面对着一台存储着绝密数据的服务器，或者是一台感染了超级病毒需要提取日志的电脑。出于安全原因，这台设备处于 物理隔离（Air-gapped） 状态 —— 没有 Wi-Fi，没有蓝牙，没有 NFC，甚至 USB 接口都被物理熔断了。（这不就是大家工作环境的内网么😏）
你手里只有一台手机，如何把电脑里的文件 "吸" 出来？
过去，你可能需要对着屏幕拍照，然后回去用 OCR 识别文字；或者手抄十六进制代码。但今天，Github 上一个名为 libcimbar 的开源项目，为我们提供了一种极具科幻感且高效率的解决方案。
什么是 libcimbar？
简单来说，libcimbar 是一个基于 C++ 编写的高性能库，它实现了一种名为 Cimbar (Color Icon Matrix Barcode) 的协议。
普通的二维码（QR Code）是静态的，黑白的，存储几 KB 的数据都要变得密密麻麻。而 libcimbar 把它变成了一场动态的彩色电影。
- 发送端：利用电脑屏幕，将文件编码成一连串高速闪烁的彩色方块矩阵（就像在播放一段乱码视频）
- 接收端：利用手机摄像头，实时捕捉这些图像流，并解码还原成文件
你可能会问："这不就是把文件切成一堆二维码轮播吗？"
不，完全不同。普通二维码轮播如果有某一帧没扫到，文件就损坏了。而 libcimbar 采用了类似卫星通信的技术，即使你手抖了、对焦慢了、丢帧了，依然能完美还原文件。
令人咋舌的性能(比百度网盘还快😂)
在光学传输领域（Optical Data Transfer），速度通常是最大的瓶颈。但 libcimbar 的表现令人印象深刻：
- 传输速度：约 850 Kbps (即 106 KB/s，网友戏称：比百度网盘传输速度还快😂)
- 容量限制：支持最大约 33MB 的文件
100 多 KB/s 的速度意味着什么？意味着传输一张高清照片只需要几秒钟，传输一份复杂的 PDF 文档也是瞬间的事，甚至可以传输小型的可执行程序或加密密钥。在没有物理连接的情况下，这个带宽简直是 "高速公路"，我甚至想到了把扫描端安在眼镜镜脚上，然后对着屏幕一顿扫扫扫就把机密文件偷走了。
核心黑科技：喷泉码与计算机视觉
libcimbar 之所以能做到这一点，是因为它在技术栈上叠满了 Buff。它不仅仅是图像处理，更是通信原理的教科书级应用。
喷泉码 (Fountain Codes)
这是该项目最核心的魔法。
在传统的 TCP 网络传输中，丢包了需要重传。但在单向的光学传输中，接收端（手机）没法告诉发送端（屏幕）："喂，第 5 帧没看清，重发一下！"
于是，作者引入了 Wirehair（一种喷泉码实现）。它的原理就像喷泉一样：
发送端源源不断地产生 "水滴"（数据包），这些水滴包含了原始文件的冗余信息。接收端不需要按顺序接收，也不在乎丢了中间的哪几滴水，只要接满了一定数量的水滴（比如总量的 110%），就能瞬间通过数学算法还原出完整的 "一桶水"。
这意味着：你可以随时开始扫，中间手抖移开了也不怕，只要最后进度条跑满，文件就是完整的。
极致的 C++ 优化
其实这个项目最早有一个 Python 版本叫 cimbar，但速度较慢。现在的 libcimbar 是其 C++ 重写版。
- 使用了 OpenCV 进行图像识别
- 利用 SIMD 指令集 加速 Reed-Solomon 纠错运算
- 针对 Android 端进行了专门的 neon 优化
这就是为什么它能在手机上跑出近 1Mbps 的解码速度，而不会把手机卡死。
实际上手体验
想要体验这个黑科技，你甚至不需要自己编译代码，作者非常贴心地提供了 Web 端和 Android App。
第一步：发送端（网页 https://cimbar.org/）
打开项目提供的演示网页（基于 WebAssembly 技术），直接把你想传的文件拖进去。屏幕上瞬间会出现一个以极高频率闪烁的彩色矩阵，看起来既像故障艺术，又像黑客帝国的数字雨。
第二步：接收端（手机）
在安卓手机上安装配套的 cfc 应用。打开 App，授予摄像头权限，然后保存文件即可！
它有什么用？
除了觉得酷，libcimbar 解决了真实世界中的不少痛点：
绝密环境数据导出
在涉密单位或金融机构，内网与外网完全物理隔离。运维人员如果需要导出日志进行分析，使用这种光学传输方式，既能保证数据单向流动（防病毒注入内网），又能避开 USB 管控。
应急通信
在极端灾害或战术环境下，无线电静默或信道拥堵时，屏幕和摄像头就是最后的数据生命线。
结语
sz3/libcimbar 是那种典型的 "虽然小众，但极其惊艳" 的开源项目。它没有使用什么昂贵的专有硬件，仅仅利用了我们手边最普通的屏幕和摄像头，通过精妙的算法设计，打通了一条不可见的 "光缆"。
项目地址：https://github.com/sz3/libcimbar
app下载: https://github.com/sz3/cfc/releases/
在线体验：https://cimbar.org/ 手机接收需安装app