Шифрование помогает сохранять данные в секрете, но одновременно привлекает лишнее внимание. Если файл так просто не открыть, значит, в нем наверняка есть что-то ценное. Поэтому бывает важно скрыть само наличие секретной информации. Проще всего это сделать, растворив конфиденциальные данные внутри какого-нибудь безобидного файла. Решается такая задача с помощью стеганографических утилит, которые мы и протестируем.

WARNING


Статья написана в исследовательских целях. Вся информация в ней носит ознакомительный характер. Она адресована специалистам по безопасности и тем, кто хочет ими стать.
 

От фараонов до наших дней

Если считать, что история развивается по спирали, то современная жизнь, похоже, вышла на тот же виток, что и Древний Египет. Люди снова поклоняются кошкам и хранят их изображения повсюду. Параллельно возрождается культ тайного знания — одни прячут информацию, другие ищут способы получить ее. Так что идеальный способ скрыть секретные данные — это смешать их с тривиальным контентом вроде фотографий кошек.

По одной из версий, криптография зародилась как раз в Древнем Египте. Ее дочка — стеганография, или «тайнопись», появилась уже ближе к расцвету Римской империи. Отдельные приемы тайного письма практиковались еще до нашей эры, но в самостоятельную прикладную дисциплину стеганография оформилась лишь к XVI веку.

Современная стеганография — цифровая и компьютерная. Последнюю можно разделить на три больших направления. Первое — это собственно тайнопись, или методы сокрытия одних файлов (которые принято называть сообщением) внутри других («контейнера»). После заполнения сообщением контейнер внешне меняется незаметно и полностью сохраняет свою функциональность.

Второе направление изучает методы добавления к сообщению скрытых или стеганографических меток (stegomarks). Это незаметные без специальной обработки метки, идентичные для всех файлов одного человека или устройства. Например, такие стегометки записываются в цифровые фотографии для того, чтобы можно было доказать их авторство. Крэкеры иногда оставляют стегометки в лицензионных ключах. Они зашиты на уровне алгоритма генерации, а потому сохраняются при попытке изменить интерфейс кейгена и выдать его за свой.

Третье направление — внедрение в сообщение цифровых отпечатков (digital fingerprints). В отличие от стегометок, эти скрытые знаки уникальны для каждого сообщения. Они служат в основном для защиты интересов правообладателей, позволяя отследить распространение контента. К примеру, многие интернет-магазины внедряют цифровые отпечатки в продаваемые книги и музыкальные композиции. В них кодируется информация о дате продажи и аккаунте купившего (имя, IP-адрес и прочее). Если купленные файлы позже появятся среди торрентов или на файлообменниках, то правообладатели смогут установить распространителя нелегального контента. Для этого будет достаточно считать из контрафактного файла вкрапленный цифровой отпечаток.

Использует ли твой любимый онлайновый сервис стегометки? Это легко проверить. Достаточно купить два экземпляра одного и того же произведения с разных аккаунтов и сделать побайтное сравнение файлов. Разница между ними и покажет скрытые метки. Если же файлы скачались идентичные (и их хеши полностью совпадают), то стегометок внутри нет.

О каждом из этих направлений написано множество книг и статей, но до сих пор нет единой терминологии. Одни авторы дробят перечисленные ветви на десятки более мелких, а другие не видят принципиальной разницы и между крупными. Для кого-то есть тонкая грань между скрытым хранением и скрытой передачей данных, а для других это лишь частности.

Не будем вдаваться в полемику, гораздо интереснее попробовать стеганографию в деле. Для начала рассмотрим поближе ее основное применение — сокрытие данных. Из полусотни утилит для маскировки одних файлов внутри других мы отобрали всего семь. В обзор вошли только те, которые гарантированно работают в Windows 10.

Для теста мы возьмем картинку с обоями для рабочего стола. За этой растительностью можно уместить много интересного.

 

Anubis

https://sourceforge.net/projects/anubisstegano/files/latest/download

Анубис — супергерой древних египтян. Человек-шакал, в честь которого спустя шесть тысяч лет назвали бесплатную программу. Ее первая и, к сожалению, последняя версия была написана в 2014 году на Java. Поэтому утилита получилась кросс-платформенной, но требующей установки JRE, а также (в случае с Windows 10) виртуальной машины DOS — NTVDM.

Принести Анубису Джаву!
Принести Анубису Джаву!

Основное окно программы выглядит максимально аскетично. Нажимаем Encrypt и в открывающейся вкладке указываем необходимые действия: какой файл поместить внутрь какого и где сохранить результат. Гарантированно работает только сокрытие текстовых файлов внутри картинок формата BMP. Несколько таких уже есть в Windows 10 — это иконки пользователей. Было бы занятно спрятать в user.bmp список паролей или еще какую-нибудь конфиденциальную инфу. Давно подмечено, что лучшие тайники стоят на видном месте.

Прячем TXT в BMP
Прячем TXT в BMP

Дополнительно можно защитить полученный файл пин-кодом — тогда он потребуется для обратного преобразования. Утилита некорректно обрабатывает строку с указанием места результирующего файла. Он может быть сохранен на уровень выше заданного или вообще в исходном каталоге.

Сравнение пустого и наполненного контейнера
Сравнение пустого и наполненного контейнера

Как видно из побайтного сравнения исходного файла BMP с содержащим скрытый текст, программа работает очень примитивно. Она просто дописывает данные в конец файла. Данные зашифрованы, но снабжены характерными указателями: limiter1, limiter2, inserted length begins. Простым поиском файлов, содержащих такие строки, легко найти все стегоконтейнеры. Такую утилиту можно использовать в качестве иллюстрации простейшего метода стеганографии, но для серьезных задач она совершенно не подходит.

 

DeEgger Embedder

http://www.softpedia.com/get/Security/Encrypting/DeEgger-Embedder.shtml#download

DeEgger Embedder — еще одна маленькая программа для стеганографии. В ней реализован уже больший набор функций, но его использование требует установки .NET Framework 3.5. Помимо редко используемых сегодня картинок BMP, программа поддерживает в качестве контейнеров PNG, JPG, видеофайлы AVI и музыкальные MP3. Утилита ведет подробный лог своих действий, который отображается прямо в главном окне.

Делаем пасхальные яйца!
Делаем пасхальные яйца!

Кнопка запуска алгоритма называется Combine, а не Encrypt, что более точно отражает процесс внедрения файлов. Извлекаются скрываемые файлы (стегосообщения) из мультимедийных контейнеров нажатием единственной кнопки Extract. Никакой защиты пин-кодом здесь нет.

Комбайн и экстракт
Комбайн и экстракт

Зато программа может обрабатывать несколько файлов сразу. Можно поместить несколько сообщений в один контейнер или одно в разные контейнеры.

Записываем несколько файлов в один контейнер
Записываем несколько файлов в один контейнер

После обработки в DeEgger утилиты для сравнения изображений считают идентичными исходный и конечный файлы BMP. Реально же это пустой и заполненный контейнер в терминологии стеганографии.

Мнимая идентичность
Мнимая идентичность

Сделаем побайтное сравнение. Знакомая картина? Так же как и Anubis, утилита DeEgger Embedder дописала стегосообщение в конец файла-контейнера. В картинке user.bmp много однотонных областей, поэтому такой аппендикс выглядит особенно заметно.

Те же пасхальные яйца, вид в коде
Те же пасхальные яйца, вид в коде

На первый взгляд, здесь нет явных указателей, по которым можно сделать поиск файлов, содержащих определенную строку. Однако приглядимся внимательнее. Для этого сделаем еще один контейнер с другим сообщением и сравним уже два заполненных контейнера между собой.

Находим указатель внедренного файла
Находим указатель внедренного файла

Вот одинаковый участок в шестнадцатеричном виде: 24 23 26 29 2A 40 26 28 23 5E 2A 00 D1 8B 87 8B FF.

Как видишь, несмотря на поддержку большего числа форматов, DeEgger недалеко ушел от Anubis. Скрываемые файлы так же записываются в конец файла-контейнера и имеют характерный вид, по которому их легко обнаружить.

Продолжение статьи доступно только подписчикам

Вариант 1. Оформи подписку на «Хакер», чтобы читать все статьи на сайте

Подписка позволит тебе в течение указанного срока читать ВСЕ платные материалы сайта, включая эту статью. Мы принимаем оплату банковскими картами, электронными деньгами и переводами со счетов мобильных операторов. Подробнее о подписке

Вариант 2. Купи одну статью

Заинтересовала статья, но нет возможности оплатить подписку? Тогда этот вариант для тебя! Обрати внимание: этот способ покупки доступен только для статей, опубликованных более двух месяцев назад.


Комментарии

Подпишитесь на ][, чтобы участвовать в обсуждении

Обсуждение этой статьи доступно только нашим подписчикам. Вы можете войти в свой аккаунт или зарегистрироваться и оплатить подписку, чтобы свободно участвовать в обсуждении.

Check Also

SHA 2017. Репортаж с самого яркого хакерского ивента этого лета

Still Hacking Anyway 2017 — это фестиваль, на котором собрались четыре тысячи хакеров со в…