{"id":31080,"date":"2019-10-31T21:39:19","date_gmt":"2019-10-31T18:39:19","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/steganografiya-v-fajlovoj-sisteme\/"},"modified":"2019-10-31T21:39:19","modified_gmt":"2019-10-31T18:39:19","slug":"steganografiya-v-fajlovoj-sisteme","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/administrirovanie\/steganografiya-v-fajlovoj-sisteme","title":{"rendered":"Steganographie im Dateisystem","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p>Hallo, Habr. <\/p>\n<p><\/p>\n<p>Ich m\u00f6chte Ihnen ein kleines Projekt zur <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ru.wikipedia.org\/wiki\/%D0%A1%D1%82%D0%B5%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D1%8F\">Steganographie<\/a><\/noindex>, das in meiner Freizeit entstanden ist, vorstellen. <\/p>\n<p><\/p>\n<p>Ich habe ein Projekt zur versteckten Speichermethode von Informationen im Dateisystem (im Folgenden <strong>FS<\/strong>).<br \/>\n) entwickelt. Dies k\u00f6nnte zu Bildungszwecken genutzt werden, um vertrauliche Informationen zu stehlen.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Steganographie im Dateisystem\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/d6639b37e1b1fe57b80288e671176fe3.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p><\/p>\n<p>Als Testbeispiel wurde ein recht altes Linux-Dateisystem <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ru.wikipedia.org\/wiki\/Ext2\">ext2<\/a><\/noindex>. <\/p>\n<p>\n<noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><\/p>\n<h3 id=\"realizaciya\">Implementierung<\/h3>\n<p><\/p>\n<h4 id=\"soobrazheniya-o-realizacii\">ausgew\u00e4hlt.<\/h4>\n<p><\/p>\n<p>Wenn man das Standard-Dateisystem ext2 gut \u201eaufschl\u00fcsseln\u201c kann, l\u00e4sst sich sagen, dass im Dateisystem das sogenannte <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/www.nongnu.org\/ext2-doc\/ext2.html#SUPERBLOCK\"><strong>Wenn man das Standard-Ext2-Dateisystem gut analysiert, wird klar, dass im FS der sogenannte<\/strong><\/a><\/noindex>Superblock <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/www.nongnu.org\/ext2-doc\/ext2.html#BLOCK-BITMAP\"><strong>existiert, der die grundlegenden Informationen \u00fcber das System enth\u00e4lt. Ich habe au\u00dferdem die<\/strong><\/a><\/noindex> und <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/www.nongnu.org\/ext2-doc\/ext2.html#INODE-TABLE\"><strong>Block-Bitmap<\/strong><\/a><\/noindex>und die <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ru.wikipedia.org\/wiki\/Hex-%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80\">Inode-Tabelle<\/a><\/noindex>. <\/p>\n<p><\/p>\n<p>gefunden. Fast sofort kam die Idee auf, Informationen in die derzeit leeren Bl\u00f6cke des FS zu schreiben. Jetzt musste ich mir einen Schutz gegen einen Programmierer \u00fcberlegen, der mit einem <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ru.wikipedia.org\/wiki\/Advanced_Encryption_Standard\">Hex-Editor<\/a><\/noindex>ausgestattet ist. Wenn versteckte Informationen unverschl\u00fcsselt gespeichert werden, wird diese, selbst wenn sie im FS verwischt ist, dennoch zu stark ins Auge fallen, besonders wenn der Programmierer wei\u00df, wonach er suchen soll. Daher wurde beschlossen, alle Bl\u00f6cke der Quelldatei zu verschl\u00fcsseln. Ich w\u00e4hlte den Blockchiffrieralgorithmus<\/p>\n<p><\/p>\n<p>AES<\/p>\n<p><\/p>\n<p>, aber wie Sie verstehen, ist das nicht entscheidend.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Steganographie im Dateisystem\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/cb6e712aeffafe87b1ad10e4ed5b0a39.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p><\/p>\n<h4 id=\"algoritm-zapisi\">Aufzeichnungsalgorithmus<\/h4>\n<p><\/p>\n<p>Schritt f\u00fcr Schritt:<\/p>\n<p><\/p>\n<ul>\n<li>Zun\u00e4chst Informationen in das urspr\u00fcngliche Dateisystem schreiben;<\/li>\n<li>Diese Informationen l\u00f6schen (nicht unbedingt alle); <\/li>\n<li>Die Datei, die verborgen werden soll, in Bl\u00f6cke fester L\u00e4nge aufteilen und einen Marker hinzuf\u00fcgen;<\/li>\n<li>Diese Bl\u00f6cke verschl\u00fcsseln;<\/li>\n<li>Die verschl\u00fcsselten Bl\u00f6cke in leere Bl\u00f6cke des FS einf\u00fcgen.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\n<b class=\"spoiler_title\">F\u00fcr Diagrammliebhaber<\/b><\/p>\n<p>Nachfolgend ist das Flussdiagramm des Aufzeichnungsalgorithmus dargestellt. Der Algorithmus erh\u00e4lt vier Eingabedateien:<br \/>\n-Abbild des ver\u00e4nderbaren Dateisystems;<br \/>\n-Datei, die der Steganographie unterzogen werden soll;<br \/>\n-Datei mit dem AES-Verschl\u00fcsselungsschl\u00fcssel;<br \/>\n-Datei mit dem Marker.<br \/>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Steganographie im Dateisystem\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/3089bf0d55cbdca1a98e4ee992089665.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p><\/p>\n<p>Es ist sofort zu erw\u00e4hnen, dass dieser Algorithmus einen Nachteil hat: Nach dem Schreiben der Datei in das FS <strong>ist es nicht m\u00f6glich<\/strong> Es ist wichtig, neue Informationen in das Dateisystem zu schreiben, da jede neue Information in die Bereiche gelangen kann, die wir unserem steganografierten Datei zugewiesen haben. Allerdings er\u00f6ffnet dies auch die M\u00f6glichkeit, \"Schnell die Spuren zu verwischen.\" <\/p>\n<p><\/p>\n<p>Es ist offensichtlich, wie das behoben werden kann: Der Schreibalgorithmus f\u00fcr die Bl\u00f6cke im Dateisystem muss \u00fcberarbeitet werden. Das ist zwar klar, aber eine unglaublich arbeitsintensive Aufgabe.<br \/>\nF\u00fcr den Proof Of Concept habe ich das nicht realisiert.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Das Ergebnis sind folgende \u00c4nderungen im Dateisystem, so sieht das Dateisystem vor der Steganografie aus (zuvor wurde eine Audiodatei geschrieben).<br \/>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Steganographie im Dateisystem\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/a779de50121de2bafacab9d891b5f5df.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nSo sieht das Dateisystem mit bereits steganografierten Informationen aus.<br \/>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Steganographie im Dateisystem\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/5722200a90d720f96c0aad5b4a5a11ae.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p><\/p>\n<h4 id=\"algoritm-chteniya\">Lesealgorithmus<\/h4>\n<p><\/p>\n<p>Schritt f\u00fcr Schritt:<\/p>\n<p><\/p>\n<ul>\n<li>Mit dem Wissen um den Schl\u00fcssel und die Art der Markierung die ersten N Marker erstellen, wobei garantiert wird, dass N multipliziert mit der Blockl\u00e4nge des Dateisystems l\u00e4nger ist als die L\u00e4nge der steganografierten Datei.<\/li>\n<li>Die Suche nach Bl\u00f6cken im Dateisystem durchf\u00fchren, die mit Markern beginnen; <\/li>\n<li>Die erhaltenen Bl\u00f6cke entschl\u00fcsseln und die Marker abtrennen;<\/li>\n<li>Die erhaltenen Bl\u00f6cke in der richtigen Reihenfolge zusammenstellen und die urspr\u00fcngliche Datei erhalten.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\n<b class=\"spoiler_title\">F\u00fcr Diagrammliebhaber<\/b><\/p>\n<p>Nachfolgend ist das Flussdiagramm des Schreibalgorithmus dargestellt. Der Algorithmus erh\u00e4lt drei Dateien als Eingabe:<br \/>\n-Abbild des Dateisystems;<br \/>\n-Datei mit dem AES-Verschl\u00fcsselungsschl\u00fcssel;<br \/>\n-Datei mit dem Marker.<br \/>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Steganographie im Dateisystem\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/9dcfe680121a30c1b17b5a4cdbd76dc3.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p><\/p>\n<p>Nach dem Ausf\u00fchren des Programms wird eine Datei namens Read erstellt, die die aus der gesteganografierten Dateisystem-Datei extrahierte Datei sein wird. Wenn der Schl\u00fcssel oder der Marker falsch angegeben wurde, bleibt die Datei Read leer.<br \/>\n(F\u00fcr Liebhaber von \u00c4sthetik kann man nicht nur die Datei, sondern auch \u201eKopfzeilen\u201c hinzuf\u00fcgen, die Metainformationen enthalten: Dateiname, Berechtigungen, Zeitpunkt der letzten \u00c4nderung usw.)<\/p>\n<p><\/p>\n<h4 id=\"avtomatizaciya-zapuska\">Automatisierung des Starts<\/h4>\n<p><\/p>\n<p>Zur Vereinfachung wurden Bash-Skripte geschrieben, die den Start unter Linux automatisieren (getestet auf Ubuntu 16.04.3 LTS).<br \/>\nLassen Sie uns den Start Schritt f\u00fcr Schritt durchgehen.<br \/>\nSchreiben:<\/p>\n<p><\/p>\n<ol>\n<li>sudo Copy_Flash.sh \u201cDEVICE\u201d \u2014 wir erhalten ein Abbild des FS von DEVICE (Flash);<\/li>\n<li>.\/Write.sh \u201cFILE\u201d \u201cKEY\u201d \u201cMARKER\u201d \u2013 wir erstellen eine virtuelle Umgebung, laden die ben\u00f6tigten Bibliotheken herunter und f\u00fchren das Skript zum Schreiben aus;<\/li>\n<li>sudo .\/Write_Flash.sh \u201cDEVICE\u201d \u2013 wir schreiben das modifizierte FS wieder auf DEVICE.<\/li>\n<\/ol>\n<p><\/p>\n<p>Lesen:<\/p>\n<p><\/p>\n<ol>\n<li>sudo Copy_Flash.sh \u201cDEVICE\u201d \u2014 wir erhalten ein Abbild des FS von DEVICE (Flash);<\/li>\n<li>.\/Read.sh \u201cKEY\u201d \u2018MARKER\u201d \u2014 wir erstellen eine virtuelle Umgebung, laden die ben\u00f6tigten Bibliotheken herunter und f\u00fchren das Skript zum Lesen aus;<\/li>\n<li>Im aktuellen Verzeichnis \u00f6ffnen wir die Datei Read \u2013 das ist die gesteganografierte Information.<\/li>\n<\/ol>\n<p><\/p>\n<h3 id=\"zaklyuchenie\">Fazit<\/h3>\n<p><\/p>\n<p>Diese Methode der Steganographie bedarf m\u00f6glicherweise weiterer Verfeinerungen, zus\u00e4tzlicher Tests und einer Erweiterung auf popul\u00e4rere Dateisysteme wie <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ru.wikipedia.org\/wiki\/FAT32\">Fat32<\/a><\/noindex>, <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ru.wikipedia.org\/wiki\/NTFS\">NTFS<\/a><\/noindex> und <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ru.wikipedia.org\/wiki\/Ext4\">ext4<\/a><\/noindex>.<br \/>\nZiel dieser Arbeit war es, das Prinzip zu demonstrieren, mit dem man Informationen versteckt im Dateisystem speichern kann.<br \/>\nMit solchen Algorithmen kann man Informationen sicher speichern. Wenn man den Schl\u00fcssel kennt, ist es m\u00f6glich, ein solches System zwar durch Volltextsuche, jedoch mit einem sehr zeitaufw\u00e4ndigen Algorithmus zu knacken. Ohne den Schl\u00fcssel erscheint mir dieses System jedoch als absolut sicher, was jedoch Anlass f\u00fcr einen eigenen Artikel sein k\u00f6nnte.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Der gesamte Code ist in der Programmiersprache Python Version 3.5.2 implementiert. <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/youtu.be\/FEAE3_xDKkA\">Ein Arbeitsbeispiel<\/a><\/noindex> ist auf meinem YouTube-Kanal zu finden. Der vollst\u00e4ndige Code des Projekts ist auf <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/github.com\/MalahovMV\/Ext2Stego\">github<\/a><\/noindex>.<br \/>\n(Ja, ich wei\u00df, dass man f\u00fcr die Produktionsversion auf etwas \u201eSchnelles\u201c wie C schreiben sollte \ud83d\ude09 )<br \/>\nIn dieser Implementierung darf die Gr\u00f6\u00dfe der Eingabedatei f\u00fcr die Steganographie 1000 kB nicht \u00fcberschreiten.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Ich m\u00f6chte dem Benutzer <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habrahabr.ru\/users\/pavelmstu\/\" class=\"user_link\">PavelMSTU<\/a><\/noindex> f\u00fcr wertvolle Ratschl\u00e4ge bei der Planung der Forschung und Empfehlungen f\u00fcr die Gestaltung des Artikels danken.<\/p>\n<p>Quelle: <a content=\"nofollow\" rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/347604\/\">habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"<p>\u041f\u0440\u0438\u0432\u0435\u0442, 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\u043f\u0440\u0438\u043c\u0435\u043d\u0438\u0442\u044c \u0434\u043b\u044f \u043a\u0440\u0430\u0436\u0438 \u043a\u043e\u043d\u0444\u0438\u0434\u0435\u043d\u0446\u0438\u0430\u043b\u044c\u043d\u043e\u0439 \u0438\u043d\u0444\u043e\u0440\u043c\u0430\u0446\u0438\u0438 \u0432 \u043e\u0431\u0440\u0430\u0437\u043e\u0432\u0430\u0442\u0435\u043b\u044c\u043d\u044b\u0445 \u0446\u0435\u043b\u044f\u0445. \u0412 \u0432\u0438\u0434\u0435 \u043e\u043f\u044b\u0442\u043d\u043e\u0433\u043e \u043e\u0431\u0440\u0430\u0437\u0446\u0430 \u0431\u044b\u043b\u0430 \u0432\u044b\u0431\u0440\u0430\u043d\u0430 \u0432\u0435\u0441\u044c\u043c\u0430 \u0441\u0442\u0430\u0440\u0435\u043d\u044c\u043a\u0430\u044f \u043b\u0438\u043d\u0443\u043a\u0441\u043e\u0432\u0430\u044f \u0424\u0421 ext2. \u0420\u0435\u0430\u043b\u0438\u0437\u0430\u0446\u0438\u044f \u0421\u043e\u043e\u0431\u0440\u0430\u0436\u0435\u043d\u0438\u044f \u043e \u0440\u0435\u0430\u043b\u0438\u0437\u0430\u0446\u0438\u0438 \u0415\u0441\u043b\u0438 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