ફાઇલો દ્વારા સ્ટેગનોગ્રાફી: સેક્ટરમાં સીધો ડેટા છુપાવો

ટૂંકી પ્રસ્તાવના

સ્ટેગનોગ્રાફી, જો કોઈને યાદ ન હોય, તો કેટલાક કન્ટેનરમાં માહિતી છુપાવી રહી છે. ઉદાહરણ તરીકે, ચિત્રોમાં (ચર્ચા અહીં и અહીં). તમે ફાઇલ સિસ્ટમના સેવા કોષ્ટકોમાં ડેટા પણ છુપાવી શકો છો (આ વિશે લખ્યું હતું અહીં), અને તે પણ TCP પ્રોટોકોલ સર્વિસ પેકેટોમાં. કમનસીબે, આ બધી પદ્ધતિઓમાં એક ખામી છે: કન્ટેનરમાં અસ્પષ્ટપણે "દાખલ" કરવા માટે, તમારે ઘડાયેલું ગાણિતીક નિયમોની જરૂર છે જે કન્ટેનરની આંતરિક રચનાની વિશિષ્ટતાને ધ્યાનમાં લે છે. અને કન્ટેનરના મેનીપ્યુલેશનના પ્રતિકાર સાથે સમસ્યાઓ ઊભી થાય છે: ઉદાહરણ તરીકે, જો તમે ચિત્રને સહેજ સંપાદિત કરો છો, તો છુપાયેલી માહિતી ખોવાઈ જાય છે.

શું કોઈક રીતે ઘડાયેલું અલ્ગોરિધમ્સ અને ડેટા સાથે સૂક્ષ્મ મેનિપ્યુલેશન્સ વિના કરવું શક્ય છે, અને હજી પણ કન્ટેનરની કાર્યક્ષમતા અને છુપાયેલા ડેટાની સુરક્ષાના સ્વીકાર્ય સ્તરની ખાતરી કરવી શક્ય છે? આગળ જોતાં, હું કહીશ - હા, તમે કરી શકો છો! હું એક ઉપયોગિતા પણ ઓફર કરીશ.

પદ્ધતિની લોહિયાળ વિગતો

મૂળ વિચાર કપાળ પરના ફટકા જેટલો સરળ છે: ડિસ્ક પર એવા વિસ્તારો છે કે જેના પર ઑપરેટિંગ સિસ્ટમ ક્યારેય લખતી નથી (અથવા ભાગ્યે જ લખે છે). ઘડાયેલું અલ્ગોરિધમ્સનો ઉપયોગ કરીને આ વિસ્તારોને શોધવાની જરૂરિયાતને ટાળવા માટે, અમે રીડન્ડન્સીનો ઉપયોગ કરીશું - એટલે કે, અમે ડિસ્કના તમામ ક્ષેત્રોમાં ઘણી વખત, ઘણી વખત અમારી છુપાયેલી માહિતીની નકલ કરીશું. પછી, આ બધા વૈભવની ટોચ પર, તમે જરૂરી પાર્ટીશનો બનાવી શકો છો, ફાઇલ સિસ્ટમને ફોર્મેટ કરી શકો છો, ફાઇલો લખી શકો છો અને OS ઇન્સ્ટોલ કરી શકો છો - તે જ રીતે, ગુપ્ત ડેટાનો ભાગ સાચવવામાં આવશે અને પુનઃપ્રાપ્ત કરી શકાય છે, અને પુનરાવર્તિત ડુપ્લિકેશન અમને મદદ કરશે. ટુકડાઓમાંથી મૂળ આખું એકસાથે મૂકો.

આ પદ્ધતિનો ફાયદો સ્પષ્ટ છે: અમે ફાઇલ ફોર્મેટ પર અથવા ઉપયોગમાં લેવાતી ફાઇલ સિસ્ટમના પ્રકાર પર પણ આધાર રાખતા નથી.

ગેરફાયદા પણ છે, મને લાગે છે, સ્પષ્ટ છે:

• ગુપ્ત ડેટા ફક્ત સમગ્ર ડિસ્કને સંપૂર્ણપણે ફરીથી લખીને બદલી શકાય છે, ત્યારબાદ વપરાશકર્તાને દેખાતી સામગ્રીને ફરીથી બનાવીને. જો કે, તમે એવા સૉફ્ટવેરનો ઉપયોગ કરી શકતા નથી જે છબીમાંથી ડિસ્કને ફરીથી બનાવે છે: તે અગાઉના ગુપ્ત ડેટાને પણ ફરીથી બનાવશે.
• ગુપ્ત ડેટાનું પ્રમાણ જેટલું મોટું છે, કેટલીક માહિતી ગુમાવવાની સંભાવના વધારે છે.
• ડિસ્કમાંથી ડેટા પુનઃપ્રાપ્ત કરવામાં લાંબો સમય લાગી શકે છે. ઘણી મિનિટોથી ઘણા દિવસો સુધી (આધુનિક ડિસ્ક મોટી છે).

હવે ચાલો સ્પષ્ટીકરણો પર આગળ વધીએ.

તે સ્પષ્ટ છે કે જો તમે ફક્ત સમગ્ર ડિસ્ક પર ગુપ્ત ડેટાને સમીયર કરો છો, તો તે ફક્ત નગ્ન આંખથી છુપાયેલ હશે. જો તમે તમારી ત્રાટકશક્તિને ડિસ્ક એડિટરથી સજ્જ કરો છો, તો ડેટા તેની બધી ભવ્યતામાં દેખાશે. તેથી, ડેટાને એનક્રિપ્ટ કરવાનો સારો વિચાર હશે જેથી કરીને તે દેખાઈ ન શકે. અમે સરળ રીતે એન્ક્રિપ્ટ કરીશું, પરંતુ સ્વાદિષ્ટ રીતે: aes256-cbc અલ્ગોરિધમનો ઉપયોગ કરીને. અમે વપરાશકર્તાને એન્ક્રિપ્શન કી માટે પૂછીશું અને તેને સારો પાસવર્ડ આપીશું.

આગળનો પ્રશ્ન એ છે કે આપણે ખરાબ ડેટામાંથી "સારા" ડેટાને કેવી રીતે અલગ કરી શકીએ. અહીં એક ચેકસમ અમને મદદ કરશે, પરંતુ સરળ નહીં, પરંતુ SHA1. અને શું? તે ગિટ માટે પૂરતું સારું છે, તેથી તે અમને પણ અનુકૂળ કરશે. નક્કી કર્યું: અમે દરેક સંગ્રહિત માહિતીને ચેકસમ સાથે પ્રદાન કરીએ છીએ, અને જો ડિક્રિપ્શન પછી તે મેળ ખાય છે, તો તેનો અર્થ એ છે કે ડિક્રિપ્શન સફળ થયું હતું.

તમારે ફ્રેગમેન્ટ નંબર અને ગુપ્ત ડેટાની કુલ લંબાઈની પણ જરૂર પડશે. ફ્રેગમેન્ટ નંબર એ ટ્રેક રાખવાનો છે કે આપણે કયા ટુકડાઓ પહેલાથી જ ડિસિફર કરી લીધા છે અને કયા બાકી છે. છેલ્લા ટુકડા પર પ્રક્રિયા કરતી વખતે કુલ લંબાઈ અમારા માટે ઉપયોગી થશે, જેથી બિનજરૂરી ડેટા (એટલે ​​​​કે પેડિંગ) ન લખાય. ઠીક છે, કારણ કે અમારી પાસે હજી પણ હેડર છે, અમે ત્યાં ગુપ્ત ફાઇલનું નામ ઉમેરીશું. તે ડિક્રિપ્શન પછી ઉપયોગી થશે, જેથી તેને કેવી રીતે ખોલવું તે અનુમાન ન કરવું.

વ્યવહારમાં પદ્ધતિનું પરીક્ષણ

તપાસવા માટે, ચાલો સૌથી સામાન્ય માધ્યમ લઈએ - એક ફ્લેશ ડ્રાઇવ. મને 1 GB ની ક્ષમતા ધરાવતું જૂનું મળ્યું, જે પ્રયોગો માટે એકદમ યોગ્ય છે. જો તમે, મારા જેવા, ભૌતિક મીડિયાથી પરેશાન ન થવાના વિચાર સાથે આવ્યા છો, પરંતુ તેને ફાઇલ પર પરીક્ષણ કરો - એક ડિસ્ક છબી, તો હું તરત જ કહીશ: તે કામ કરશે નહીં. આવી "ડિસ્ક" ફોર્મેટ કરતી વખતે, Linux ફરીથી ફાઇલ બનાવે છે, અને બધા ન વપરાયેલ ક્ષેત્રો શૂન્યથી ભરવામાં આવશે.

Linux સાથેના મશીન તરીકે, કમનસીબે, મારે બાલ્કનીમાં પડેલા Raspberry Pi 3 પર વેધર સ્ટેશનનો ઉપયોગ કરવો પડ્યો. ત્યાં ઘણી બધી મેમરી નથી, તેથી અમે મોટી ફાઇલોને છુપાવીશું નહીં. અમે અમારી જાતને મહત્તમ 10 મેગાબાઇટ્સ સુધી મર્યાદિત કરીએ છીએ. ખૂબ નાની ફાઇલોને છુપાવવાનો પણ કોઈ અર્થ નથી: ઉપયોગિતા 4 KB ક્લસ્ટરમાં ડિસ્ક પર ડેટા લખે છે. તેથી, નીચે આપણે આપણી જાતને 3 kb ફાઇલ સુધી મર્યાદિત કરીશું - તે આવા એક ક્લસ્ટરમાં બંધબેસે છે.

અમે તબક્કામાં ફ્લેશ ડ્રાઇવની મજાક કરીશું, દરેક તબક્કા પછી તપાસ કરીશું કે છુપાયેલી માહિતી વાંચી શકાય છે કે કેમ:

1. 16 KB ના ક્લસ્ટર કદ સાથે FAT16 ફોર્મેટમાં ઝડપી ફોર્મેટિંગ. આ તે છે જે Windows 7 ફ્લેશ ડ્રાઇવ સાથે કરવાની ઑફર કરે છે જેમાં ફાઇલ સિસ્ટમ નથી.
2. ફ્લેશ ડ્રાઇવને તમામ પ્રકારના કચરા સાથે 50% દ્વારા ભરીને.
3. ફ્લેશ ડ્રાઇવને તમામ પ્રકારના કચરા સાથે 100% દ્વારા ભરીને.
4. FAT16 ફોર્મેટમાં "લોંગ" ફોર્મેટિંગ (બધું ઓવરરાઇટ કરવું).

પ્રથમ બે પરીક્ષણો, અપેક્ષા મુજબ, સંપૂર્ણ વિજયમાં સમાપ્ત થયા: ઉપયોગિતા ફ્લેશ ડ્રાઇવમાંથી 10 મેગાબાઇટ્સ ગુપ્ત ડેટા સફળતાપૂર્વક કાઢવામાં સક્ષમ હતી. પરંતુ ફ્લેશ ડ્રાઇવ ફાઇલો સાથે ક્ષમતામાં ભરાઈ ગયા પછી, નિષ્ફળતા આવી:

Total clusters read: 250752, decrypted: 158
ERROR: cannot write incomplete secretFile

જેમ તમે જોઈ શકો છો, માત્ર 158 ક્લસ્ટર સફળતાપૂર્વક ડિક્રિપ્ટ કરવામાં આવ્યા હતા (632 કિલોબાઈટ કાચો ડેટા, જે 636424 બાઈટ્સ પેલોડ આપે છે). તે સ્પષ્ટ છે કે અહીં 10 મેગાબાઇટ્સ મેળવવાનો કોઈ રસ્તો નથી, અને તેમ છતાં આ ક્લસ્ટરોમાં સ્પષ્ટપણે ડુપ્લિકેટ્સ છે. તમે આ રીતે 1 મેગાબાઈટ પણ પુનઃપ્રાપ્ત કરી શકતા નથી. પરંતુ અમે બાંયધરી આપી શકીએ છીએ કે અમે ફ્લેશ ડ્રાઇવમાંથી 3 કિલોબાઇટ ગુપ્ત ડેટાને ફોર્મેટ કર્યા પછી અને ક્ષમતા પ્રમાણે લખ્યા પછી પણ પુનઃપ્રાપ્ત કરીશું. જો કે, પ્રયોગો દર્શાવે છે કે આવી ફ્લેશ ડ્રાઇવમાંથી 120 કિલોબાઈટ લાંબી ફાઇલ કાઢવાનું તદ્દન શક્ય છે.

છેલ્લી કસોટી, કમનસીબે, દર્શાવે છે કે સમગ્ર ફ્લેશ ડ્રાઇવ ઓવરરાઈટ થઈ ગઈ હતી:

$ sudo ./steganodisk -p password /dev/sda
Device size: 250752 clusters
250700 99%
Total clusters read: 250752, decrypted: 0
ERROR: cannot write incomplete secretFile


એક પણ ક્લસ્ટર બચ્યું નથી... દુઃખદ, પણ દુ:ખદ નથી! ફોર્મેટિંગ પહેલાં, ચાલો ફ્લેશ ડ્રાઇવ પર પાર્ટીશન બનાવવાનો પ્રયાસ કરીએ, અને તેમાં પહેલેથી જ ફાઇલ સિસ્ટમ છે. માર્ગ દ્વારા, તે બરાબર આ ફોર્મેટિંગ સાથે ફેક્ટરીમાંથી આવ્યું છે, તેથી અમે કંઈપણ શંકાસ્પદ નથી કરી રહ્યા.
તે તદ્દન અપેક્ષિત છે કે ફ્લેશ ડ્રાઇવ પર ઉપલબ્ધ જગ્યા થોડી ઘટી છે.

તે પણ અપેક્ષિત છે કે 10 મેગાબાઇટ્સ સંપૂર્ણપણે સંપૂર્ણ ડિસ્ક પર છુપાવી શકાતી નથી. પરંતુ હવે સફળતાપૂર્વક ડિક્રિપ્ટેડ ક્લસ્ટરોની સંખ્યા બમણીથી વધુ થઈ ગઈ છે!

Total clusters read: 250752, decrypted: 405

કમનસીબે, ટુકડાઓમાંથી મેગાબાઈટ એસેમ્બલ કરવું અશક્ય છે, પરંતુ બેસો કિલોબાઈટ સરળ છે.

ઠીક છે, છેલ્લા, 4 થી ચેક વિશેના સમાચાર, આ સમય આનંદકારક છે: આવી ફ્લેશ ડ્રાઇવને સંપૂર્ણપણે ફોર્મેટ કરવાથી બધી માહિતીનો વિનાશ થયો નથી! 120 કિલોબાઈટનો ગુપ્ત ડેટા ન વપરાયેલ જગ્યામાં સંપૂર્ણ રીતે ફિટ થઈ જાય છે.

ટેસ્ટ સારાંશ કોષ્ટક:

થોડું સિદ્ધાંત: ખાલી જગ્યા અને ન વપરાયેલ ક્ષેત્રો વિશે

જો તમે ક્યારેય તમારી હાર્ડ ડ્રાઈવને પાર્ટીશનોમાં વિભાજિત કરી હોય, તો તમે નોંધ્યું હશે કે ડિસ્ક પરની બધી ખાલી જગ્યા ફાળવવાનું હંમેશા શક્ય નથી. પ્રથમ વિભાગ હંમેશા અમુક ઇન્ડેન્ટેશન સાથે શરૂ થાય છે (સામાન્ય રીતે 1 મેગાબાઇટ, અથવા 2048 સેક્ટર). છેલ્લા વિભાગની પાછળ, એવું પણ બને છે કે ન વપરાયેલ ક્ષેત્રોની એક નાની "પૂંછડી" રહે છે. અને કેટલીકવાર વિભાગો વચ્ચે અંતર હોય છે, જોકે ભાગ્યે જ.

બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, ડિસ્ક પર એવા સેક્ટર છે કે જે ડિસ્ક સાથે સામાન્ય કામ દરમિયાન એક્સેસ કરી શકાતા નથી, પરંતુ આ સેક્ટરમાં ડેટા લખી શકાય છે! અને તેનો અર્થ એ છે કે તે પણ વાંચો. એ હકીકત માટે સમાયોજિત થયેલ છે કે ત્યાં એક પાર્ટીશન ટેબલ અને બુટલોડર કોડ પણ છે, જે ડિસ્કની શરૂઆતમાં ખાલી વિસ્તારમાં સ્થિત છે.

ચાલો થોડા સમય માટે વિભાગોમાંથી વિરામ લઈએ અને ડિસ્કને પક્ષીની આંખના દૃષ્ટિકોણથી જોઈએ, તેથી વાત કરીએ. અહીં આપણી પાસે ડિસ્ક પર ખાલી પાર્ટીશન છે. ચાલો તેમાં ફાઈલ સિસ્ટમ બનાવીએ. શું આપણે કહી શકીએ કે ડિસ્ક પરના કેટલાક સેક્ટર અનરેઝ્ડ રહે છે?

ઇ-ઇ-ઇ - ડ્રમ રોલ! જવાબ લગભગ હંમેશા હા હશે! ખરેખર, મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં, ફાઇલ સિસ્ટમ બનાવવી એ ડિસ્ક પર સેવા માહિતીના માત્ર થોડા બ્લોક્સ લખવા માટે નીચે આવે છે, અને અન્યથા પાર્ટીશનની સામગ્રીઓ બદલાતી નથી.

અને એ પણ - કેવળ પ્રયોગમૂલક રીતે - અમે ધારી શકીએ છીએ કે ફાઈલ સિસ્ટમ હંમેશા છેલ્લા સેક્ટર સુધી તેને ફાળવવામાં આવેલી બધી જગ્યાઓ પર કબજો કરી શકતી નથી. ઉદાહરણ તરીકે, 16 કિલોબાઈટના ક્લસ્ટર કદ સાથેની FAT64 ફાઈલ સિસ્ટમ દેખીતી રીતે 64 કિલોબાઈટના બહુવિધ ન હોય તેવા કદ સાથેના પાર્ટીશનને સંપૂર્ણપણે કબજે કરી શકતી નથી. આવા વિભાગના અંતે કેટલાક ક્ષેત્રોની "પૂંછડી" હોવી જોઈએ, જે વપરાશકર્તા ડેટા સ્ટોર કરવા માટે અગમ્ય છે. જો કે, આ ધારણાને પ્રાયોગિક રીતે પુષ્ટિ મળી શકી નથી.

તેથી, સ્ટેગનોગ્રામ માટે ઉપલબ્ધ જગ્યાને મહત્તમ કરવા માટે, તમારે મોટા ક્લસ્ટર કદ સાથે ફાઇલ સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર છે. તમે પાર્ટીશન પણ બનાવી શકો છો, ભલે આ જરૂરી ન હોય (ઉદાહરણ તરીકે, ફ્લેશ ડ્રાઇવ પર). ખાલી વિભાગો બનાવવા અથવા ફાળવેલ વિસ્તારો છોડવાની જરૂર નથી - આ રસ ધરાવતા નાગરિકોનું ધ્યાન આકર્ષિત કરશે.

પ્રયોગો માટે ઉપયોગિતા

તમે ઉપયોગિતાના સ્ત્રોત કોડને સ્પર્શ કરી શકો છો અહીં

બિલ્ડ કરવા માટે, તમારે Qt સંસ્કરણ 5.0 અથવા ઉચ્ચ અને OpenSSL ની જરૂર પડશે. જો કંઈક કામ કરતું નથી, તો તમારે steganodisk.pro ફાઇલને સંપાદિત કરવી પડશે.

તમે ક્લસ્ટરનું કદ 4 KB થી બદલી શકો છો, કહો કે, 512 બાઇટ્સ (secretfile.h માં). તે જ સમયે, સેવા માહિતીની કિંમતમાં વધારો થશે: હેડર અને ચેકસમ નિશ્ચિત 68 બાઇટ્સ ધરાવે છે.

તમારે ઉપયોગિતા ચલાવવાની જરૂર છે, અલબત્ત, રુટ વપરાશકર્તા અધિકારો સાથે, અને સાવધાની સાથે. ઉલ્લેખિત ફાઇલ અથવા ઉપકરણ પર ફરીથી લખતા પહેલા કોઈ પ્રશ્નો પૂછવામાં આવશે નહીં!

માણો.

સોર્સ: www.habr.com