फ़ाइल सिस्टम स्टेग्नोग्राफ़ी

हे हबर।

मैं आपको एक छोटा सा प्रोजेक्ट प्रस्तुत करना चाहता हूं स्टेग्नोग्राफ़ी, पढ़ाई से खाली समय में बनाया।

मैंने फ़ाइल सिस्टम में जानकारी के छिपे हुए भंडारण पर एक प्रोजेक्ट बनाया (आगे)। एफएस).
इसका उपयोग शैक्षिक उद्देश्यों के लिए गोपनीय जानकारी चुराने के लिए किया जा सकता है।

एक बहुत पुराने Linux FS को प्रोटोटाइप के रूप में चुना गया था ext2.

कार्यान्वयन

कार्यान्वयन संबंधी विचार

यदि ext2 मानक को "खोलना" अच्छा है, तो आप इसे FS में तथाकथित रूप से प्रतिस्थापित कर सकते हैं सुपरब्लॉक, जो सिस्टम के बारे में बुनियादी जानकारी प्रदान करता है। मेरे पाए जाने के बाद बिटमैप को ब्लॉक करें и इनोड तालिका. लगभग तुरंत ही, वर्तमान में खाली एफएस ब्लॉकों में जानकारी दर्ज करने का विचार पैदा हुआ। अब यह एक सशस्त्र प्रोग्रामर से सुरक्षा के बारे में सोचने लायक था हेक्स संपादक.

यदि आप एन्क्रिप्शन के बिना छिपी हुई जानकारी संग्रहीत करते हैं, तो, एफएस में धुंधलापन के बावजूद, यह अभी भी बहुत स्पष्ट होगा, खासकर यदि प्रोग्रामर जानता है कि क्या देखना है। इसलिए, स्रोत फ़ाइल के सभी ब्लॉक को एन्क्रिप्ट करने का निर्णय लिया गया। मैंने ब्लॉक सिफर चुना एईएस, लेकिन जैसा कि आप समझते हैं, यह महत्वपूर्ण नहीं है।

पढ़ते समय आवश्यक ब्लॉकों को अन्य सभी से अलग करने के लिए, ब्लॉक की शुरुआत में प्रत्येक ब्लॉक में एक विशेष मार्कर जोड़ने का निर्णय लिया गया। यह टोकन स्रोत फ़ाइल में ब्लॉक संख्या के आधार पर एन्क्रिप्ट किया गया था। इस ट्रिक ने तुरंत न केवल आवश्यक ब्लॉक ढूंढना संभव बना दिया, बल्कि उनके सही क्रम को पहचानना भी संभव बना दिया।

सिस्टम का सामान्य संचालन सिद्धांत.

रिकॉर्डिंग एल्गोरिथ्म

वस्तुओं पर:

• पहले स्रोत फ़ाइल सिस्टम में कुछ जानकारी लिखें;
• इस जानकारी को हटाएं (जरूरी नहीं कि सभी);
• छिपाई जाने वाली फ़ाइल को एक मार्कर जोड़कर समान लंबाई के ब्लॉकों में विभाजित किया जाता है;
• इन ब्लॉकों को एन्क्रिप्ट करें;
• एन्क्रिप्टेड ब्लॉक को खाली एफएस ब्लॉक में रखें।

ब्लॉक आरेख प्रेमियों के लिए

नीचे रिकॉर्डिंग एल्गोरिदम का एक ब्लॉक आरेख है। एल्गोरिदम को इनपुट के रूप में चार फ़ाइलें प्राप्त होती हैं:
-एक परिवर्तनीय फ़ाइल सिस्टम की छवि;
-फ़ाइल स्टेग्नोग्राफ़ी के अधीन;
-एईएस के लिए एन्क्रिप्शन कुंजी के साथ फ़ाइल;
-मार्कर के साथ फ़ाइल.

यह तुरंत ध्यान देने योग्य है कि इस एल्गोरिदम में एक खामी है: एफएस को फ़ाइल लिखने के बाद, बिलकुल मना है एफएस में कुछ भी नया लिखें, क्योंकि कोई भी नई जानकारी उन ब्लॉकों में समाप्त हो सकती है जिन्हें हमने अपनी ज़िप्ड फ़ाइल में आवंटित किया है, हालांकि इससे "हमारे ट्रैक को जल्दी से कवर करने" की संभावना भी खुल जाती है।

लेकिन यह बिल्कुल स्पष्ट है कि इसे कैसे ठीक किया जा सकता है: एफएस में ब्लॉक लिखने के लिए एल्गोरिदम को फिर से लिखना आवश्यक है। यह समझने योग्य, लेकिन अविश्वसनीय रूप से समय लेने वाला कार्य है।
अवधारणा के प्रमाण के लिए मैंने इसे लागू नहीं किया।

परिणामस्वरूप, एफएस में निम्नलिखित परिवर्तन किए जाएंगे; स्टेग्नोग्राफ़ी से पहले एफएस इस तरह दिखता है (एक ऑडियो फ़ाइल पहले रिकॉर्ड की गई थी)।

और पहले से ही ज़िप की गई जानकारी के साथ एफएस ऐसा दिखता है।

एल्गोरिदम पढ़ना

वस्तुओं पर:

• कुंजी के ज्ञान और मार्करों के निर्माण की विधि के साथ, पहले एन मार्करों की रचना करें, इस गारंटी के साथ कि फ़ाइल सिस्टम ब्लॉक की लंबाई से गुणा किया गया एन ज़िपित फ़ाइल की लंबाई से अधिक है;
• मार्करों से शुरू करके एफएस में ब्लॉक खोजें;
• प्राप्त ब्लॉकों को समझें और मार्करों को अलग करें;
• परिणामी ब्लॉकों को सही क्रम में एकत्रित करें और स्रोत फ़ाइल प्राप्त करें।

ब्लॉक आरेख प्रेमियों के लिए

नीचे रिकॉर्डिंग एल्गोरिदम का एक ब्लॉक आरेख है। एल्गोरिदम को इनपुट के रूप में तीन फ़ाइलें प्राप्त होती हैं:
-फ़ाइल सिस्टम छवि;
-एईएस के लिए एन्क्रिप्शन कुंजी के साथ फ़ाइल;
-मार्कर के साथ फ़ाइल.

प्रोग्राम चलने के बाद, रीड फ़ाइल दिखाई देती है, जो स्टेग्नोग्राफ्ड फ़ाइल सिस्टम से निकाली गई फ़ाइल होगी; यदि कुंजी या मार्कर गलत तरीके से निर्दिष्ट किया गया था, तो रीड फ़ाइल खाली हो जाएगी।
(सुंदरता के प्रेमियों के लिए, आप न केवल फ़ाइल सम्मिलित कर सकते हैं, बल्कि मेटा-जानकारी वाला एक "हेडर" भी डाल सकते हैं: फ़ाइल नाम, अधिकार, अंतिम संशोधित समय, आदि)

स्टार्टअप स्वचालन

सुविधा के लिए, लिनक्स पर लॉन्च को स्वचालित करने के लिए बैश स्क्रिप्ट लिखी गईं (उबंटू 16.04.3 एलटीएस पर परीक्षण किया गया)।
आइए लॉन्च को चरण दर चरण देखें।
रिकॉर्ड:

1. sudo Copy_Flash.sh "DEVICE" - DEVICE (फ़्लैश) से FS छवि प्राप्त करें;
2. ./Write.sh "फ़ाइल" "कुंजी" "मार्कर" - एक आभासी वातावरण बनाएं, आवश्यक पुस्तकालय डाउनलोड करें और लेखन स्क्रिप्ट चलाएं;
3. sudo ./Write_Flash.sh "DEVICE" - बदले हुए FS को फिर से DEVICE में लिखें।

अध्ययन:

1. sudo Copy_Flash.sh "DEVICE" - DEVICE (फ़्लैश) से FS छवि प्राप्त करें;
2. ./Read.sh "कुंजी" 'मार्कर' - एक आभासी वातावरण बनाएं, आवश्यक लाइब्रेरी डाउनलोड करें और पढ़ने के लिए स्किप्ट चलाएं;
3. वर्तमान निर्देशिका में, रीड फ़ाइल खोलें - यह ज़िपित जानकारी है।

निष्कर्ष

इस स्टेग्नोग्राफ़ी पद्धति में संभवतः सुधार, अतिरिक्त परीक्षण और अधिक लोकप्रिय फ़ाइल सिस्टम जैसे विस्तार की आवश्यकता है Fat32, NTFS и ext4.
लेकिन इस कार्य का उद्देश्य उस सिद्धांत को दिखाना था जिसके द्वारा फ़ाइल सिस्टम में जानकारी का छिपा हुआ भंडारण करना संभव है।
ऐसे एल्गोरिदम की मदद से, आप निडर होकर जानकारी संग्रहीत कर सकते हैं, और यदि, यदि आप कुंजी जानते हैं, तो ऐसी प्रणाली को क्रूर बल से नहीं (बल्कि बहुत लंबे एल्गोरिदम द्वारा) हैक करना संभव है, तो कुंजी को जाने बिना, यह मुझे लगता है कि सिस्टम बिल्कुल स्थिर है, हालाँकि, यह एक अलग लेख के लिए एक कारण के रूप में काम कर सकता है।

सभी कोड Python संस्करण 3.5.2 में लागू किए गए हैं। कार्य का उदाहरण मेरे यूट्यूब चैनल पर प्रस्तुत किया गया। प्रोजेक्ट का पूरा कोड यहां पोस्ट किया गया है GitHub.
(हाँ, हाँ, मुझे पता है कि उत्पादन संस्करण के लिए आपको कुछ "तेज़" में लिखना होगा, उदाहरण के लिए सी 😉)
इस कार्यान्वयन में, स्टेग्नोग्राफ़ी के लिए इनपुट फ़ाइल का आकार 1000 kB से अधिक नहीं होना चाहिए।

मैं उपयोगकर्ता के प्रति अपना आभार व्यक्त करना चाहता हूं पावेलएमएसटीयू अध्ययन की योजना बनाने में बहुमूल्य सलाह और लेख के डिज़ाइन पर सिफ़ारिशों के लिए।

स्रोत: www.habr.com