TCP 스테가노그래피 또는 인터넷에서 데이터 전송을 숨기는 방법

폴란드 연구자들은 널리 사용되는 전송 계층 프로토콜 TCP의 작동 기능을 기반으로 하는 새로운 네트워크 스테가노그래피 방법을 제안했습니다. 예를 들어, 이 작품의 저자는 엄격한 인터넷 검열을 시행하는 전체주의 국가에서 자신의 계획이 숨겨진 메시지를 보내는 데 사용될 수 있다고 믿습니다. 혁신이 실제로 무엇인지, 그리고 그것이 실제로 얼마나 유용한지 알아내도록 노력해 봅시다.

먼저 스테가노그래피가 무엇인지 정의해야 합니다. 그래서 스테가노그래피는 숨겨진 메시지를 전송하는 과학입니다. 즉, 그녀의 방법을 사용하여 당사자들은 숨기려고 노력하고 있습니다. 바로 이적 사실. 이것이 바로 이 과학과 암호학의 차이점입니다. 메시지 내용을 읽을 수 없도록 설정. 전문 암호학자 커뮤니티는 "모호함을 통한 보안" 원칙에 이데올로기가 가깝기 때문에 스테가노그래피를 상당히 경멸한다는 점은 주목할 가치가 있습니다(러시아어로 "무지를 통한 보안"과 같이 어떻게 올바르게 들리는지 모르겠습니다. "). 예를 들어 이 원칙은 Skype Inc.에서 사용됩니다. — 인기 있는 다이얼러의 소스 코드는 폐쇄되어 있으며 데이터가 정확히 어떻게 암호화되는지 실제로 아는 사람은 아무도 없습니다. 그런데 최근 NSA는 유명한 전문가 Bruce Schneier가 언급했듯이 이에 대해 불평했습니다. написал 내 블로그에.

스테가노그래피로 돌아가서 다음 질문에 답하겠습니다. 암호화가 있다면 왜 필요한가요? 실제로 일부 최신 알고리즘을 사용하여 메시지를 암호화할 수 있으며, 충분히 긴 키를 사용하면 사용자가 원하지 않는 한 누구도 이 메시지를 읽을 수 없습니다. 그럼에도 불구하고 때로는 비밀 전송 사실을 숨기는 것이 더 유용할 때도 있습니다. 예를 들어, 관련 당국이 귀하의 암호화된 메시지를 가로채서 해독할 수 없지만 실제로 해독하고 싶다면 결국 정보에 영향을 미치고 정보를 얻는 데 컴퓨터가 아닌 방법이 있습니다. 디스토피아적인 것처럼 들리지만 원칙적으로는 가능합니다. 그러므로, 전송이 이루어졌다는 사실을 전혀 알면 안되는 사람들에게 확인하는 것이 더 좋을 것입니다. 폴란드 연구자들은 바로 그러한 방법을 제안했습니다. 더욱이 그들은 모든 인터넷 사용자가 하루에 수천 번 사용하는 프로토콜을 사용하여 이를 수행할 것을 제안합니다.

여기서 우리는 전송 제어 프로토콜(TCP)에 가까워졌습니다. 물론 모든 세부 사항을 설명하는 것은 의미가 없습니다. 길고 지루하며 필요한 사람들은 이미 그것을 알고 있습니다. 간단히 말해서, TCP는 전송 계층 프로토콜(즉, HTTP, FTP 또는 SMTP와 같은 IP "위" 및 "아래" 응용 프로그램 계층 프로토콜에서 작동)이라고 말할 수 있습니다. 받는 사람. 안정적인 전달이란 패킷이 손실되거나 수정된 ​​상태로 도착하는 경우 TCP가 해당 패킷을 전달한다는 의미입니다. 여기서 패킷의 변경은 의도적인 데이터 왜곡을 의미하는 것이 아니라 물리적 수준에서 발생하는 전송 오류를 의미합니다. 예를 들어, 패킷이 구리선을 따라 이동하는 동안 몇 비트의 값이 반대 값으로 변경되거나 노이즈 사이에서 완전히 손실되었습니다(그런데 이더넷의 경우 비트 오류율 값은 일반적으로 약 10-8로 간주됩니다). ). 전송 중 패킷 손실은 인터넷에서도 비교적 흔히 발생합니다. 예를 들어, 라우터의 로드로 인해 발생할 수 있으며, 이로 인해 버퍼 오버플로가 발생하고 결과적으로 새로 도착하는 모든 패킷이 삭제됩니다. 일반적으로 손실된 패킷의 비율은 약 0.1%이며, 몇 퍼센트의 값으로 TCP는 정상적으로 작동을 중지합니다. 즉, 사용자에게는 모든 것이 매우 느려집니다.

따라서 패킷 전달(재전송)은 TCP에서 자주 발생하는 현상이며 일반적으로 필요한 현상입니다. 위에서 언급한 것처럼 TCP가 모든 곳에서 사용된다는 점을 고려하면 스테가노그래피 요구 사항에 사용하지 않는 것이 좋습니다(다양한 추정에 따르면 오늘날 인터넷에서 TCP 점유율은 80-95%에 이릅니다). 제안된 방법의 핵심은 기본 패킷에 있던 내용이 아닌 숨기려는 데이터를 전달된 메시지에 보내는 것입니다. 그러나 그러한 대체를 탐지하는 것은 그리 쉽지 않습니다. 결국, 어디를 봐야 하는지 알아야 합니다. 공급자를 통과하는 동시 TCP 연결 수는 엄청납니다. 네트워크의 대략적인 재전송 수준을 알고 있는 경우 연결이 다른 연결과 다르지 않도록 스테가노그래픽 전달 메커니즘을 조정할 수 있습니다.

물론 이 방법에도 단점이 없는 것은 아니다. 예를 들어, 실용적인 관점에서 이를 구현하는 것은 그리 쉽지 않습니다. 운영 체제에서 네트워크 스택을 변경해야 하지만 이에 대해 엄청나게 어려운 것은 없습니다. 또한 리소스가 충분하다면 네트워크의 모든 패킷을 보고 분석하여 "비밀" 패킷을 탐지하는 것이 여전히 가능합니다. 그러나 원칙적으로 이는 사실상 불가능하므로 일반적으로 어떤 방식으로든 눈에 띄는 패킷과 연결을 찾고 제안된 방법은 바로 연결을 눈에 띄지 않게 만드는 것입니다. 만일의 경우를 대비해 비밀 데이터를 암호화하는 것을 누구도 막지 못합니다. 동시에 연결 자체는 암호화되지 않은 상태로 유지되어 의심을 덜 유발할 수 있습니다.

작품의 저자(관심 있는 분들을 위해, 여기에 she) 시뮬레이션 수준에서 제안된 방법이 의도한 대로 작동함을 보여주었습니다. 아마도 미래에는 누군가 자신의 아이디어를 실제로 구현하게 될 것입니다. 그러면 인터넷 검열이 조금 줄어들기를 바랍니다.

출처 : habr.com