ໂຄງສ້າງລະບົບໄຟລ໌

Hey Habr.

ຂ້າ​ພະ​ເຈົ້າ​ຢາກ​ຈະ​ນໍາ​ສະ​ເຫນີ​ໃຫ້​ທ່ານ​ໂຄງ​ການ​ຂະ​ຫນາດ​ນ້ອຍ​ກ່ຽວ​ກັບ​ການ​ ສະຖິຕິ, ເຮັດໃນເວລາຫວ່າງຂອງຂ້ອຍຈາກການສຶກສາ.

ຂ້າພະເຈົ້າໄດ້ສ້າງໂຄງການກ່ຽວກັບການເກັບຮັກສາຂໍ້ມູນທີ່ເຊື່ອງໄວ້ໃນລະບົບໄຟລ໌ (ຕື່ມອີກ FS).
ນີ້ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອລັກຂໍ້ມູນລັບເພື່ອຈຸດປະສົງການສຶກສາ.

Linux FS ເກົ່າຫຼາຍຖືກເລືອກເປັນເຄື່ອງຕົ້ນແບບ ext2.

Реализация

ການພິຈາລະນາການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດ

ຖ້າມັນດີທີ່ຈະ "ຖອດຖອນ" ມາດຕະຖານ ext2, ຫຼັງຈາກນັ້ນທ່ານສາມາດປ່ຽນແທນທີ່ໃນ FS ມີອັນທີ່ເອີ້ນວ່າ. Superblocks, ເຊິ່ງສະຫນອງຂໍ້ມູນພື້ນຖານກ່ຽວກັບລະບົບ. ຫຼັງຈາກທີ່ຂ້າພະເຈົ້າພົບເຫັນ ບລັອກ Bitmap и ຕາຕະລາງ Inode. ເກືອບທັນທີ, ຄວາມຄິດຂອງການບັນທຶກຂໍ້ມູນເຂົ້າໄປໃນຕັນ FS ຫວ່າງເປົ່າໃນປະຈຸບັນໄດ້ເກີດມາ. ໃນປັດຈຸບັນມັນຄຸ້ມຄ່າທີ່ຈະຄິດກ່ຽວກັບການປົກປ້ອງຈາກນັກຂຽນໂປລແກລມປະກອບອາວຸດ ບັນນາທິການ hex.

ຖ້າທ່ານເກັບຂໍ້ມູນທີ່ເຊື່ອງໄວ້ໂດຍບໍ່ມີການເຂົ້າລະຫັດ, ເຖິງວ່າຈະມີຄວາມມົວໃນ FS, ມັນຍັງຄົງມີຄວາມຊັດເຈນເກີນໄປ, ໂດຍສະເພາະຖ້ານັກຂຽນໂປລແກລມຮູ້ວ່າຈະຊອກຫາຫຍັງ. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນໄດ້ຖືກຕັດສິນໃຈເຂົ້າລະຫັດບລັອກທັງຫມົດຂອງໄຟລ໌ແຫຼ່ງ. ຂ້ອຍເລືອກ block cipher AES, ແຕ່ຕາມທີ່ທ່ານເຂົ້າໃຈ, ນີ້ບໍ່ສໍາຄັນ.

ເພື່ອແຍກທ່ອນໄມ້ທີ່ຈໍາເປັນຈາກສິ່ງອື່ນທັງຫມົດໃນເວລາອ່ານ, ມັນໄດ້ຖືກຕັດສິນໃຈທີ່ຈະເພີ່ມເຄື່ອງຫມາຍພິເສດໃສ່ແຕ່ລະຕັນໃນຕອນເລີ່ມຕົ້ນຂອງຕັນ. ໂທເຄັນນີ້ຖືກເຂົ້າລະຫັດໂດຍຂຶ້ນກັບໝາຍເລກບລັອກໃນໄຟລ໌ຕົ້ນສະບັບ. trick ນີ້ທັນທີເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ບໍ່ພຽງແຕ່ເພື່ອຊອກຫາຕັນທີ່ຈໍາເປັນ, ແຕ່ຍັງຮັບຮູ້ຄໍາສັ່ງທີ່ຖືກຕ້ອງຂອງເຂົາເຈົ້າ.

ຫຼັກການປະຕິບັດການທົ່ວໄປຂອງລະບົບ.

ຂັ້ນຕອນການບັນທຶກ

ຈຸດທີ່:

• ທໍາອິດຂຽນຂໍ້ມູນບາງຢ່າງໃຫ້ກັບລະບົບໄຟລ໌ແຫຼ່ງ;
• ລຶບຂໍ້ມູນນີ້ (ບໍ່ຈໍາເປັນທັງຫມົດ);
• ໄຟລ໌ທີ່ຈະເຊື່ອງໄວ້ແມ່ນແບ່ງອອກເປັນທ່ອນໄມ້ທີ່ມີຄວາມຍາວເທົ່າທຽມກັນ, ເພີ່ມເຄື່ອງຫມາຍ;
• ເຂົ້າລະຫັດຕັນເຫຼົ່ານີ້;
• ວາງບລັອກທີ່ຖືກເຂົ້າລະຫັດໄວ້ໃນບລັອກ FS ຫວ່າງເປົ່າ.

ສໍາລັບຄົນຮັກແຜນວາດຕັນ

ຂ້າງລຸ່ມນີ້ແມ່ນແຜນວາດບລັອກຂອງລະບົບການບັນທຶກ. ສູດການຄິດໄລ່ໄດ້ຮັບສີ່ໄຟລ໌ເປັນການປ້ອນຂໍ້ມູນ:
- ຮູບພາບຂອງລະບົບໄຟລ໌ທີ່ສາມາດດັດແປງໄດ້;
-File ຂຶ້ນ​ກັບ steganography​;
- ໄຟລ໌ທີ່ມີລະຫັດການເຂົ້າລະຫັດສໍາລັບ AES;
- ໄຟລ​໌​ທີ່​ມີ​ເຄື່ອງ​ຫມາຍ​.

ມັນເປັນມູນຄ່າທີ່ສັງເກດເຫັນທັນທີວ່າ algorithm ນີ້ມີຈຸດອ່ອນຫນຶ່ງ: ຫຼັງຈາກການຂຽນໄຟລ໌ໃສ່ FS, ສາມາດບໍ່ໄດ້ ຂຽນສິ່ງໃຫມ່ເຂົ້າໄປໃນ FS, ເນື່ອງຈາກວ່າຂໍ້ມູນໃຫມ່ສາມາດສິ້ນສຸດຢູ່ໃນບລັອກທີ່ພວກເຮົາໄດ້ຈັດສັນໃຫ້ກັບໄຟລ໌ zip ຂອງພວກເຮົາ, ເຖິງແມ່ນວ່ານີ້ຍັງເປີດຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງ "ກວມເອົາການຕິດຕາມຂອງພວກເຮົາຢ່າງໄວວາ."

ແຕ່ມັນເຫັນໄດ້ຊັດເຈນວ່າວິທີການນີ້ສາມາດແກ້ໄຂໄດ້ແນວໃດ: ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງຂຽນໃຫມ່ algorithm ສໍາລັບການຂຽນບລັອກໃນ FS. ນີ້ແມ່ນວຽກງານທີ່ເຂົ້າໃຈໄດ້, ແຕ່ໃຊ້ເວລາຫຼາຍຢ່າງບໍ່ຫນ້າເຊື່ອ.
ສໍາລັບຫຼັກຖານສະແດງຂອງ Consept ຂ້າພະເຈົ້າບໍ່ໄດ້ປະຕິບັດນີ້.

ດັ່ງນັ້ນ, ການປ່ຽນແປງຕໍ່ໄປນີ້ຈະຖືກເຮັດກັບ FS; ນີ້ແມ່ນສິ່ງທີ່ FS ເບິ່ງຄືວ່າກ່ອນ steganography (ໄຟລ໌ສຽງໄດ້ຖືກບັນທຶກໄວ້ກ່ອນຫນ້ານີ້).

ແລະນີ້ແມ່ນສິ່ງທີ່ FS ເບິ່ງຄືວ່າມີຂໍ້ມູນທີ່ຖືກ zip ແລ້ວ.

ສູດການອ່ານ

ຈຸດທີ່:

• ດ້ວຍຄວາມຮູ້ກ່ຽວກັບຄີແລະວິທີການສ້າງເຄື່ອງຫມາຍ, ປະກອບເຄື່ອງຫມາຍ N ທໍາອິດ, ດ້ວຍການຮັບປະກັນວ່າ N ຄູນດ້ວຍຄວາມຍາວຂອງບລັອກລະບົບໄຟລ໌ແມ່ນໃຫຍ່ກວ່າຄວາມຍາວຂອງໄຟລ໌ zipped;
• ຄົ້ນຫາບລັອກໃນ FS ເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍເຄື່ອງຫມາຍ;
• ຖອດລະຫັດທ່ອນໄມ້ທີ່ໄດ້ຮັບແລະແຍກເຄື່ອງຫມາຍ;
• ເກັບກໍາຂໍ້ຕັນຜົນໄດ້ຮັບໃນຄໍາສັ່ງທີ່ຖືກຕ້ອງແລະໄດ້ຮັບໄຟລ໌ແຫຼ່ງ.

ສໍາລັບຄົນຮັກແຜນວາດຕັນ

ຂ້າງລຸ່ມນີ້ແມ່ນແຜນວາດບລັອກຂອງລະບົບການບັນທຶກ. ສູດການຄິດໄລ່ໄດ້ຮັບສາມໄຟລ໌ເປັນການປ້ອນຂໍ້ມູນ:
- ຮູບ​ພາບ​ລະ​ບົບ​ໄຟລ​໌​;
- ໄຟລ໌ທີ່ມີລະຫັດການເຂົ້າລະຫັດສໍາລັບ AES;
- ໄຟລ​໌​ທີ່​ມີ​ເຄື່ອງ​ຫມາຍ​.

ຫຼັງຈາກໂຄງການແລ່ນ, ໄຟລ໌ Read ຈະປາກົດ, ເຊິ່ງຈະເປັນໄຟລ໌ທີ່ສະກັດຈາກລະບົບໄຟລ໌ steganographed; ຖ້າລະຫັດຫຼືເຄື່ອງຫມາຍຖືກລະບຸບໍ່ຖືກຕ້ອງ, ຫຼັງຈາກນັ້ນໄຟລ໌ Read ຈະຫວ່າງເປົ່າ.
(ສໍາລັບຜູ້ຮັກຄວາມງາມ, ທ່ານສາມາດໃສ່ບໍ່ພຽງແຕ່ໄຟລ໌, ແຕ່ "header" ທີ່ມີຂໍ້ມູນ meta: ຊື່ໄຟລ໌, ສິດ, ເວລາດັດແກ້ຫຼ້າສຸດ, ແລະອື່ນໆ.)

ການເລີ່ມຕົ້ນອັດຕະໂນມັດ

ເພື່ອຄວາມສະດວກ, bash scripts ໄດ້ຖືກຂຽນເພື່ອອັດຕະໂນມັດການເປີດຕົວໃນ Linux (ທົດສອບໃນ Ubuntu 16.04.3 LTS).
ໃຫ້ເບິ່ງຢູ່ໃນຂັ້ນຕອນການເປີດຕົວໂດຍຂັ້ນຕອນ.
ບັນທຶກ:

1. sudo Copy_Flash.sh “DEVICE” - ເອົາຮູບ FS ຈາກ DEVICE (flash);
2. ./write.sh “FILE” “KEY” “MARKER” – ສ້າງສະພາບແວດລ້ອມສະເໝືອນ, ດາວໂຫຼດຫ້ອງສະໝຸດທີ່ຈຳເປັນ ແລະແລ່ນຂຽນໜັງສື;
3. sudo ./Write_Flash.sh “DEVICE” – ຂຽນ FS ທີ່ປ່ຽນແລ້ວໃສ່ DEVICE.

ການອ່ານ:

1. sudo Copy_Flash.sh “DEVICE” - ເອົາຮູບ FS ຈາກ DEVICE (flash);
2. ./Read.sh “KEY” 'MARKER” - ສ້າງສະພາບແວດລ້ອມ virtual, ດາວໂຫລດຫ້ອງສະຫມຸດທີ່ຈໍາເປັນແລະດໍາເນີນການຂ້າມສໍາລັບການອ່ານ;
3. ໃນໄດເລກະທໍລີປະຈຸບັນ, ເປີດໄຟລ໌ອ່ານ - ນີ້ແມ່ນຂໍ້ມູນທີ່ຖືກບີບອັດ.

ສະຫລຸບ

ວິທີການ steganography ນີ້ອາດຈະຕ້ອງການການປັບປຸງ, ການທົດສອບເພີ່ມເຕີມແລະການຂະຫຍາຍໄປສູ່ລະບົບໄຟລ໌ທີ່ນິຍົມຫລາຍຂຶ້ນ, ເຊັ່ນ: ໄຂມັນ 32, NTFS и ext4.
ແຕ່ຈຸດປະສົງຂອງວຽກງານນີ້ແມ່ນເພື່ອສະແດງໃຫ້ເຫັນຫຼັກການທີ່ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະດໍາເນີນການເກັບຮັກສາຂໍ້ມູນທີ່ເຊື່ອງໄວ້ໃນລະບົບໄຟລ໌.
ດ້ວຍຄວາມຊ່ອຍເຫລືອຂອງ algorithm ດັ່ງກ່າວ, ທ່ານສາມາດເກັບຮັກສາຂໍ້ມູນໂດຍບໍ່ມີການຢ້ານກົວ, ແລະຖ້າຫາກວ່າທ່ານຮູ້ຈັກທີ່ສໍາຄັນ, ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະ hack ລະບົບດັ່ງກ່າວບໍ່ແມ່ນໂດຍ brute force (ແຕ່ໂດຍ algorithm ຍາວຫຼາຍ), ຫຼັງຈາກນັ້ນໂດຍບໍ່ມີການຮູ້ທີ່ສໍາຄັນ, ນີ້. ລະບົບເບິ່ງຄືວ່າຂ້ອຍມີຄວາມຫມັ້ນຄົງຢ່າງແທ້ຈິງ, ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ນີ້ອາດຈະເປັນເຫດຜົນສໍາລັບບົດຄວາມແຍກຕ່າງຫາກ.

ລະ​ຫັດ​ທັງ​ຫມົດ​ແມ່ນ​ປະ​ຕິ​ບັດ​ໃນ Python ເວີ​ຊັນ 3.5.2. ຕົວຢ່າງຂອງການເຮັດວຽກ ນໍາສະເຫນີໃນຊ່ອງ youtube ຂອງຂ້ອຍ. ລະຫັດເຕັມຂອງໂຄງການແມ່ນໄດ້ລົງໃນ GitHub.
(ແມ່ນແລ້ວ, ແມ່ນແລ້ວ, ຂ້ອຍຮູ້ວ່າສໍາລັບສະບັບການຜະລິດທ່ານຈໍາເປັນຕ້ອງຂຽນໃນບາງສິ່ງບາງຢ່າງ "ໄວ", ຕົວຢ່າງ C 😉)
ໃນການປະຕິບັດນີ້, ຂະຫນາດຂອງໄຟລ໌ປ້ອນຂໍ້ມູນສໍາລັບ steganography ບໍ່ຄວນເກີນ 1000 kB.

ຂ້ອຍຕ້ອງການສະແດງຄວາມຂອບໃຈກັບຜູ້ໃຊ້ PavelMSTU ສໍາລັບຄໍາແນະນໍາທີ່ມີຄຸນຄ່າໃນການວາງແຜນການສຶກສາແລະຄໍາແນະນໍາກ່ຽວກັບການອອກແບບຂອງບົດຄວາມ.

ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ: www.habr.com