फाइलहरू द्वारा स्टेग्नोग्राफी: सेक्टरहरूमा सीधा डाटा लुकाउने

छोटो प्रस्तावना

स्टेगानोग्राफी, यदि कसैलाई याद छैन भने, केही कन्टेनरहरूमा जानकारी लुकाउँदैछ। उदाहरणका लागि, चित्रहरूमा (चर्चा गरिएको यहाँ и यहाँ)। तपाईंले फाइल प्रणालीको सेवा तालिकाहरूमा पनि डाटा लुकाउन सक्नुहुन्छ (यसको बारेमा लेखिएको थियो यहाँ), र पनि TCP प्रोटोकल सेवा प्याकेटहरूमा। दुर्भाग्यवश, यी सबै विधिहरूमा एउटा कमजोरी छ: कन्टेनरमा जानकारी "घुसाउन" को लागी, तपाइँलाई कन्टेनरको आन्तरिक संरचनाको विशेषताहरूलाई ध्यानमा राख्ने चालाक एल्गोरिदमहरू चाहिन्छ। र कन्टेनरको हेरफेरको प्रतिरोधको साथ समस्याहरू उत्पन्न हुन्छन्: उदाहरणका लागि, यदि तपाईंले चित्रलाई थोरै सम्पादन गर्नुभयो भने, लुकेको जानकारी हराएको छ।

के यो कुनै न कुनै रूपमा धूर्त एल्गोरिदमहरू र डाटाको साथ सूक्ष्म हेरफेर बिना गर्न सम्भव छ, र अझै पनि कन्टेनरको कार्यक्षमता र लुकेको डाटाको सुरक्षाको स्वीकार्य स्तर सुनिश्चित गर्न? अगाडि हेर्दै, म भन्छु - हो, तपाईं सक्नुहुन्छ! म तपाईंलाई एक उपयोगिता पनि प्रस्ताव गर्नेछु।

विधि को रक्त विवरण

आधारभूत विचार निधारमा एक झटका जस्तै सरल छ: त्यहाँ डिस्कमा क्षेत्रहरू छन् जुन अपरेटिङ सिस्टमले कहिल्यै लेख्दैन (वा दुर्लभ अवस्थामा लेख्छ)। चालाक एल्गोरिदमहरू प्रयोग गरेर यी क्षेत्रहरूको खोजी गर्न आवश्यकताबाट बच्न, हामी रिडन्डन्सी प्रयोग गर्नेछौं - त्यो हो, हामी डिस्कको सबै क्षेत्रहरूमा धेरै पटक हाम्रो लुकेको जानकारीको नक्कल गर्नेछौं। त्यसोभए, यो सबै भव्यताको शीर्षमा, तपाईले आवश्यक विभाजनहरू सिर्जना गर्न सक्नुहुन्छ, फाइल प्रणालीहरू ढाँचा गर्न सक्नुहुन्छ, फाइलहरू लेख्न सक्नुहुन्छ र ओएसहरू स्थापना गर्न सक्नुहुन्छ - सबै समान, गोप्य डाटाको अंश बचत हुनेछ र पुन: प्राप्त गर्न सकिन्छ, र दोहोर्याइएको नक्कलले हामीलाई मद्दत गर्नेछ। टुक्राहरूबाट मूल सम्पूर्ण सँगै राख्नुहोस्।

यस विधिको फाइदा स्पष्ट छ: हामी फाइल ढाँचामा, वा प्रयोग गरिएको फाइल प्रणालीको प्रकारमा पनि भर पर्दैनौं।

बेफाइदाहरू पनि छन्, मलाई लाग्छ, स्पष्ट:

• गोप्य डाटा केवल सम्पूर्ण डिस्कलाई पूर्ण रूपमा पुन: लेखेर परिवर्तन गर्न सकिन्छ, त्यसपछि प्रयोगकर्तालाई देखिने सामग्री पुन: सिर्जना गरेर। यद्यपि, तपाईंले छविबाट डिस्क पुन: सिर्जना गर्ने सफ्टवेयर प्रयोग गर्न सक्नुहुन्न: यसले अघिल्लो गोप्य डाटा पनि पुन: सिर्जना गर्नेछ।
• गोप्य डाटाको मात्रा जति ठूलो हुन्छ, केही जानकारी गुमाउने सम्भावना त्यति नै बढी हुन्छ।
• डिस्कबाट डाटा पुन: प्राप्त गर्न लामो समय लाग्न सक्छ। धेरै मिनेट देखि धेरै दिन सम्म (आधुनिक डिस्क ठूलो छन्)।

अब स्पेसिफिकेशनमा जाऔं।

यो स्पष्ट छ कि यदि तपाइँ केवल डिस्कमा गोप्य डाटा स्मियर गर्नुहुन्छ भने, यो नाङ्गो आँखाबाट मात्र लुकाइनेछ। यदि तपाइँ आफ्नो नजरलाई डिस्क सम्पादकसँग सुसज्जित गर्नुहुन्छ भने, डाटा यसको सबै महिमामा देखा पर्नेछ। तसर्थ, डाटा इन्क्रिप्ट गर्न राम्रो विचार हुनेछ ताकि यो देखा पर्दैन। हामी सरल रूपमा एन्क्रिप्ट गर्नेछौं, तर स्वादपूर्वक: aes256-cbc एल्गोरिथ्म प्रयोग गरेर। हामी प्रयोगकर्तालाई इन्क्रिप्शन कुञ्जीको लागि सोध्नेछौं र उसलाई राम्रो पासवर्डको साथ आउन दिनेछौं।

अर्को प्रश्न यो हो कि हामी कसरी "राम्रो" डाटालाई खराब डाटाबाट छुट्याउन सक्छौं। यहाँ एउटा चेकसमले हामीलाई मद्दत गर्नेछ, तर साधारण होइन, तर SHA1। अनि के? यो git को लागी पर्याप्त राम्रो छ, त्यसैले यो हामीलाई पनि उपयुक्त हुनेछ। निर्णय गरियो: हामीले प्रत्येक भण्डार गरिएको जानकारीको टुक्रा चेकसमको साथ प्रदान गर्छौं, र यदि डिक्रिप्शन पछि यो मेल खान्छ भने, यसको अर्थ डिक्रिप्शन सफल भयो।

तपाईलाई टुक्रा नम्बर र गोप्य डेटाको कुल लम्बाइ पनि चाहिन्छ। टुक्रा नम्बर भनेको कुन टुक्राहरू हामीले पहिले नै डिसिफर गरिसकेका छौं र कुन बाँकी छ भनेर ट्र्याक राख्नको लागि हो। अन्तिम टुक्रा प्रशोधन गर्दा कुल लम्बाइ हाम्रो लागि उपयोगी हुनेछ, ताकि अनावश्यक डाटा (अर्थात, प्याडिङ) लेख्न नपरोस्। खैर, हामीसँग अझै पनि हेडर छ, हामी त्यहाँ गोप्य फाइलको नाम थप्नेछौं। यो डिक्रिप्शन पछि उपयोगी हुनेछ, ताकि यसलाई कसरी खोल्ने भनेर अनुमान नगर्नुहोस्।

अभ्यासमा विधि परीक्षण

जाँच गर्नको लागि, सबैभन्दा सामान्य माध्यम लिनुहोस् - फ्लैश ड्राइव। मैले 1 GB क्षमता भएको पुरानो भेट्टाएँ, जुन प्रयोगहरूको लागि एकदम उपयुक्त छ। यदि तपाईं, म जस्तै, भौतिक मिडियाको साथ परेशान नगर्ने विचारको साथ आउनुभयो, तर फाइलमा परीक्षण गर्दै - एक डिस्क छवि, त्यसपछि म तुरुन्तै भन्छु: यसले काम गर्दैन। यस्तो "डिस्क" ढाँचा गर्दा, लिनक्सले फेरि फाइल सिर्जना गर्दछ, र सबै प्रयोग नगरिएका क्षेत्रहरू शून्यले भरिनेछन्।

लिनक्सको साथ मेसिनको रूपमा, दुर्भाग्यवश, मैले बाल्कनीमा रहेको रास्पबेरी Pi 3 मा मौसम स्टेशन प्रयोग गर्नुपर्‍यो, त्यहाँ धेरै मेमोरी छैन, त्यसैले हामी ठूला फाइलहरू लुकाउँदैनौं। हामी आफूलाई 10 मेगाबाइटको अधिकतम आकारमा सीमित गर्छौं। त्यहाँ धेरै सानो फाइलहरू लुकाउने कुनै मतलब छैन: उपयोगिताले 4 KB क्लस्टरहरूमा डिस्कमा डाटा लेख्छ। त्यसकारण, तल हामी आफैलाई 3 kb फाइलमा सीमित गर्नेछौं - यो एउटा यस्तो क्लस्टरमा फिट हुन्छ।

हामी फ्ल्यास ड्राइभलाई चरणहरूमा नक्कल गर्नेछौं, प्रत्येक चरण पछि लुकेको जानकारी पढ्न योग्य छ कि छैन भनेर जाँच गर्दै:

1. 16 KB को क्लस्टर साइजको साथ FAT16 ढाँचामा द्रुत ढाँचा। यो के हो Windows 7 ले एउटा फ्ल्यास ड्राइभसँग गर्न प्रस्ताव गर्दछ जसमा फाइल प्रणाली छैन।
2. फ्ल्यास ड्राइभमा ५०% सबै प्रकारका फोहोरहरू भर्दै।
3. फ्ल्यास ड्राइभमा ५०% सबै प्रकारका फोहोरहरू भर्दै।
4. FAT16 ढाँचामा "लामो" ढाँचा (सबै कुरा अधिलेखन)।

पहिलो दुई परीक्षणहरू, अपेक्षित रूपमा, पूर्ण विजयमा समाप्त भयो: उपयोगिता सफलतापूर्वक फ्लैश ड्राइवबाट 10 मेगाबाइट गोप्य डाटा निकाल्न सक्षम थियो। तर फ्ल्यास ड्राइभ फाइलहरूसँग क्षमतामा भरिएपछि, विफलता भयो:

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

तपाईले देख्न सक्नुहुने रूपमा, केवल 158 क्लस्टरहरू सफलतापूर्वक डिक्रिप्ट गरियो (632 किलोबाइट कच्चा डाटा, जसले 636424 बाइट्स पेलोड दिन्छ)। यो स्पष्ट छ कि यहाँ 10 मेगाबाइटहरू प्राप्त गर्ने कुनै तरिका छैन, र अझै पनि यी क्लस्टरहरू बीच स्पष्ट रूपमा नक्कलहरू छन्। तपाईं यस तरिकाले 1 मेगाबाइट पनि रिकभर गर्न सक्नुहुन्न। तर हामी ग्यारेन्टी गर्न सक्छौं कि हामी फ्ल्यास ड्राइभबाट 3 किलोबाइट गोप्य डाटा रिकभर गर्नेछौं यसलाई ढाँचा र क्षमतामा लेखिए पछि पनि। यद्यपि, प्रयोगहरूले देखाउँछन् कि यस्तो फ्लैश ड्राइभबाट 120 किलोबाइट लामो फाइल निकाल्न सम्भव छ।

अन्तिम परीक्षण, दुर्भाग्यवश, सम्पूर्ण फ्लैश ड्राइभ अधिलेखन भएको देखाएको छ:

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


एउटा समूह पनि बाँचेको छैन... दुखद, तर दुखद होइन! ढाँचा गर्नु अघि, फ्ल्यास ड्राइभमा विभाजन सिर्जना गर्ने प्रयास गरौं, र यसमा पहिले नै फाइल प्रणाली छ। जे होस्, यो फ्याक्ट्रीबाट ठ्याक्कै यही ढाँचाको साथ आएको हो, त्यसैले हामीले कुनै शंकास्पद काम गरिरहेका छैनौं।
यो फ्ल्यास ड्राइभमा उपलब्ध ठाउँ थोरै घटेको छ भन्ने अपेक्षा गरिएको छ।

यो पनि अपेक्षा गरिएको छ कि 10 मेगाबाइटहरू पूर्ण रूपमा पूर्ण डिस्कमा लुकाउन सकिँदैन। तर अब सफलतापूर्वक डिक्रिप्टेड क्लस्टरहरूको संख्या दोब्बर भन्दा बढी भएको छ!

Total clusters read: 250752, decrypted: 405

दुर्भाग्यवश, टुक्राबाट मेगाबाइट जम्मा गर्न असम्भव छ, तर दुई सय किलोबाइट सजिलो छ।

खैर, पछिल्लो, चौथो चेकको बारेमा समाचार, यो समय रमाइलो छ: यस्तो फ्लैश ड्राइव पूर्ण रूपमा ढाँचाले सबै जानकारीको विनाशको नेतृत्व गर्दैन! 4 किलोबाइट गोप्य डाटा प्रयोग नगरिएको ठाउँमा पूर्ण रूपमा फिट हुन्छ।

परीक्षण सारांश तालिका:

थोरै सिद्धान्त: खाली ठाउँ र प्रयोग नगरिएका क्षेत्रहरूको बारेमा

यदि तपाईंले कहिल्यै आफ्नो हार्ड ड्राइभलाई विभाजनहरूमा विभाजित गर्नुभएको छ भने, तपाईंले याद गर्नुभएको होला कि यो डिस्कमा सबै खाली ठाउँ आवंटित गर्न सधैं सम्भव छैन। पहिलो खण्ड सँधै केहि इन्डेन्टेसन (सामान्यतया 1 मेगाबाइट, वा 2048 क्षेत्रहरू) संग सुरु हुन्छ। अन्तिम खण्डको पछाडि, यो पनि हुन्छ कि त्यहाँ प्रयोग नगरिएका क्षेत्रहरूको सानो "पुच्छर" रहन्छ। र कहिलेकाहीँ त्यहाँ खण्डहरू बीच अन्तरालहरू छन्, यद्यपि विरलै।

अर्को शब्दमा, त्यहाँ डिस्कमा सेक्टरहरू छन् जुन डिस्कसँग सामान्य काम गर्दा पहुँच गर्न सकिँदैन, तर डाटा यी क्षेत्रहरूमा लेख्न सकिन्छ! र यसको मतलब यो पनि पढ्नुहोस्। यस तथ्यको लागि समायोजन गरिएको छ कि त्यहाँ एक विभाजन तालिका र बुटलोडर कोड पनि छ, जुन डिस्कको सुरुमा खाली क्षेत्रमा अवस्थित छ।

केही समयको लागि खण्डहरूबाट विश्राम लिनुहोस् र चराको आँखाको दृश्यबाट डिस्कलाई हेर्नुहोस्, त्यसैले बोल्नको लागि। यहाँ हामीसँग डिस्कमा खाली विभाजन छ। यसमा फाइल सिस्टम बनाउनुहोस्। के हामी भन्न सक्छौं कि डिस्कमा केहि सेक्टरहरू अनरेज रहन्छन्?

E-e-e - ड्रम रोल! जवाफ लगभग सधैं हो हुनेछ! वास्तवमा, धेरै अवस्थामा, फाइल प्रणाली सिर्जना गर्दा डिस्कमा सेवा जानकारीको केही ब्लकहरू मात्र लेख्न आउँछ, र अन्यथा विभाजनको सामग्री परिवर्तन हुँदैन।

र पनि - विशुद्ध अनुभवको रूपमा - हामी मान्न सक्छौं कि फाइल प्रणालीले सधैं अन्तिम सेक्टर सम्म यसलाई आवंटित सबै ठाउँ ओगट्न सक्दैन। उदाहरणका लागि, 16 किलोबाइटको क्लस्टर साइज भएको FAT64 फाइल प्रणालीले स्पष्ट रूपमा 64 किलोबाइटको धेरै नभई साइज भएको विभाजनलाई पूर्ण रूपमा ओगट्न सक्दैन। यस्तो खण्डको अन्त्यमा त्यहाँ धेरै सेक्टरहरूको "पुच्छर" हुनुपर्छ, प्रयोगकर्ता डेटा भण्डारणको लागि पहुँचयोग्य छैन। यद्यपि, यो धारणा प्रयोगात्मक रूपमा पुष्टि हुन सकेन।

त्यसोभए, स्टेगानोग्रामको लागि उपलब्ध ठाउँलाई अधिकतम बनाउन, तपाईंले ठूलो क्लस्टर साइजको साथ फाइल प्रणाली प्रयोग गर्न आवश्यक छ। तपाईंले विभाजन पनि सिर्जना गर्न सक्नुहुन्छ, यदि यो आवश्यक छैन भने (उदाहरणका लागि फ्लैश ड्राइभमा)। त्यहाँ खाली खण्डहरू सिर्जना गर्न वा आवंटित क्षेत्रहरू छोड्न आवश्यक छैन - यसले इच्छुक नागरिकहरूको ध्यान आकर्षित गर्नेछ।

प्रयोगहरूको लागि उपयोगिता

तपाईं उपयोगिता को स्रोत कोड छुन सक्नुहुन्छ यहाँ

निर्माण गर्न, तपाईंलाई Qt संस्करण 5.0 वा उच्च र OpenSSL आवश्यक पर्दछ। यदि केहि काम गर्दैन भने, तपाईंले steganodisk.pro फाइल सम्पादन गर्नुपर्ने हुन सक्छ।

तपाईंले क्लस्टर साइज 4 KB बाट 512 बाइट्स (secretfile.h मा) मा परिवर्तन गर्न सक्नुहुन्छ। एकै समयमा, सेवा जानकारीको लागत बढ्नेछ: हेडर र चेकसमले निश्चित 68 बाइटहरू ओगटेको छ।

तपाईले उपयोगिता चलाउन आवश्यक छ, अवश्य पनि, रूट प्रयोगकर्ता अधिकारको साथ, र सावधानीका साथ। निर्दिष्ट फाइल वा उपकरण अधिलेखन गर्नु अघि कुनै प्रश्न सोधिने छैन!

मजा लिनुहोस्।

स्रोत: www.habr.com