{"id":31090,"date":"2019-10-31T21:39:22","date_gmt":"2019-10-31T18:39:22","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/steganografiya-mimo-fajlov-pryachem-dannye-pryamo-v-sektorah\/"},"modified":"2019-10-31T21:39:22","modified_gmt":"2019-10-31T18:39:22","slug":"steganografiya-mimo-fajlov-pryachem-dannye-pryamo-v-sektorah","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/pt\/blog\/administrirovanie\/steganografiya-mimo-fajlov-pryachem-dannye-pryamo-v-sektorah","title":{"rendered":"Esteganografia al\u00e9m dos arquivos: escondendo dados diretamente nos setores","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<h3>Uma breve introdu\u00e7\u00e3o<\/h3>\n<p>\nA esteganografia, se algu\u00e9m n\u00e3o se lembra, \u00e9 a oculta\u00e7\u00e3o de informa\u00e7\u00f5es em determinados cont\u00eaineres. Por exemplo, em imagens (discutido <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/112976\/\">aqui<\/a><\/noindex> e <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/128327\/\">aqui<\/a><\/noindex>). Tamb\u00e9m \u00e9 poss\u00edvel esconder dados em tabelas auxiliares do sistema de arquivos (isso foi mencionado <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/347604\/\">aqui<\/a><\/noindex>), e at\u00e9 mesmo <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/60726\/\">em pacotes auxiliares do protocolo TCP<\/a><\/noindex>. Infelizmente, todos esses m\u00e9todos t\u00eam uma desvantagem: para \"incorporar\" informa\u00e7\u00f5es em um cont\u00eainer de forma discreta, s\u00e3o necess\u00e1rios algoritmos engenhosos que considerem as particularidades internas do cont\u00eainer. Al\u00e9m disso, surgem problemas com a resist\u00eancia do cont\u00eainer a manipula\u00e7\u00f5es: por exemplo, se voc\u00ea editar um pouco a imagem, a informa\u00e7\u00e3o oculta se perde.<\/p>\n<p>\u00c9 poss\u00edvel evitar algoritmos complexos e manipula\u00e7\u00f5es sutis com os dados, e ainda garantir a funcionalidade do cont\u00eainer e um n\u00edvel aceit\u00e1vel de preserva\u00e7\u00e3o dos dados ocultos? Antecipando-me, posso dizer que sim, \u00e9 poss\u00edvel! E at\u00e9 ofere\u00e7o uma utilidade.<br \/>\n<noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><\/p>\n<h3>Os cru\u00e9is detalhes do m\u00e9todo<\/h3>\n<p>\nA ideia principal \u00e9 simples como um golpe de clava na cabe\u00e7a: h\u00e1 \u00e1reas no disco em que o sistema operacional nunca grava (ou grava em raras ocasi\u00f5es). Para evitar a busca por essas \u00e1reas com algoritmos engenhosos, vamos usar a redund\u00e2ncia \u2014 ou seja, vamos duplicar nossa informa\u00e7\u00e3o oculta muitas, muitas vezes em todos os setores do disco. Em seguida, diretamente sobre toda essa beleza, \u00e9 poss\u00edvel criar as parti\u00e7\u00f5es necess\u00e1rias, formatar sistemas de arquivos, gravar arquivos e instalar sistemas operacionais \u2014 uma parte dos dados secretos ainda ser\u00e1 preservada e poder\u00e1 ser recuperada, e a duplica\u00e7\u00e3o m\u00faltipla nos ajudar\u00e1 a compor o todo a partir de fragmentos.<\/p>\n<p>A vantagem desse m\u00e9todo \u00e9 \u00f3bvia: n\u00e3o dependemos do formato de arquivos, nem mesmo do tipo de sistema de arquivos utilizado.<\/p>\n<p>As desvantagens tamb\u00e9m s\u00e3o, creio eu, evidentes:<\/p>\n<ul>\n<li>Os dados secretos s\u00f3 poder\u00e3o ser alterados com a regrava\u00e7\u00e3o completa de todo o disco, seguida da recria\u00e7\u00e3o do conte\u00fado vis\u00edvel para o usu\u00e1rio. Nesse caso, n\u00e3o se pode usar software que recrie o disco a partir de uma imagem: ele recriar\u00e1 tamb\u00e9m os dados secretos anteriores.<\/li>\n<li>Quanto maior o volume de dados secretos, maior a probabilidade de perda de parte da informa\u00e7\u00e3o.<\/li>\n<li>A extra\u00e7\u00e3o de dados do disco pode levar muito tempo. De alguns minutos a v\u00e1rios dias (discos modernos s\u00e3o maiores).<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nAgora vamos aos detalhes.<\/p>\n<p>\u00c9 evidente que se apenas espalharmos dados secretos por todo o disco, eles estar\u00e3o apenas ocultos a olho nu. Se tivermos um olhar mais atento, como um editor de disco, os dados aparecer\u00e3o em toda sua gl\u00f3ria. Portanto, seria bom criptografar os dados para que n\u00e3o se tornem vis\u00edveis. Vamos criptograf\u00e1-los de uma maneira simples, mas elegante: usando o algoritmo aes256-cbc. Vamos perguntar ao usu\u00e1rio a chave de criptografia, deixando que ele crie uma boa senha.<\/p>\n<p>A pr\u00f3xima quest\u00e3o \u00e9 como distinguir os dados \"corretos\" dos corrompidos. Aqui, uma soma de verifica\u00e7\u00e3o pode nos ajudar, mas n\u00e3o uma simples, e sim a SHA1. E por que n\u00e3o? Para o git, ela \u00e9 suficientemente boa, ent\u00e3o tamb\u00e9m servir\u00e1 para n\u00f3s. Est\u00e1 decidido: vamos equipar cada fragmento de informa\u00e7\u00e3o armazenada com uma soma de verifica\u00e7\u00e3o, e se, ap\u00f3s a decodifica\u00e7\u00e3o, ela coincidir \u2014 significa que a decodifica\u00e7\u00e3o foi bem-sucedida.<\/p>\n<p>Al\u00e9m disso, ser\u00e1 necess\u00e1rio o n\u00famero do fragmento e o comprimento total dos dados secretos. O n\u00famero do fragmento \u00e9 para rastrear quais peda\u00e7os j\u00e1 descriptografamos e quais ainda faltam. O comprimento total nos ser\u00e1 \u00fatil ao processar o \u00faltimo fragmento, para n\u00e3o escrever dados a mais (ou seja, padding). E j\u00e1 que estamos criando um cabe\u00e7alho, vamos adicionar o nome do arquivo secreto. Isso ser\u00e1 \u00fatil ap\u00f3s a descriptografia, para que n\u00e3o fiquemos adivinhando como abri-lo.<\/p>\n<h3>Vamos testar o m\u00e9todo na pr\u00e1tica<\/h3>\n<p>\nPara a verifica\u00e7\u00e3o, vamos usar o meio mais comum \u2014 um pen drive. Eu encontrei um antigo de 1 GB, que \u00e9 perfeitamente adequado para experimentos. Se voc\u00ea, assim como eu, pensou em evitar m\u00eddias f\u00edsicas e testar em um arquivo \u2014 uma imagem de disco, eu j\u00e1 aviso: n\u00e3o funcionar\u00e1. Ao formatar esse \"disco\", o Linux recria o arquivo, e todos os setores n\u00e3o utilizados ser\u00e3o preenchidos com zeros.<\/p>\n<p>Infelizmente, tive que usar uma esta\u00e7\u00e3o meteorol\u00f3gica velha de Raspberry Pi 3 como m\u00e1quina com Linux. O espa\u00e7o de mem\u00f3ria n\u00e3o \u00e9 muito, ent\u00e3o n\u00e3o vamos esconder arquivos grandes. Vamos limitar a um tamanho m\u00e1ximo de 10 megabytes. Arquivos muito pequenos tamb\u00e9m n\u00e3o valem a pena esconder: a ferramenta grava dados no disco em clusters de 4 KB. Portanto, vamos limitar a um arquivo de 3 KB \u2014 ele cabe em um desses clusters.<\/p>\n<p>Vamos testar o pen drive em etapas, verificando ap\u00f3s cada etapa se a informa\u00e7\u00e3o oculta pode ser lida:<\/p>\n<ol>\n<li>Formata\u00e7\u00e3o r\u00e1pida no formato FAT16 com tamanho de cluster de 16 KB. Isso \u00e9 o que o Windows 7 oferece fazer com um pen drive que n\u00e3o tem sistema de arquivos.<\/li>\n<li>Preenchimento do pen drive com diversos dados aleat\u00f3rios em 50%.<\/li>\n<li>Preenchimento do pen drive com diversos dados aleat\u00f3rios em 100%.<\/li>\n<li>Formata\u00e7\u00e3o 'lenta' no formato FAT16 (com regrava\u00e7\u00e3o total).<\/li>\n<\/ol>\n<p>\nOs dois primeiros testes terminaram, como esperado, com uma vit\u00f3ria completa: o utilit\u00e1rio conseguiu extrair com sucesso 10 megabytes de dados secretos do pen drive. No entanto, ap\u00f3s o pen drive ter sido preenchido at\u00e9 a capacidade m\u00e1xima, ocorreu uma falha:<\/p>\n<p><code>Total de clusters lidos: 250752, descriptografados: 158<br \/>\nERRO: n\u00e3o \u00e9 poss\u00edvel escrever secretFile incompleto<\/code><\/p>\n<p>Como vemos, conseguiu-se decifrar apenas 158 clusters (632 kilobytes de dados brutos, resultando em 636424 bytes de carga \u00fatil). \u00c9 claro que 10 megabytes n\u00e3o poderiam ser alcan\u00e7ados, e entre esses clusters certamente existem duplicados. Mesmo 1 megabyte n\u00e3o pode ser recuperado dessa forma. No entanto, \u00e9 garantido que 3 kilobytes de dados secretos podem ser recuperados do pen drive mesmo ap\u00f3s ser formatado e preenchido. Contudo, experi\u00eancias mostram que \u00e9 perfeitamente poss\u00edvel extrair um arquivo com 120 kilobytes desse tipo de pen drive.<\/p>\n<p>O \u00faltimo teste, infelizmente, mostrou que o pen drive foi totalmente regravado:<\/p>\n<p><code>$ sudo .\\\/steganodisk -p senha \\\/dev\\\/sda<br \/>\nTamanho do dispositivo: 250752 clusters<br \/>\n250700 99%<br \/>\nTotal de clusters lidos: 250752, descriptografados: 0<br \/>\nERRO: n\u00e3o \u00e9 poss\u00edvel escrever secretFile incompleto<br \/>\n<\/code><\/p>\n<p>Nenhum cluster foi mantido... \u00c9 triste, mas n\u00e3o \u00e9 tr\u00e1gico! Vamos tentar criar uma parti\u00e7\u00e3o no pen drive antes da formata\u00e7\u00e3o e, em seguida, adicionar o sistema de arquivos. A prop\u00f3sito, ele veio da f\u00e1brica com esse tipo de formata\u00e7\u00e3o, ent\u00e3o n\u00e3o estamos fazendo nada suspeito.<br \/>\nEra bastante previs\u00edvel que o espa\u00e7o dispon\u00edvel no pen drive diminuiu um pouco.<\/p>\n<p>Tamb\u00e9m era esperado que 10 megabytes n\u00e3o pudessem ser escondidos em um disco completamente cheio. Mas agora a quantidade de clusters decifrados aumentou mais do que o dobro!<\/p>\n<p><code>Total de clusters lidos: 250752, decifrados: 405<\/code><\/p>\n<p>Infelizmente, n\u00e3o ser\u00e1 poss\u00edvel juntar megabytes a partir de fragmentos, mas duzentos kilobytes podem ser facilmente recuperados.<\/p>\n<p>E a not\u00edcia da \u00faltima verifica\u00e7\u00e3o, a 4\u00aa, \u00e9 alegre: a formata\u00e7\u00e3o completa desse pen drive n\u00e3o resultou na destrui\u00e7\u00e3o de toda a informa\u00e7\u00e3o! 120 kilobytes de dados secretos se encaixaram perfeitamente no espa\u00e7o n\u00e3o utilizado.<\/p>\n<p>Tabela resumo dos testes:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Esteganografia al\u00e9m dos arquivos: escondendo dados diretamente nos setores\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/dd386ca1f39808d6c7af85a310334629.bmp\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<\/p>\n<h3>Um pouco de teoria: sobre espa\u00e7o livre e setores n\u00e3o utilizados<\/h3>\n<p>\nSe voc\u00ea j\u00e1 dividiu um disco r\u00edgido em parti\u00e7\u00f5es, pode ter notado que nem sempre \u00e9 poss\u00edvel alocar todo o espa\u00e7o livre no disco. A primeira parti\u00e7\u00e3o sempre come\u00e7a com um pequeno recuo (geralmente \u00e9 1 megabyte, ou 2048 setores). Ap\u00f3s a \u00faltima parti\u00e7\u00e3o, tamb\u00e9m pode haver uma pequena \"cauda\" de setores n\u00e3o utilizados. Al\u00e9m disso, entre as parti\u00e7\u00f5es, \u00e0s vezes, ficam lacunas, embora raramente.<\/p>\n<p>Em outras palavras, existem setores no disco que n\u00e3o podem ser acessados durante o uso habitual do disco, mas os dados podem ser gravados nesses setores! E isso significa que tamb\u00e9m podem ser lidos. Com a ressalva de que ainda existem a tabela de parti\u00e7\u00f5es e o c\u00f3digo de inicializa\u00e7\u00e3o, que est\u00e3o localizados na \u00e1rea vazia no in\u00edcio do disco.<\/p>\n<p>Vamos nos afastar por um momento das parti\u00e7\u00f5es e observar o disco de uma perspectiva, por assim dizer, de p\u00e1ssaro. Temos uma parti\u00e7\u00e3o vazia no disco. Vamos criar um sistema de arquivos nela. Podemos dizer que alguns setores do disco permaneceram n\u00e3o apagados?<\/p>\n<p>E-e-e \u2014 uma bateria de tambores! A resposta ser\u00e1 praticamente sempre \u2014 sim! Pois na maioria dos casos, a cria\u00e7\u00e3o de um sistema de arquivos se resume a gravar apenas alguns blocos de informa\u00e7\u00f5es de controle no disco, enquanto o restante do conte\u00fado da parti\u00e7\u00e3o n\u00e3o muda.<\/p>\n<p>Al\u00e9m disso \u2014 empiricamente \u2014 pode-se supor que o sistema de arquivos nem sempre pode ocupar todo o espa\u00e7o alocado at\u00e9 o \u00faltimo setor. Por exemplo, um sistema de arquivos FAT16 com um tamanho de cluster de 64 kilobytes claramente n\u00e3o conseguir\u00e1 ocupar completamente uma parti\u00e7\u00e3o cujo tamanho n\u00e3o seja um m\u00faltiplo de 64 kilobytes. No final dessa parti\u00e7\u00e3o, deve haver uma \"cauda\" de v\u00e1rios setores, indispon\u00edveis para armazenar dados do usu\u00e1rio. No entanto, experimentalmente, essa suposi\u00e7\u00e3o n\u00e3o p\u00f4de ser confirmada.<\/p>\n<p>Portanto, para maximizar o espa\u00e7o dispon\u00edvel para uma esteganografia, \u00e9 necess\u00e1rio usar um sistema de arquivos com um tamanho de cluster maior. Tamb\u00e9m \u00e9 poss\u00edvel criar uma parti\u00e7\u00e3o, mesmo que isso n\u00e3o seja necess\u00e1rio (em um pen drive, por exemplo). N\u00e3o \u00e9 necess\u00e1rio criar parti\u00e7\u00f5es vazias ou deixar \u00e1reas n\u00e3o alocadas \u2014 isso atra\u00edra a aten\u00e7\u00e3o de cidad\u00e3os curiosos.<\/p>\n<h3>Utilit\u00e1rio para experimentos<\/h3>\n<p>\nOs fontes do utilit\u00e1rio podem ser explorados <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/github.com\/dishather\/steganodisk\">aqui<\/a><\/noindex><\/p>\n<p>Para compilar, ser\u00e1 necess\u00e1rio o Qt vers\u00e3o 5.0 ou superior e o OpenSSL. Se algo n\u00e3o compilar, pode ser necess\u00e1rio ajustar o arquivo steganodisk.pro.<\/p>\n<p>\u00c9 poss\u00edvel alterar o tamanho do cluster de 4 KB para, digamos, 512 bytes (no secretfile.h). Isso aumentar\u00e1 os custos com informa\u00e7\u00f5es de controle: o cabe\u00e7alho e a soma de verifica\u00e7\u00e3o ocupam fixos 68 bytes.<\/p>\n<p>A ferramenta deve ser executada, naturalmente, com permiss\u00f5es de usu\u00e1rio root, e com cautela. N\u00e3o haver\u00e1 perguntas antes de sobrescrever o arquivo ou dispositivo especificado!<\/p>\n<p>Aproveite.<br \/>\n<br \/>Fonte: <a content=\"nofollow\" rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/447028\/\">habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"<p>\u041d\u0435\u0431\u043e\u043b\u044c\u0448\u043e\u0435 \u043f\u0440\u0435\u0434\u0438\u0441\u043b\u043e\u0432\u0438\u0435 \u0421\u0442\u0435\u0433\u0430\u043d\u043e\u0433\u0440\u0430\u0444\u0438\u044f, \u0435\u0441\u043b\u0438 \u043a\u0442\u043e \u043d\u0435 \u043f\u043e\u043c\u043d\u0438\u0442, \u2014 \u044d\u0442\u043e \u0441\u043e\u043a\u0440\u044b\u0442\u0438\u0435 \u0438\u043d\u0444\u043e\u0440\u043c\u0430\u0446\u0438\u0438 \u0432 \u043a\u0430\u043a\u0438\u0445-\u043b\u0438\u0431\u043e \u043a\u043e\u043d\u0442\u0435\u0439\u043d\u0435\u0440\u0430\u0445. \u041d\u0430\u043f\u0440\u0438\u043c\u0435\u0440, \u0432 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