स्टेग्नोग्राफ़ी अतीत की फाइलें: हम सीधे क्षेत्रों में डेटा छिपाते हैं

संक्षिप्त परिचय

स्टेग्नोग्राफ़ी, अगर किसी को याद नहीं है, तो किसी भी कंटेनर में जानकारी का छिपाना है। उदाहरण के लिए, चित्रों में ( यहां और यहां चर्चा की गई है )। आप फ़ाइल सिस्टम की सेवा तालिकाओं में डेटा छिपा सकते हैं (यह यहां लिखा गया था), और यहां तक कि टीसीपी सेवा पैकेट में भी । दुर्भाग्य से, इन सभी विधियों में एक खामी है: कंटेनर में चुपचाप "अंतर" की जानकारी के लिए, आपको मुश्किल एल्गोरिदम की आवश्यकता होती है जो कंटेनर की आंतरिक संरचना की विशेषताओं को ध्यान में रखते हैं। हां, और कंटेनर के हेरफेर के प्रतिरोध के साथ, समस्याएं पैदा होती हैं: उदाहरण के लिए, यदि आप चित्र को थोड़ा संपादित करते हैं, तो छिपी जानकारी खो जाती है।

क्या कंटेनर के प्रदर्शन और छिपे हुए डेटा के लिए स्वीकार्य स्तर को सुनिश्चित करते हुए, चालाक एल्गोरिदम और सूक्ष्म डेटा जोड़तोड़ के साथ किसी तरह से दूर करना संभव है? आगे देखते हुए, मैं कहूँगा - हाँ, आप कर सकते हैं! और यहां तक ​​कि मैं एक उपयोगिता की पेशकश करूंगा।

खूनी विधि विवरण

मूल विचार माथे पर एक क्लब हिट जितना सरल है: डिस्क पर ऐसे क्षेत्र हैं जिनमें ऑपरेटिंग सिस्टम कभी नहीं लिखता है (या दुर्लभ मामलों में लिखता है)। इन क्षेत्रों को चालाक एल्गोरिदम के साथ देखने की आवश्यकता नहीं करने के लिए, हम अतिरेक का उपयोग करेंगे - अर्थात, हम डिस्क के सभी क्षेत्रों में कई बार, हमारी छिपी जानकारी की नकल करेंगे। फिर, इस सभी भव्यता के शीर्ष पर, आप आवश्यक विभाजन बना सकते हैं, फ़ाइल सिस्टम को प्रारूपित कर सकते हैं, फ़ाइलें लिख सकते हैं और ओएस स्थापित कर सकते हैं - वैसे भी, गुप्त डेटा का हिस्सा सहेजा जाएगा और निकाला जा सकता है, और दोहराया दोहराव हमें टुकड़ों से मूल संपूर्ण रचना करने में मदद करेगा।

इस पद्धति का लाभ स्पष्ट है: हम फ़ाइल प्रारूप, या यहां तक ​​कि उपयोग की गई फ़ाइल प्रणाली के प्रकार पर निर्भर नहीं करते हैं।

नुकसान भी हैं, मुझे लगता है, स्पष्ट:

• गुप्त डेटा केवल पूरी डिस्क को पूरी तरह से फिर से लिखना द्वारा बदला जा सकता है, उपयोगकर्ता को दिखाई देने वाली सामग्री के बाद के पुनर्निर्माण के साथ। उसी समय, आप ऐसे सॉफ़्टवेयर का उपयोग नहीं कर सकते जो किसी छवि से डिस्क को पुन: बनाता है: यह पिछले गुप्त डेटा को फिर से बनाएगा।
• वर्गीकृत डेटा की मात्रा जितनी अधिक होगी, कुछ जानकारी खोने की संभावना उतनी ही अधिक होगी।
• डिस्क से डेटा पुनर्प्राप्त करने में लंबा समय लग सकता है। कई मिनटों से कई दिनों तक (आधुनिक डिस्क बड़ी हैं)।

अब विवरण पर चलते हैं।

यह स्पष्ट है कि यदि आप बस डिस्क में गुप्त डेटा को स्मियर करते हैं, तो वे केवल नग्न आंखों से छिपाए जाएंगे। यदि आप एक डिस्क संपादक के साथ अपनी आँखें लैस करते हैं, तो डेटा उसके सभी महिमा में दिखाई देगा। इसलिए, डेटा को एन्क्रिप्ट करना अच्छा होगा ताकि यह फ्लैश न हो। हम सरल एन्क्रिप्ट करेंगे, लेकिन स्वाद के साथ: aes256-cbc एल्गोरिथ्म के अनुसार। हम एन्क्रिप्शन कुंजी के लिए उपयोगकर्ता से पूछते हैं, उसे एक अच्छा पासवर्ड सोचने दें।

अगला सवाल यह है कि हम भ्रष्ट डेटा से "सही" डेटा को कैसे अलग कर सकते हैं। यहां चेकसम हमारी मदद करेगा, लेकिन सरल नहीं, बल्कि SHA1। क्या? गिट के लिए, यह काफी अच्छा है, जिसका अर्थ है कि यह हमारे अनुरूप होगा। यह निर्णय लिया गया था: हम प्रत्येक सहेजे गए टुकड़े को एक चेकसम के साथ जानकारी प्रदान करते हैं, और यदि डिक्रिप्शन के बाद यह मेल खाता है, तो डिक्रिप्शन सफल रहा।

आपको टुकड़ा संख्या और गुप्त डेटा की कुल लंबाई की भी आवश्यकता है। टुकड़े संख्या - उन टुकड़ों पर नज़र रखने के लिए जिन्हें हम पहले ही डिक्रिप्ट कर चुके हैं और जो बने हुए हैं। अंतिम टुकड़े को संसाधित करते समय कुल लंबाई हमारे लिए उपयोगी है, इसलिए अतिरिक्त डेटा (दूसरे शब्दों में, गद्दी) लिखने के लिए नहीं। खैर, चूंकि हमें अभी भी एक शीर्षक मिलता है, इसलिए हम वहां गुप्त फ़ाइल का नाम जोड़ देंगे। यह डिक्रिप्शन के बाद काम में आएगा ताकि यह अनुमान न लगाया जाए कि इसे कैसे खोला जाए।

अभ्यास में विधि की जाँच करें

सत्यापन के लिए, हम सबसे आम मीडिया लेते हैं - एक फ्लैश ड्राइव। मुझे 1 जीबी पर एक पुराना मिला, जो प्रयोगों के लिए काफी उपयुक्त है। यदि आप, मेरी तरह, भौतिक मीडिया के साथ स्टीम बाथ नहीं लेने का विचार रखते थे, लेकिन एक फ़ाइल पर परीक्षण - एक डिस्क छवि, मैं तुरंत कहूंगा: यह काम नहीं किया। जब इस तरह के "डिस्क" को प्रारूपित किया जाता है, तो लिनक्स फिर से फाइल बनाता है, और सभी अप्रयुक्त क्षेत्रों को शून्य से भर दिया जाएगा।

लिनक्स मशीन के रूप में, दुर्भाग्य से, मुझे रास्पबेरी पाई 3 पर मौसम स्टेशन का उपयोग बालकनी पर पड़ा हुआ था। वहां बहुत मेमोरी नहीं है, इसलिए हम बड़ी फ़ाइलों को नहीं छिपाएंगे। हम खुद को अधिकतम 10 मेगाबाइट तक सीमित करते हैं। या तो बहुत छोटी फ़ाइलों को छुपाने का कोई अर्थ नहीं है: उपयोगिता 4 Kb समूहों में डिस्क पर डेटा लिखती है। इसलिए, नीचे से हम खुद को 3 केबी फाइल तक सीमित रखते हैं - यह एक ऐसे क्लस्टर में फिट बैठता है।

हम फ्लैश ड्राइव को चरणों में मॉक करेंगे, प्रत्येक चरण के बाद जांच करेंगे कि क्या छिपी जानकारी पढ़ी गई है:

1. FAT16 प्रारूप में 16 केबी के क्लस्टर आकार के साथ तेजी से प्रारूपण। यह वही है जो विंडोज 7 एक फ्लैश ड्राइव के साथ करने का प्रस्ताव करता है जिसमें फ़ाइल सिस्टम नहीं है।
2. 50% द्वारा सभी प्रकार के कचरे के साथ एक फ्लैश ड्राइव भरना।
3. सभी प्रकार के कचरे के साथ फ्लैश ड्राइव भरना 100% है।
4. FAT16 प्रारूप में "लंबी" स्वरूपण (सब कुछ ओवरराइटिंग के साथ)।

पहले दो परीक्षण काफी उम्मीद के साथ पूरी तरह से जीत में समाप्त हो गए: उपयोगिता फ्लैश ड्राइव से 10 मेगाबाइट संवेदनशील डेटा को सफलतापूर्वक निकालने में सक्षम थी। लेकिन फ्लैश ड्राइव के बाद फाइल को नेत्रगोलक में भरने के बाद, एक विफलता हुई:

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

जैसा कि आप देख सकते हैं, केवल 158 समूहों को सफलतापूर्वक डिक्रिप्ट किया गया था (632 किलोबाइट कच्चे डेटा, जो 636424 बाइट ऑफ पेलोड देता है)। यह स्पष्ट है कि 10 मेगाबाइट पाने का कोई तरीका नहीं है, और इन समूहों के बीच स्पष्ट रूप से डुप्लिकेट हैं। यहां तक ​​कि 1 मेगाबाइट को इस तरह से बहाल नहीं किया जा सकता है। लेकिन यह गारंटी दी जा सकती है कि हम एक फ्लैश ड्राइव से संवेदनशील डेटा के 3 किलोबाइट्स को पुनर्प्राप्त करेंगे, भले ही यह प्रारूपित और नेत्रगोलक को लिखा गया हो। हालांकि, प्रयोगों से पता चलता है कि इस तरह के फ्लैश ड्राइव से 120 किलोबाइट फ़ाइल निकालना काफी संभव है।

दुर्भाग्यवश, अंतिम परीक्षण से पता चला कि फ्लैश ड्राइव सभी पर लिखी गई थी:

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


एक भी क्लस्टर नहीं बचा है ... अफसोस की बात है, लेकिन दुखद नहीं है! आइए प्रारूपण करने से पहले फ्लैश ड्राइव पर एक विभाजन बनाने की कोशिश करें, और इसमें पहले से ही - फ़ाइल सिस्टम। वैसे, वह इस प्रारूपण के साथ कारखाने से आया था, इसलिए हम कुछ भी संदिग्ध नहीं कर रहे हैं।
यह उम्मीद की जाती है कि फ्लैश ड्राइव पर उपलब्ध स्थान थोड़ा कम हो।

यह भी उम्मीद है कि 10 मेगाबाइट अभी भी पूरी तरह से बंद ड्राइव पर नहीं छिपाए जा सकते हैं। लेकिन अब सफलतापूर्वक डिक्रिप्ट किए गए समूहों की संख्या दोगुनी से अधिक हो गई है!

Total clusters read: 250752, decrypted: 405

दुर्भाग्य से, एक मेगाबाइट को टुकड़ों से इकट्ठा नहीं किया जा सकता है, लेकिन दो सौ किलोबाइट आसान है।

खैर, पिछली, 4 वीं जांच की खबर, इस बार खुशी है: इस तरह के फ्लैश ड्राइव के पूर्ण स्वरूपण ने सभी सूचनाओं को नष्ट नहीं किया! गुप्त डेटा के 120 किलोबाइट पूरी तरह से अप्रयुक्त स्थान में फिट होते हैं।

परीक्षण के लिए सारांश तालिका:

थोड़ा सा सिद्धांत: मुक्त स्थान और अप्रयुक्त क्षेत्रों के बारे में

यदि आपने एक बार हार्ड डिस्क को विभाजित किया है, तो आप देख सकते हैं कि डिस्क पर सभी खाली स्थान को आवंटित करना हमेशा संभव है। पहला खंड हमेशा कुछ इंडेंटेशन (आमतौर पर 1 मेगाबाइट, या 2048 क्षेत्रों) के साथ शुरू होता है। अंतिम खंड के पीछे, ऐसा भी होता है, अप्रयुक्त क्षेत्रों की एक छोटी "पूंछ" बनी हुई है। और कभी-कभी वर्गों के बीच अंतराल होते हैं, हालांकि शायद ही कभी।

दूसरे शब्दों में, डिस्क पर ऐसे सेक्टर हैं जिन्हें डिस्क के साथ सामान्य काम के दौरान एक्सेस नहीं किया जा सकता है, लेकिन आप इन सेक्टरों को डेटा लिख ​​सकते हैं! जिसका मतलब भी पढ़ना है। इस तथ्य के लिए समायोजित किया गया कि एक विभाजन तालिका और बूटलोडर कोड भी है, जो डिस्क की शुरुआत में एक खाली क्षेत्र में स्थित हैं।

आइए हम कुछ समय के लिए विभाजन से खुद को विचलित करते हैं और डिस्क को ऊंचाई से देखते हैं, इसलिए बोलने के लिए, एक पक्षी की उड़ान के लिए। यहां हमारे पास डिस्क पर एक खाली विभाजन है। इसमें फाइल सिस्टम बनाएं। क्या यह कहना संभव है कि डिस्क पर कुछ सेक्टर अनलॉक किए गए हैं?

और-और-और - ड्रम रोल! जवाब लगभग हमेशा होगा - हाँ! दरअसल, ज्यादातर मामलों में, फ़ाइल सिस्टम का निर्माण इस तथ्य को उबालता है कि सेवा की जानकारी के कुछ ही ब्लॉक डिस्क पर लिखे गए हैं, लेकिन अन्यथा अनुभाग की सामग्री नहीं बदलती है।

और फिर भी - विशुद्ध रूप से आनुभविक रूप से - हम यह मान सकते हैं कि फ़ाइल सिस्टम हमेशा अंतिम क्षेत्र के लिए इसे आवंटित सभी स्थान नहीं ले सकता है। उदाहरण के लिए, 64 किलोबाइट के क्लस्टर आकार के साथ एक FAT16 फ़ाइल सिस्टम स्पष्ट रूप से 64 किलोबाइट के आकार के साथ एक विभाजन पर पूरी तरह से कब्जा करने में सक्षम नहीं होगा। इस तरह के अनुभाग के अंत में, एक पूंछ को कई क्षेत्रों में रहना चाहिए, उपयोगकर्ता डेटा संग्रहीत करने के लिए दुर्गम। हालाँकि, प्रयोगात्मक रूप से इस धारणा की पुष्टि नहीं की जा सकी।

तो, स्टेग्नोग्राम के लिए उपलब्ध स्थान को अधिकतम करने के लिए, आपको क्लस्टर आकार के साथ एक बड़ी फ़ाइल प्रणाली का उपयोग करने की आवश्यकता है। आप अभी भी एक विभाजन बना सकते हैं, भले ही यह वैकल्पिक हो (फ्लैश ड्राइव पर, उदाहरण के लिए)। खाली खंड बनाने या असंबद्ध क्षेत्रों को छोड़ने के लिए आवश्यक नहीं है - यह इच्छुक नागरिकों का ध्यान आकर्षित करेगा।

प्रयोगों के लिए उपयोगिता

उपयोगिता स्रोत यहां देखे जा सकते हैं।

बनाने के लिए, आपको क्यूटी संस्करण 5.0 और उच्चतर और ओपनएसएसएल की आवश्यकता होगी। यदि कुछ होने वाला नहीं है, तो आपको स्टेग्नोडिस्क.प्रो फ़ाइल को ठीक करना पड़ सकता है।

आप क्लस्टर आकार को 4 KB से, कह सकते हैं, 512 बाइट्स (secretfile.h में) बदल सकते हैं। इसी समय, आधिकारिक जानकारी के लिए खर्च बढ़ जाएंगे: हेडर और चेकसम एक निश्चित 68 बाइट्स पर कब्जा कर लेते हैं।

आपको रूट उपयोगकर्ता अधिकारों के साथ, और सावधानी के साथ, निश्चित रूप से उपयोगिता को चलाना चाहिए। निर्दिष्ट फ़ाइल या डिवाइस को ओवरराइट करने से पहले कोई सवाल नहीं होगा!

इसका आनंद लें।