Скрытие данных с помощью Steghide

Введение

В этом практическом занятии (лабораторной работе) вы научитесь использовать Steghide, мощный инструмент стеганографии, для скрытия данных в файлах изображений. Упражнения помогут вам установить Steghide, внедрить секретные файлы в носитель (картинку), а также извлечь скрытое содержимое, сохраняя целостность данных.

Вы будете практиковать ключевые методы кибербезопасности, обновляя пакеты, подготавливая примеры файлов и выполняя операции стеганографии. Этот практический опыт поможет вам понять, как безопасно скрывать и проверять информацию с использованием цифровых изображений.

Skills Graph

Установка Steghide

На этом этапе вы установите Steghide, мощный инструмент стеганографии, который позволяет скрывать секретные данные в обычных файлах изображений или аудио. Стеганография отличается от шифрования - если шифрование делает данные нечитаемыми, то стеганография скрывает само существование данных, встраивая их в невинно выглядящие файлы.

Перед началом важно понимать, что мы работаем в среде Linux, где управление пакетами осуществляется через терминал. Команды, которые мы будем использовать, сначала обновят информацию о пакетах системы, а затем установят программное обеспечение Steghide.

Сначала обновите список пакетов, чтобы убедиться, что вы получите последнюю версию Steghide. Эта команда обновляет информацию системы о доступных пакетах программного обеспечения:
```
sudo apt update
```
Теперь установите Steghide с помощью следующей команды. Флаг -y автоматически подтверждает установку, избавляя вас от необходимости вводить 'yes' в процессе:
```
sudo apt install -y steghide
```
После завершения установки убедимся, что Steghide правильно установлен, проверив его версию. Этот шаг подтверждения гарантирует, что установка прошла успешно, прежде чем мы продолжим:
```
steghide --version
```
Вы должны увидеть вывод, похожий на следующий:
```
steghide 0.5.1
```

Теперь вы успешно установили Steghide на своей системе. Номер версии подтверждает, что инструмент готов к использованию. В следующих шагах мы узнаем, как на самом деле скрывать данные в файлах с помощью этого мощного инструмента стеганографии.

Подготовка изображения и файла

На этом этапе вы подготовите необходимые файлы для операций стеганографии. Стеганография заключается в скрытии данных внутри обычных файлов, таких как изображения, при этом исходный файл (называемый "носителем") при обычном осмотре выглядит неизменным. Здесь мы будем использовать файл изображения в качестве носителя и текстовый файл, содержащий секретное сообщение, которое нужно скрыть.

Сначала перейдите в каталог проекта, если вы еще не находитесь в нем. Это гарантирует, что все файлы, которые мы создадим, будут организованы в одном месте:
```
cd ~/project
```
Скачайте пример файла изображения с помощью wget. Мы называем его "carrier.jpg", чтобы четко определить его назначение как файла-носителя:
```
wget https://labex.io/data/steghide/sample.jpg -O carrier.jpg
```
Создайте текстовый файл, содержащий ваше секретное сообщение. Команда echo создает файл и записывает текст за один шаг:
```
echo "This is my secret message" > secret.txt
```
Убедитесь, что оба файла были успешно созданы. Команда ls -l показывает подробную информацию о файлах в текущем каталоге:
```
ls -l
```
В выводе должны быть перечислены как carrier.jpg, так и secret.txt, а также их размеры и даты создания.
Проверьте содержимое вашего секретного файла, чтобы убедиться, что сообщение было сохранено правильно:
```
cat secret.txt
```
Должен отобразиться текст: This is my secret message

Теперь у вас есть как файл-носитель изображения (carrier.jpg), так и секретный файл (secret.txt), готовые для следующего этапа, на котором мы встроим секрет в изображение с помощью Steghide. Изображение по-прежнему будет выглядеть нормально, но будет содержать ваше скрытое сообщение.

Встраивание файла в изображение

На этом этапе вы будете использовать Steghide для встраивания секретного файла в файл-носитель изображения. Этот процесс создаст новый файл изображения, содержащий скрытые данные. Исходное изображение будет служить "контейнером", который хранит как видимое изображение, так и скрытую информацию.

Сначала убедитесь, что вы находитесь в правильном каталоге, где находятся ваши файлы. Это важно, так как Steghide должен иметь доступ как к изображению, так и к секретному файлу:
```
cd ~/project
```
Теперь мы будем использовать команду embed Steghide. Флаг -cf указывает на файл-носитель (изображение), а -ef - на файл, который вы хотите скрыть. Структура команды имеет следующий вид: steghide embed -cf [image] -ef [file]:
```
steghide embed -cf carrier.jpg -ef secret.txt
```
При запросе введите и подтвердите парольную фразу (например, "labex123"). Эта парольная фраза действует как пароль для защиты ваших скрытых данных. Запомните ее точно, так как вам понадобится для извлечения информации позже.
После встраивания хорошей практикой является проверка операции. Размер файла должен немного увеличиться, так как мы добавили скрытые данные. Сравните размер до и после с помощью:
```
ls -lh carrier.jpg
```
Флаги -lh делают вывод удобочитаемым, показывая размеры в КБ или МБ.
По желанию вы можете просмотреть метаданные о встроенных данных без раскрытия фактического содержимого. Это полезно для подтверждения наличия и типа скрытого файла:
```
steghide info carrier.jpg
```
Введите свою парольную фразу при запросе. В выводе будут показаны детали, такие как имя встроенного файла и используемый метод шифрования.

Теперь вы успешно спрятали свое секретное сообщение внутри файла изображения. Исходный carrier.jpg теперь содержит как видимое изображение, так и ваши скрытые данные, выглядя неизменным для обычных наблюдателей, но надежно храня вашу конфиденциальную информацию.

Извлечение скрытых данных

На этом этапе вы узнаете, как извлекать скрытую информацию из файла изображения с помощью Steghide. Этот процесс называется извлечением и является обратным действием по отношению к тому, что вы делали при встраивании данных. Вам понадобится та же парольная фраза, которая использовалась при встраивании, чтобы успешно извлечь скрытый файл.

Сначала убедимся, что мы находимся в правильном каталоге, где хранится наш файл изображения. Команда cd изменяет текущий рабочий каталог:
```
cd ~/project
```
Теперь мы будем использовать команду extract Steghide. Флаг -sf указывает, какой файл изображения содержит наши скрытые данные. Когда вы запустите эту команду, Steghide запросит парольную фразу:
```
steghide extract -sf carrier.jpg
```
Введите парольную фразу "labex123" (ту же, которую вы использовали ранее) при запросе. Если она верна, Steghide извлечет скрытый файл.
Посмотрим, какие файлы есть в нашем каталоге сейчас. Команда ls -l показывает подробный список файлов, включая только что извлеченный:
```
ls -l
```
В списке должен появиться secret.txt, это тот файл, который мы спрятали внутри изображения.
Чтобы убедиться, что это действительно наше исходное секретное сообщение, мы выведем его содержимое с помощью команды cat:
```
cat secret.txt
```
В терминале должно отобразиться: This is my secret message
Для тщательной проверки мы можем сравнить извлеченный файл с исходным с помощью команды diff. Эта команда проверяет, идентичны ли оба файла:
```
diff secret.txt original_secret.txt
```
(Примечание: если вы не сохранили исходный файл из предыдущих шагов, вы можете смело пропустить этот шаг сравнения)

Теперь вы завершили полный цикл стеганографии - от скрытия данных в изображении до их успешного извлечения. Это демонстрирует, как Steghide может надежно скрывать и раскрывать информацию в файлах изображения, если вы знаете правильную парольную фразу.

Проверка извлечения

На этом последнем этапе проверки мы убедимся, что наш процесс стеганографии прошел правильно, проверив, что извлеченный файл совпадает с нашим исходным секретным сообщением. Это крайне важно, так как это доказывает, что наши скрытые данные были встроены и извлечены без искажений.

Сначала перейдем в наш рабочий каталог, где хранятся все файлы проекта:
```
cd ~/project
```
Это гарантирует, что мы рассматриваем правильные файлы в нужном месте.
Теперь посмотрим на содержимое извлеченного секретного файла:
```
cat secret.txt
```
Вы должны увидеть именно: This is my secret message - это подтверждает, что текст был правильно извлечен из изображения.
Для более технической проверки сгенерируем контрольную сумму (цифровую подпись) файла:
```
sha256sum secret.txt
```
Если у вас есть контрольная сумма исходного файла, сравните их - совпадающие значения означают, что файлы идентичны.
Проверим тип файла, чтобы убедиться, что он соответствует нашим ожиданиям:
```
file secret.txt
```
В выводе должно быть написано "ASCII text", подтверждая, что это обычный текстовый файл, как и задумано.
Наконец, проверим размер файла, чтобы убедиться, что он соответствует нашему сообщению:
```
ls -lh secret.txt
```
Это показывает размер файла в удобочитаемом формате (например, 25B для 25 байт).

Эти комплексные проверки подтверждают, что извлечение прошло успешно и скрытые данные остались неизменными с момента их встраивания в изображение.

Резюме

В этом практическом занятии вы изучили основы использования Steghide для операций стеганографии. Процесс включал установку и проверку Steghide, подготовку носителей (carrier files), а также встраивание и извлечение данных.

Вы успешно практиковали скрытие секретных сообщений в файлах изображений и их извлечение, демонстрируя практическое применение стеганографических методов. Этот практический опыт дал вам представление о методах безопасного скрытия данных с использованием распространенных инструментов.