实验简介

隐写术是关于信息隐藏,即不让计划的接收者之外的任何人知道信息的传递事件(而不只是信息的内容)的一门技巧与科学。英文写作Steganography,而本套教程内容将带大家了解一下CTF赛场上常见的图片隐写方式,以及解决方法。有必要强调的是,隐写术与密码编码是完全不同的概念。

实验内容

本次图片隐写实验包括四大部分

  • 一、附加式的图片隐写
  • 二、基于文件结构的图片隐写
  • 三、基于LSB原理的图片隐写
  • 四、基于DCT域的JPG图片隐写
  • 五、数字水印的隐写
  • 六、图片容差的隐写

第三部分 基于LSB原理的图片隐写

实验环境

  • 操作机:Windows XP
    • 实验工具:
      • Stegsolve
      • Python
      • Java环境
        ## 背景知识
        什么是LSB隐写?

LSB,最低有效位,英文是Least Significant Bit 。我们知道图像像素一般是由RGB三原色(即红绿蓝)组成的,每一种颜色占用8位,0x00~0xFF,即一共有256种颜色,一共包含了256的3次方的颜色,颜色太多,而人的肉眼能区分的只有其中一小部分,这导致了当我们修改RGB颜色分量种最低的二进制位的时候,我们的肉眼是区分不出来的。
Stegosolve介绍
CTF中,最常用来检测LSB隐写痕迹的工具是Stegsolve,这是一款可以对图片进行多种操作的工具,包括对图片进行xor,sub等操作,对图片不同通道进行查看等功能。

简单的LSB隐写

实验

- 在实验机中找到隐写术目录,打开图片隐写,打开图片隐写第三部分文件夹
- 在该文件夹找到chal.png
- 双击打开图片,我们先确认一下图片内容并没有什么异常
- 使用Stegsolve打开图片,在不同的通道查看图片
- 在通道切换的过程中,我们看到了flag
- 最后的flag是flag:key{forensics_is_fun}

用Stegsolve打开图片,并在不同的通道中切换,

flag是flag:key{forensics_is_fun}

思考

  1. 我们如何实现这种LSB隐写的?是否可以通过photoshop这样的工具实现?
  2. 查阅更多关于LSB隐写的资料。

有一点难度的LSB隐写

我们从第一个部分可以知道,最简单的隐写我们只需要通过工具Stegsolve切换到不通通道,我们就可以直接看到隐写内容了,那么更复杂一点就不是这么直接了,而是只能这样工具来查看LSB的隐写痕迹,再通过工具或者脚本的方式提取隐写信息。

- 在实验机中找到隐写术目录,打开图片隐写,打开图片隐写第三部分文件夹
- 在该文件夹找到LSB.bmp
- 双击打开图片,我们先确认一下图片内容并没有什么异常
- 使用Stegsolve打开图片,在不同的通道查看图片
- 在通道切换的过程中,来判断隐写痕迹
- 编写脚本提取隐写信息。
- 最后打开提取后的文件,得到flag

首先:从Stegsolve中打开图片
首先点击上方的FIle菜单,选择open,在题目文件夹中找到这次所需要用的图片whereswaldo.bmp

其次:切换到不同通道,通过痕迹来判断是否是LSB隐写
分析是否有可能是LSB隐写,我们开始点击下面的按钮,切换到不同通道,我们逐渐对比不同通道我们所看到的图片是怎么样子的。
我们发现在Red plane0和Greee plane 0以及B略 plane 0出现了相同的异常情况,我们这里基本可以断定就是LSB隐写了

编写代码提取信息
因为是LSB隐写,我们只按位提取RGB的最低位即可,代码如下:

from PIL import Image

im = Image.open("extracted.bmp")
pix = im.load()
width, height = im.size

extracted_bits = []
for y in range(height):
    for x in range(width):
        r, g, b = pix[(x,y)]
        extracted_bits.append(r & 1)
        extracted_bits.append(g & 1)
        extracted_bits.append(b & 1)

extracted_byte_bits = [extracted_bits[i:i+8] for i in range(0, len(extracted_bits), 8)]
with open("extracted2.bmp", "wb") as out:
    for byte_bits in extracted_byte_bits:
                byte_str = ''.join(str(x) for x in byte_bits)
        byte = chr(int(byte_str, 2))
        out.write(byte)

打开我们需要提取信息的的图片,y,x代表的是图片的高以及宽度,进行一个循环提取。
运行代码,extracted.py,打开图片即可。

思考

  1. 我们这里用的LSB隐均对R,G,B,三种颜色都加以修改是否可以只修改一个颜色?
  2. 参考2016 HCTF的官方Writeup学习如何实现将一个文件以LSB的形式加以隐写。

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