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ESTEGANOGRAFIA DIGITALDiego Fiori de [email protected]
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Sumário
• Histórico• Definições• Nomenclatura• Definições (Esteganografia/Criptografia)• Esteganografia Técnicas• Aplicação em Imagens• Imagens/Áudio/Vídeos• Esteganálise• Canais Ocultos• Esteganografia Distribuída• Tendências de Mercado e Pesquisa• Links
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História
Heródoto: “As histórias” Grécia X Persas 500 A.C – Filme: 300sEsparta contra XerxesDemerato : Jovem grego na Pérsia
Desafio: Como comunicar a Grécia das intenções de Xerxes sem ser descoberto?Tabuletas de madeira com mensagem secreta revestidas de cera.
Outros exemplos: Uso de seda pelos chineses
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Definições
• Esteganografia: É uma palavra de origem grega, onde Stegano significa escondido ou secreto e Grafia: escrita ou desenho.
• Criptografia X Esteganografia
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Comunicação
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Classificação
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Classificação
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Nomenclatura
• Ocultamento de dados (information hiding)– dado embutido (embedded data)– mensagem de cobertura (cover-message)
ou– imagem de cobertura (cover-image)
ou– áudio de cobertura (cover-audio)– texto de cobertura (cover-text)– estego-objeto (stego-object)– estego-imagem– estego-chave (stego-key)
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Nomenclatura
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Motivação
Imagem
ReversaEsteganografia
“ComputerSecurityIndustrial
Cryptography”
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Esteganografia
WatermarksEscrita Secreta
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DICOM
• Imagens médicas
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Esteganografia
• A esteganografia apresenta-se como uma tecnologia apta a auxiliar as pessoas a aumentarem sua privacidade
• Juntamente com a criptografia, os cidadãos têm em mãos uma forma robusta e altamente eficiente para manter suas informações íntegras e protegidas
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Utilização" Tenho também importante mensagem para nossos jovens, nesse período difícil que atravessamos. Vocês devem levantar bem alto a bandeira da Jihad contra os sionistas. Vocês são os legítimos sucessores de nossos valentes ancestrais. A propósito de nossos jovens, é bom saber que eles acreditam no paraíso após a morte. Eles sabem que tomar parte na luta contra os infiéis não abreviaráseus dias. E que estar ausente dela não tornará seus dias mais longos. Nossos jovens sabem muito bem o significado dos versos: Se a morte é certa, então é uma vergonha morrer covardemente. Quem não morrer pela espada, morrerá por outra razão.....”
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Projetos InvasãoPrivacidade
• Echelon• PATRIOT (Provide Appropriate Tools Required to Intercept and Obstruct Terrorism)
• Carnivore (Programa do FBI paravigiar o correio eletrônico)
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LSB
• Como exemplo da grande quantidade de dados que podem ser escondidos, suponha uma imagem com tamanho de 1024 por 768 pixels
• Total de 786.432 pixels• Como cada pixel possui 4 bytes na sua codificação, têm-se 4 bits para o uso de técnicas baseadas em LSB
• Assim, existe uma possibilidade de esconder cerca de 390KB de dados neste objeto de cobertura
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BMP STEGO
• LSB: Least Significant Bit
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Inserção LSB JPEG-JSTEG
Threshold das freqüências mais altas
Após a aplicação da DCT.
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JPEG-JSTEG
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Tipos de Criptografia
• Chaves Simétricas–DES, TripleDES, Blowfish;
• Chaves Assimétricas– RSA;
• Assinaturas Digitais– DSA, SHA, Hash Codes.
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Chaves Simétricas• Substituição Monoalfabética;
• Chaves com 128bits, 256bits, ou até 1024bits;
• Algoritmo para Confidencialidade;
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Chaves Assimétricas
• Conceito de Par de Chaves (Pública e privada);
• A chave pública é distribuída sem restrições enquanto que a privada em conjunto com a pública de um mesmo hostdecripta o conteúdo;
• Algoritmo para Autenticação;
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Assinatura Digital
• Utiliza também os conceitos de par de chaves;
• Destinatário também deverá ter conhecimento da chave pública do remetente;
• Utiliza algoritmo de Hash:•MD5, MD4, MD3;
•SHA;
• Algoritmo para Integridade;
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JPHIDE
• Esteganografia em imagens utilizando variante do JPEG-JSTEG com chave simétrica.
• Windows• Link_Direto:
http://www.freewr.com/download.php?download=jphide-and-jpseek&lid=258
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JPHIDE - Esteganografia
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JPSeek –EsteganografiaReversa
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Esteganálise
• Windows/Linux– http://www.outguess.org/download.php
• Imagens– JPHide: nem todas as versões– JPEG-JSTEG.– Outguess
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SNOW
• SNOW (Steganographic nature of Whitespace)
• Esteganografia em TXT– Software Livre desenvolvido por Matthew Kwan;
– O programa funciona adicionando espaços e tabulações para o final de linhas em arquivos de texto ASCII. Dentro destes espaços e as abas se encontram as peças que compõem a mensagem secreta.
– Sintaxe:• SNOW –S <nome do arquivo>
– Indica quantos bytes teria para esteganografia.
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SNOW
• Comando Esteganografia:– Snow –p “senha” –f <arquivo a ser ocultado> <arquivo original> <arquivo de saida esteganografado>
• Comando Esteganografia Reversa:– Snow –p “senha” <arquivo de saidaesteganografado>
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MJPEG
• Técnica de escrita secreta em vídeos AVI.
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Possibilidades
• Esteganografia e Criptografia
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Compressão MPEG
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MPEG-4
• Codificação:
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MPEG-J • Nova estrutura no padrão MPEG-4
MPEG-J
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Trabalhos Relacionados• Esteganografia aplicada a vídeos– Codificação espacial/temporal MPEG
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Trabalhos Relacionados
• Comparação de técnicas:
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MP4Stego• Arquitetura: GPAC - MESE
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MP4Stego - Codificação
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MP4Stego - Decodificação
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MP4Stego• Screenshot
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Aplicações – EscritaSecreta
• Screenshot
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Canais Ocultos
• Stream Covers– Um covert channel é um canal de comunicação que permite a um processo transmitir informação de uma forma que viola a política de segurança do sistema
– Transferência de informação através de um canal escondido• Ocultar informação na rede
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Canais Ocultos
• Exemplos– Túneis ICMP – Túneis DNS– Túneis HTTP– TCP/IP Headers
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Canais Ocultos
• Know your enemy – Sebek
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Túneis ICMP
• ICMPTX• Itun• PingTunnel• Ptunnel
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Túneis DNS
• Porque DNS?– Normalmente liberado em firewalls– Autenticação ADSL
• Funcionamento (OzymanDNS)– Envio de pacotes– Nome DNS comporta até 253 caracteres 63 caracteres entre os pontos (.)
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Túneis DNS
• Codificação de informação usando base32– Um caracter para cada 5 bits (a-z, 0-6) 180 caracteres (3 grupos de 60) separados por pontos = 180 *5 = 900 bits = 112 bytes por consulta
Exemplo:zjabdbcctvaojbz55mqwe224ceyeltkbhyaasncpljgc53pirtsmuzihcjrw.uujca7ytd3tifmmglrcsl65r3w3ba4mixix6nemd6eulfy2ss62xmff3zecv.ttivj2trx642zlrgpbwo2f2glnxk7yxyu3pfeiuvgawc7mijpqn5sh4j.63034-0.id-1187.up.foo.com
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Problemas
• Como o administrador de redesbloqueia este tipo de práticas?– Detectar e bloquear covertchannels e comunicação via esteganografia é uma tarefa complexa. Normalmente é necessário saber o que se está procurando
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Detecção
• Esteganografia– Bloquear anexos em e-mails > X MB?
• Covert Channels– Verificar anomalias em cabeçalhos IP, TCP, ICMP
– Verificar desvios de tráfego normal (EtherApe, IDS estatístico)
– Verificar conteúdo de tráfego ICMP (Ex: ping)• Magic numbers (ex: 0xD5200880 – ptunnel)
– Verificar conteúdo de cabeçalhos HTTP
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Quadro de Vigenère da Esteganografia
• COBRA – Comunicação Oculta Baseada em Relacionamento Anônimo.
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COBRA
• 4 etapas– Infecção nos Hospedeiros– Distribuição nos Hospedeiros– Recebimento de informaçõespelas SubBases
– Remontar Informações a partir das SubBases.
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COBRA
• Infecção nos Hospedeiros– 2 formas:
•Terceiros:– Vírus– SPAM com executável– Trojan para baixar arquivos executáveis.
•Presentes à organização:– Rede Intranet– Aplicação da organização
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COBRA• Serviços WEB Livres
– Redes Sociais (Orkut, LinkedIN)– Vídeos (Youtube)– Imagens (PicasaWeb, Wikipedia)– Set-top-Boxes TV Digital Interativa
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COBRA
• Recebimento de informações com SubBases (robôs)
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COBRA Futuro
• Detecting Steganography on a Large Scalehttp://www.acm.org/crossroads/xrds15-2/ellastega.html– Wikipedia grande conteúdo com imagens esteganografadas!!!
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Mercado e Pesquisa
• Mercado– Economia de banda (VoIP, WIMAX).– TV-Digital– RSS– Acessibilidade (W3C).
• Pesquisa– Técnicas de escrita secreta para vídeos.
– Esteganálise Aúdio/vídeo.
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Links
• MP3 Stegohttp://www.petitcolas.net/fabien/steganography/
• Dicas-L JPEG-JSTEG http://www.dicas-l.com.br/dicas-l/20061225.php
• Material sobre Esteganografiahttp://stoa.usp.br/diegofdc/
• Esteganálise - OutGuesshttp://www.outguess.org/detection.php
• Phrack – ICMP Tunnelinghttp://www.phrack.org/issues.html?issue=49&id=15#article
• Covert Channels in SBSEG2007 – Ivo Peixinhohttp://sbseg2007.nce.ufrj.br/Minicurso-PDF.htm
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Final• Agradecemos ao convite da comissão organizadora do II Forum de Tecnologia FAFIBE, especialmente ao Prof. Msc. Walison Joel Barberá Alves.
• Contato:– [email protected]– Blog: http://stoa.usp.br/diegofdc– Site: http://www.dfiori.com.br