Информационная безопасность

Стеганография

Стеганография впервые была применена еще до нашей эры, но процесс создания этой стеганографии было совсем другим.

На табличках

Демарат отправил предупреждение о предстоящем нападении на Грецию, записав его на деревянную подложку восковой таблички до нанесения воска.

Использование невидимых чернил

Текст, записанный такими чернилами, проявляется только при определённых условиях (нагрев, освещение, химический проявитель и т. д.).

Микроточки

Суть, так называемого «книжного шифра», заключалась в прокалывании малозаметные дырок или рисования маленьких точек в книге или в другом документе над буквами секретного сообщения.

Но технологии никогда не стоят на месте, и в связи с их развитием стеганография перешла в мир информационных технологий

Стеганография сейчас - это:

обеспечение конфиденциальности, цифровой безопасности и защиты информации

Так как стеганография - такой замечательный способ скрытия информации, то не обходиться без тех, кто этим злоупотребляет.

1.Совсем недавно, 1 ноября 2024 года специалисты компании Positive Technologies зафиксировали серию кибератак, направленных на российские государственные учреждения, промышленные предприятия и научные центры. В результате пострадали несколько десятков организаций.

2.Ещё одна крупная кибератака на основе стеганографии произошла в апреле 2024 года .Кибергруппировка TA558 начала серию хакерских атак, в которой вредоносный код был скрыт в графических изображениях. Операцию назвали SteganoAmor. Исследователи зафиксировали более 320 кибератак, затронувших компании по всему миру.

3.Затем произошла еще одна атака. В июле 2024 специалисты FACCT обнаружили более тысячи фишинговых рассылок, распространяющих вредоносное ПО и направленных на предприятия, государственные учреждения, а также банки в России и Беларуси. Эксперты полагают, что за этими атаками снова стоит группировка ТА558. В новых атаках специалисты FACCT выявили характерные для группировки методы стеганографии (сокрытия информации внутри файлов или изображений) при передаче полезных нагрузок.

Всему виной были люди, не подготовленные для такого случая, ведь никто не знает, какой файл является стеганографическим, а какой настоящим. В этом можно легко убедиться.

Задания:

Задача №1

ㅤㅤㅤᅠ ᅠ Аналитик смог обнаружить секретную папку с графическим изображением, в котором скрыто осмысленное слово на английском языке. Определите кодовое слово, если для его сокрытия содержимое файла не менялось.
ᅠ ᅠ ᅠ ᅠ Изображение, найденное аналитиком, находится выше:

Задача №2

Нашей компании удалось перехватить часть сетевого трафика, с помощью которого передавалась скрытая информация. На рисунке выше показаны перехваченные пакеты. Расшифруйте осмысленное слово на английском языке.

Особенности формата изображений .bmp

BMP - (англ. BitMap Picture) - аппаратно-независимое побитовое изображение Windows, используемое для хранения растровых изображений. Дамп памяти изображения размером 5х3 пикселя показан на рисунке выше.
ㅤ ᅠ ᅠ Все байты изображения представлены в шестнадцатеричной системе счисления. Число 36h, записанное по адресу 000Ah, указывает, с какого адреса начинается запись картинки (это смещение от начала файла, длина заголовка). По адресу 0012h указана ширина рисунка в пикселях. В данном случае число пикселей равно 5. Высота рисунка указывается в ячейке по адресу 0016h (для рассматриваемого рисунка высота - 3 пикселя). В ячейке с адресом 001Ch указана глубина цвета. В данном случае число 18h означает, что для формирования цвета каждого пикселя используется 24 бита (по 8 бит на каждую цветовую составляющую красную(R), зеленую(G), синюю(В)).
ᅠ ᅠ Особенность формата ВМР заключается в том, что размер каждой пиксельной строки должен быть кратен 4-м байтам. Поэтому помимо самих пикселей в дампе изображения могут встречаться выравнивающие байты, заполняющие длину пиксельной строки до размера, кратного 4.ᅠ ᅠ
Дамп памяти изображения в формате BMP — это набор шестнадцатеричных значений байтов изображения, в котором закодированы все параметры картинки.

Задача №3

Используя информацию из предыдущего раздела об особенностях формата .bmp найдите скрытое сообщение в изображении с помощь дампа его памяти, если известно, что в картинку было внедрено секретное сообщение так, что изображение не было изменено. Сообщение - это осмысленное английское слово.

Задача №4

Снова используя информацию из раздела об особенностях формата .bmp найдите скрытое сообщение в изображении с помощь дампа его памяти, если известно, что в картинку было внедрено секретное сообщение так, что изображение не было изменено. Сообщение - это осмысленное английское предложение.

Задача №5*

Агентами информационной безопасности были перехвачены: часть сетевого трафика, несколько изображений и текстовый документ. Найдите зашифрованную фразу на русском языке, составив её из отрывков. Отрывки можно получить, расшифровывая каждую часть задачи(все части идут по порядку следующими слайдами) по отдельности, используя материалы предыдущих задач.

Вспомогательные таблицы для расшифровки:

Криптография

Применение шифрования было необходимо для секретности военных указаний, коммерческих тайн и дипломатических переговоров. С расширением сети и увеличением глобализации экономики в конце XX века все больше людей начали осознавать необходимость защиты своей личной информации в виртуальной среде. Шифрование приобрело статус незаменимого инструмента для обеспечения безопасности ценных данных.

Существует огромное множество различных шифров. Одни из самых известных шифров показаны ниже, но нужно понимать, что это только малая часть всех известных человечеству шифров.

Шифр Цезаря. Шифрование сообщений методом сдвига по алфавиту. Для этого выбирают шаг кодировки — целое число, и заменяют каждую букву сообщения буквой, которая отстоит от исходной буквы в алфавите на выбранный шаг.
Шифр Виженера. Усложнённая разновидность шифра Цезаря — метод полиалфавитного шифрования буквенного текста с использованием ключевого слова. Для сдвига букв используется не число, а слово, которое повторяется циклически, и шаг определяется по позиции буквы в кодовом слове.
Шифр Плейфера. Метод использует квадратную таблицу с зашифрованными буквами. В классическом виде матрица имеет размеры 5×5, в каждой клетке записана буква латинского алфавита, кроме I и J — эти буквы вписываются в одну клетку. Для кодировки нужно выбрать кодовое слово и обработать исходное сообщение.
Шифр Вернама. Простейший шифр на основе бинарной логики, который обладает абсолютной криптографической стойкостью. Без знания ключа расшифровать его невозможно. Для шифрования используется одноразовый ключ, который равен по длине сообщению. Для шифрования применяется операция побитового исключающего ИЛИ (XOR) между битами сообщения и ключа.
Шифр Атбаша. Буквы кодируются согласно месту в алфавите: А превращается в Я, Б — в Ю, В — в Э и так далее.
Шифр Гронсвельда. Это вариация шифра Виженера, где вместо ключевого слова применяется ключевое число, цифры которого показывают на сколько позиций сдвигать букву.
Книжный шифр. Суть метода книжного шифра - это выбор любого текста из книги, и замена каждой буквы шифруемого слова номером слова в выбранном тексте, начинающегося на нужную букву. Можно заменять не на номер слова, а на координату буквы (строка, номер в строке).

Задания:

Задача №1

ㅤНачнем с простого. Александра очень любит стихи и шифры. Она оставила одно стихотворение и странные цифры, прилагающиеся к нему. Расшифруйте секретное сообщение, которое хотела передать девочка своей сестре и рассказать о своем любимом месте.

Стихотворение:

— На прививку! Первый класс!

— Вы слыхали? Это нас!.. —

Я прививки не боюсь:

Если надо — уколюсь!

Ну, подумаешь, укол!

Укололи и — пошел…

Это только трус боится

На укол идти к врачу.

Лично я при виде шприца

Улыбаюсь и шучу.

Я вхожу один из первых

В медицинский кабинет.

У меня стальные нервы

Или вовсе нервов нет!

Если только кто бы знал бы,

Что билеты на футбол

Я охотно променял бы

На добавочный укол!..

— На прививку! Первый класс!

— Вы слыхали? Это нас!..

— Почему я встал у стенки?

У меня… дрожат коленки…

Числа:

3231 5222 1128 2414 5222 1343 2141 3224 5352 4335 1222 4335 32211 1123 1421 4241 4122 2132 3221 1242 3247 3224 1432 3224

Задача №2

Близким другом Александры является Дима, который увлекается криптографией. Как-то раз Дима дал Саше записку с зашифрованным сообщением о том, что он будет делать после окончания уроков, и словом-ключом.

Зашифрованное сообщение: ХШКХЙРМК.

Слово-ключ: ИНФОРМАТИКА.

Известно, что Дима для шифрования сообщения использовал таблицу с 6 столбцами и 5 строками. В нечётные столбцы таблицы, начиная с первого, он вписал все буквы слова-ключа (удалив повторы) в том порядке, в каком они встретились в слове. Для этого он сначала заполнил первый столбец (записал первые 5 букв) сверху вниз (например, если слово-ключ ВЕЛИЧИЕ, то в первый столбец Дима вписал бы последовательно буквы В, Е, Л, И/Й, Ч), а оставшимися буквами заполнил последовательно 3 и 5 столбцы (на сколько хватит букв – это зависит от слова-ключа). При этом Дима решил отождествить буквы И и Й, Ъ и Ь, Е и Ё, поэтому в ячейки таблицы следует писать И/Й, Ъ/Ь, Е/Ё. Записав буквы слова-ключа, Дима продолжил заполнять оставшиеся ячейки нечётных столбцов буквами русского языка в алфавитном порядке, которые не встретились в слове-ключе (продолжая пример со словом-ключом ВЕЛИЧИЕ и записав буквы В, Е, Л, И/Й, Ч, Дима записал бы далее букву А, так как она отсутствует в слове ВЕЛИЧИЕ, затем – букву Б, а потом – букву Г, так как буква В присутствует в слове ВЕЛИЧИЕ и уже записана в таблицу и т. д.). Заполнив нечётные столбцы, Дима продолжил записывать буквы русского языка в алфавитном порядке в чётные столбцы, начиная со второго и заполняя каждый столбец сверху вниз. Заполнив таблицу, Дима брал каждую букву сообщения и заменял её буквой, находящейся в ячейке снизу от неё. Если буква была в пятой строке, то Дима заменял её буквой, находящейся в том же столбце на первой строке. Какое сообщение Дима зашифровал для Миши?

Задание №3

В шифре, известном как шифр Виженера, для определения символа замены буквы открытого текста на каждом шаге зашифрования и расшифрования используется секретный ключ (пароль). Алфавиты замены построены с последовательными значениями сдвига — от 0 до 32 и выбираются на основе букв ключа. Их удобно представить в виде таблицы:

Буква открытого текста всегда определяет столбец на основе заголовочной строки, а строка определяется соответствующей буквой ключа на основе заголовочного столбца. Например, строка из 5 букв «А» при использовании ключа «ШЕСТЬ» будет зашифрована буквами алфавита, стоящими в первом столбце (потому что в заголовочной строке «А» стоит на первой позиции) в строках, в заголовочном столбце которых стоят буквы «Ш», «Е», «С», «Т» и «Ь» соответственно. Нетрудно удостовериться, что шифртекст будет совпадать с ключом – «ШЕСТЬ».

Таким шифром с каким-то (неизвестным) ключом зашифрован текст: «Информатика — это не просто наука о компьютерах, это искусство понимания и обработки информации, которое меняет наш мир и открывает безграничные возможности для каждого из нас.». Определите, какой из шифртекстов мог быть при этом получен (пробелы и знаки препинания остались без изменений – зашифрованы только буквы).

Определите, какое слово-ключ использовано, если ниже дана зашифрованная им фраза:

ищчэбхтяста — уын нр тяяъеы цзуби н къпюмжесщзх, уын иэнввъеоч чодслащлн щ чуэииоиуз ищчэбхтгср, кеынръз ыхцссы хао хзр ф сбыщноимт чнжгьгьщаазн йоюхнжщсагс цшз таэмнгъ лц юид.

Задача №4

Шифр, известный как «квадрат Полибия», устроен следующим образом. В квадратную или прямоугольную таблицу вписываются буквы алфавита (для кодирования – в алфавитном порядке, для шифрования – в произвольном, при этом расположение букв в таблице является ключом), строки и столбцы таблицы обозначаются цифрами. При зашифровании буквы открытого текста заменяются на пары цифр, которыми отмечены, соответственно, строка и столбец, в которых стоит данная буква. Например, на иллюстрации ниже буква «О» зашифрована сочетанием цифр «34», а слово «ОКО» – «34 26 34».

Таким шифром с некоторым (неизвестным) ключом зашифрован некоторый текст (без пробелов, но с сохранением знаков препинания – точки, запятой и вопросительного знака)

14 25 35 12 34 24 16 55 14 15 16 21 55 12 15 11 53 51 15 23 24 45 54 56 41 24 54 65 15 12 55 12 34 52 62 12 55 15 34 52 26 16 41 55 45 26 41 34 14 26 24 14 34 55 41 36 25 12 11 12 13 14 62 64

1) Известно, что в данном тексте имеется слово "Информатика"
2) Найдите слово с кодировкой 51 14 43 11 12, используя, тот же квадрат расшифровки:
а) ф а к е л
б) т а н е ц
в) ч и с л о
г) ч е х о л

Вопрос: проанализируйте получившийся у вас квадрат, и ответом будем являться первая строка-слово вашего квадрата.

Задача №5

Шифр «двойной квадрат» Уитстона
В 1854 г. английский учёный Чарльз Уитстон разработал новый метод, который получил название «двойной квадрат». Этот шифр оказался очень надёжным и удобным и даже применялся Германией в годы Второй мировой войны.
При данном методе текст шифруется биграммами. Шифр использует две таблицы, размещённые по одной горизонтали, в каждой из которых случайным образом расположены русские алфавиты:

Перед шифрованием исходное сообщение разбивают на биграммы. Каждая биграмма шифруется отдельно. Первую букву биграммы находят в первой таблице, а вторую букву - во второй таблице. Затем мысленно строят прямоугольник так, чтобы буквы биграммы лежали в его противоположных вершинах. Две другие вершины этого прямоугольника дают буквы биграммы шифртекста.
Предположим, что шифруется сообщение «МЫ В ОТЕЛЕ». Сначала шифруется первая биграмма шифртекста МЫ. Буква М находится в столбце 2 и строке 3 левой таблицы. Буква Ы находится в столбце 4 и строке 6 правой таблицы. Следовательно, в биграмму шифртекста входят буква В, расположенная в столбце 4 и строке 3 правой таблицы, и буква Е, расположенная в столбце 2 и строке 6 левой таблицы, т.е. получаем первую биграмму шифртекста ВЕ.
Если обе буквы биграммы сообщения лежат в одной строке, то и буквы шифртекста берут из этой же строки. Первую букву биграммы шифртекста берут из левой таблицы в столбце, соответствующем второй букве биграммы сообщения. Вторая буква берётся из правой таблицы в столбце, соответствующем первой букве биграммы сообщения. Так, биграмма ВР превращается в биграмму шифртекста ЗБ. Аналогичным образом шифруются все биграммы сообщения.

Сообщение МЫ _В _О ТЕ ЛЕ
Шифртекст ВЕ .М ХС Я. БД

Задача №6

Способ сокрытия сообщения в произвольном тексте, известный как «Шифр Бэкона», основывается на кодировании букв сообщения сочетаниями букв «a» и «b». Для записи текста выбираются 2 варианта начертания букв (2 шрифта), при этом использование каждого из них кодирует «a» или «b». Например, запись «день был солнечным и без ветра» будет кодировать последовательность «baaab ababb abbba aaaba abbba». Далее каждую группу из 5 символов можно использовать в качестве кода буквы сообщения. Например, на основе такой таблицы:

Задача №7

Одной темной ночью агент информационной безопасности смог перехватить загадочную запись и магический квадрат. Он заметил, что сумма чисел в каждой строке, диагонали, строке равна одному и тому же числу. Расшифруйте загадочный шифр...

Запись: УОАВЬРААТБКНЕТТШСЕУАУДМТА

Ответом является предложение, указывающее на время.

Факты о квадратах:
Число магических квадратов быстро возрастает с увеличением размера квадрата. Существует только один магический квадрат размером 3*3 (если не учитывать его повороты). Количество магических квадратов 4*4 составляет уже 880, а количество магических квадратов 5*5 – около 250 000.
Магические квадраты средних и больших размеров могли служить хорошей базой для обеспечения нужд шифрования того времени, поскольку практически нереально выполнить вручную перебор всех вариантов для такого шифра.

Задача №8

Для обеспечения конфиденциальности информации, передаваемой от терминала в центр обработки заявок, руководитель отделения банка принял решение ввести шифрование передаваемых данных. Для выбора наилучшей меры защиты им 10 рассматривается ряд предлагаемых решений, одно из которых основано на шифре, известном как «Диск Альберти». Такой шифр основан на использовании устройства, состоящего из двух дисков, имеющих единую ось. Оба диска имеют секторы, на которые нанесены буквы алфавита открытого текста и шифртекста. Внешний диск неподвижен, буквы расположены на нем в алфавитном порядке. Внутренний диск может вращаться вокруг оси для установки в различные положения, буквы на нем нанесены в произвольном порядке. Расположение букв на внутреннем диске является ключом данного шифра. Для зашифрования внутренний диск устанавливается таким образом, чтобы заранее согласованная отправителем и получателем буква внутреннего диска (назовем ее индикаторной буквой), оказалась напротив буквы «А» на внешнем диске. После этого первая буква открытого текста отыскивается на внешнем диске, а в качестве символа замены для нее берется буква внутреннего диска, находящаяся напротив нее (например, на приведенной иллюстрации буква «И» будет зашифрована буквой «П», «О» – «Ж»).

Затем положение диска меняется на 1 сектор по часовой стрелке, происходит зашифрование следующей буквы, после чего эта процедура повторяется до полного зашифрования всего открытого текста.

Таким способом был зашифрован некоторый проверочный текст:

Есрфюхрэ Тэдкбт Жпъшъуъ Дэпыаы Кхсзча Бщтшсс
Использованный ключ приведен на иллюстрации сверху.

Задача: расшифруйте сообщение

ВИДЕОРАЗБОРЫ:

Прежний ресурс вы можете посмотреть по ссылке ниже:

Посмотреть