CTF之图片隐写

1、前言

CTF的全称是Capture The Flag，直译过来就是“获取旗帜”。这种比赛属于网络安全领域，是网络安全技术人员之间的一种竞技形式。CTF起源于1996年DEFCON全球黑客大会，以代替黑客们通过发起真实攻击进行技术比拼。

发展至今，全球已经有各种CFT类的比赛了，DEFCON作为CTF赛制的源头，DEFCON CTF自然成为了全球最高技术水平和影响力的CTF竞赛，类似于足球里的“世界杯” ，比赛的奖金也很高。

CTF既然叫“获取旗帜”，那么肯定得有个Flag，如下图，目标靶机里面藏着Flag，选手们通过各种手段去得到这个Flag，提交就可以拿到分数。
在这里插入图片描述

CTF比赛主要分为下面大三类：

解题模式 - Jeopardy
攻防模式 - Attack & Defense
混合模式 - Mix

而第一类解题模式又主要分为以下类型：

Web 网络攻防
RE 逆向工程
Pwn 二进制漏洞利用
Crypto 密码攻击
Misc 安全杂项

安全杂项的涉及范围也比较广，但比较喜欢考的就是"图片隐写"。今天我们讲的就是图片隐写。

2、图片隐写

隐写术对于刚接触CTF的人来说会感觉比较神奇。题目的Flag会隐藏到图片、音频、视频等各类数据载体中供参赛选手获取。要么是修改这些载体来隐藏flag，要么就是将flag隐藏在这些载体的二进制空白位置。有时需要很强的侦察能力才能发现（有时也需要脑洞）。此类题目考查选手们对各种隐写工具、隐写算法的熟悉程度。

2.1、 LSB隐写

图片一般由RGB三原色组成，每个像素点的R、G、B都占有8bit,即有256种颜色，一共包含256的三次方颜色，即16777216中颜色，人类的眼睛可以区分约1,000万种不同的颜色，剩下无法区分的颜色就有6777216。换句话说，人类对相近的颜色敏感度较低，因此部分像素点改变肉眼不容易察觉，LSB隐写就是利用这一特点，修改了像素中的最低位，把一些信息隐藏起来。

在计算机中，数据以二进制形式存储，假如某个像素点的一个值是255，二进制值是11111111，把最后一位替换成0，对应的十进制变为254，通过这一方法隐藏信息，但是肉眼不易察觉（写轮眼除外）。

那么如何获取隐写的Flag呢，这就需要一些工具，比较好使的是：Stegsolve。这个使用很方便，也很小巧，305KB，不到0.5MB，什么概念，比一张图片都小。如下图：
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使用命令启动：

java -jar Stegsolve.jar

启动之后如图：
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2.2、StegSolve

可以看到，菜单栏有三列：File、Analyse、Help。全部功能都在Analyse这列，File负责打开文件。我们随便打开一张图片：
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File Format：查看文件格式。如下图：

该功能会显示图片的具体信息。最关键的是这个"Data Extract"功能，负责数据提取。如图：

左边是4个通道：Alpha（表示透明度）通道和R、G、B通道。Alpha表示透明度：Alpha=0表示完全透明，Alpha=255为完全不透明。颜色值前面讲过，是0-255，2的8次方，可以自由选择0-7任意一个通道（例如Red 勾选3，就是把图片中Red值为8的全部提取出来，2的3次方是8）。
右边的Bit Order有MSB和LSB，看到这个LSB大家就明白上面讲的了，MSB是一串数据的最高位，LSB是一串数据的最低位。
Bit Plane Order：这个是调整位平面的顺序，前面我们说过，每个像素点都有RGB三个值，即每像素点相当于有3层，3*8个bit。从LSB(最低有效位0)到MSB（最高有效位7）随着从位平面0 到位平面7，位平面图像的特征逐渐变得复杂，细节不断增加。
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采用LSB隐写，每个像素可以携带3bit的信息。修改后肉眼无法区分，如下图：

左边3种绿色几乎不能区分（写轮眼除外）。我们只需要把最低位的二进制全部提取出来，就可以获取隐写的信息。

这种题目可以通过调整Bit Planes中的数值，预览文本框中的十六进制表，即可获取flag。
PS：png图片是一种无损压缩,也只有在无损压缩或无压缩的图片（bmp图片是一种无压缩）上实现LSB隐写，如果是jpg图片,就没法使用LSB隐写。