La Steganographie, oft als der arme Cousin der Kryptographie angesehen, können wir als definieren „die Kunst und Wissenschaft, Informationen so zu verbergen, dass ihr bloßes Erscheinen keinen Verdacht erregt“. Während sich die Kryptographie darauf konzentriert, Nachrichten durch Verschlüsselung unverständlich zu machen, ist die Steganographie zielt darauf ab, die bloße Existenz der Nachricht zu verschleiern, indem sie beispielsweise in einen anderen Kontext, beispielsweise ein Bild, gestellt wird.
Während es in der Vergangenheit zum Versenden geheimer Briefe oder versteckter Spuren verwendet wurde, kann es heute Codes in JPEG-Bildern und -Videos verbergen und so die Dynamik der Informationssicherheit und Cyberkriminalität grundlegend verändern.
Historische Ursprünge der Steganographie
Die Steganographie hat ihre Wurzeln in der Geschichte und verfügt über erstaunliche Techniken, die bereits von den alten Griechen angewendet wurden. Unter diesen sticht das Schreiben auf mit Wachs bedeckten Holztafeln hervor, die die wahre Botschaft unter einer oberflächlichen Schicht verbargen. Ein berühmtes Beispiel ist das von Herodot in Buch VII der Historien beschriebene.
Herodot erzählt uns, dass Demaratus, der im Exil lebende und am Hofe des Xerxes Zuflucht suchende König von Sparta, nach einer Möglichkeit suchte, die Spartaner zu warnen, ohne Verdacht zu erregen, nachdem er wichtige Informationen über die Vorbereitungen des persischen Königs zur Invasion Griechenlands erhalten hatte. Es musste eine Methode gefunden werden, die Informationen vor den Augen der Feinde zu verbergen. Zu diesem Zweck verwendete Demaratus eine Holztafel, auf die er die geheime Botschaft eingravierte. Anschließend überzog er die gravierte Oberfläche mit einer Wachsschicht und verdeckte so die Schrift vollständig. Dadurch wirkte das Tablet wie ein gewöhnliches Instrument zum Schreiben oder Tragen von Notizen, was jeglichen Verdacht beseitigte. Anschließend konnte das Tablet problemlos nach Griechenland transportiert werden. Die Spartaner entfernten die Wachsschicht, fanden die Gravur und wurden über die Pläne von Xerxes informiert.
Dies war nicht die einzige Methode, die in der Antike angewendet wurde. Herodot erzählt immer von einer auf die Kopfhaut gezeichneten Nachricht. Sobald die Haare nachgewachsen waren, wurde die Botschaft an den Empfänger gesendet. Diese Systeme haben sich im Laufe der Zeit weiterentwickelt und umfassen ausgefeiltere Techniken wie die Verwendung unsichtbarer Tinten, Mikrofilme und neuerdings auch digitaler Methoden.
Steganographie in der heutigen Welt
Im digitalen Zeitalter bietet Steganografie außergewöhnliche Möglichkeiten, Daten in gängigen Dateien wie Bildern, Videos, Audio oder sogar Text zu verbergen. Diese Technik nutzt die Fülle ungenutzter oder kaum wahrnehmbarer Daten in Dateien aus, um geheime Informationen einzubetten.
Eine der gebräuchlichsten Techniken ist die Verwendung speziell modifizierter Bilder. Dies ist die Technik, die als bekannt ist Niedrigstwertige Bit (LSB), das darin besteht, das niedrigstwertige Bit in den Pixeln eines Bildes zu ändern. Derartige Veränderungen sind mit bloßem Auge nicht erkennbar, können aber dazu genutzt werden, Nachrichten zu verbergen.
Ein hochauflösendes Bild mit 1920 x 1080 Pixeln und einer Farbtiefe von 24 Bit könnte beispielsweise etwa 290 Kilobyte an Daten enthalten, die nur in den niedrigstwertigen Bits verborgen sind, ohne dass die Änderung bemerkt wird.
Dieses Maß an Diskretion macht die Steganographie zu einem wertvollen Verbündeten beim Schutz sensibler Informationen, macht sie aber auch zu einem umstrittenen Werkzeug, das manchmal für illegale Zwecke eingesetzt wird. Mit der Weiterentwicklung der Technologien wurden immer ausgefeiltere Methoden entwickelt, darunter solche, die Transformations- und Komprimierungsalgorithmen verwenden, um den Informationsabruf noch sicherer zu machen.
Sogar Audio- oder Videodateien können manipuliert werden, indem die Amplitude von Samples leicht verändert wird oder indem Daten in Frequenzsegmente eingebettet werden, die für das menschliche Gehör nicht wahrnehmbar sind, oder indem die Amplitude von visuellen und Audiodaten kombiniert wird, um Informationen in großen Dateien, wie z. B. ungenutzten Videobildern, zu verbergen.
Obwohl weniger verbreitet, nutzt die textbasierte Steganografie Variationen in der Formatierung, Leerzeichen zwischen Zeilen oder Codierung in Auszeichnungssprachen (z. B. HTML oder Unicode), um die Nachricht zu verbergen.
Anwendungen der Steganographie
Steganographie kann in verschiedenen legitimen und illegalen Kontexten eingesetzt werden.
Sein Einsatz in der Kommunikationssicherheit kann eine Garantie in Bereichen sein, in denen bereits das Vorhandensein einer Nachricht eine Gefährdung darstellen könnte. Journalisten, Aktivisten oder politische Dissidenten in repressiven Regimen nutzen es, um der Zensur zu entgehen.
Steganographie kann zum Schutz des geistigen Eigentums eingesetzt werden Wasserzeichen unsichtbare digitale Geräte, die schützen Urheberrecht oder Marken.
In Lehre und Forschung ist es ein wertvolles Instrument zur Erforschung fortschrittlicher Datenschutzmethoden und zur Aufklärung junger Menschen über die komplexeren Aspekte der Cybersicherheit.
Leider nutzen Cyberkriminelle die Steganographie auch zur Verschleierung Malware oder Befehle in harmlosen Dateien, wodurch die Erkennung durch Sicherheitstools vermieden wird.
Steganographie-Tools und -Software
Es gibt verschiedene Tools, mit denen Sie experimentieren oder digitale Steganographie anwenden können. Einige Beispiele sind:
Steghaut: eine Software Open-Source- 2003 von Stefan Hetzl veröffentlicht, gehört zu den Kali-Linux-Tools und dient zum Verbergen von Daten in Bild- oder Audiodateien. Steghide ist eine Befehlszeilenanwendung, mit der Sie Daten in die wichtigsten Bilddateiformate (wie BMP und JPEG) und Audiodateien (WAV und AU) einfügen können. Diese Daten können verschlüsselt und durch ein Passwort geschützt werden, was ihre Identifizierung noch komplexer macht.
OpenPuff: Ein Werkzeug für die Steganographie mehrschichtig auf Dateien unterschiedlicher Art. Es wurde vom italienischen Programmierer Cosimo Olibon entwickelt und gilt als eines der fortschrittlichsten kostenlosen Tools, die derzeit verfügbar sind. Zu den Hauptmerkmalen gehört die Möglichkeit, die zu verbergenden Daten auf mehrere Dateien zu verteilen.
StegOnline: Eine benutzerfreundliche Online-Software zum Einfügen und Extrahieren von Daten, ohne die statistischen Eigenschaften von Bildern zu verändern. Muss es versuchen!
Analyse und Erkennung
Wie Sie sich vorstellen können, gibt es Techniken und Werkzeuge zur Erkennung von Steganographie, insbesondere zur Bekämpfung illegaler Nutzungen. Die Erkennung von Steganographie ist eine komplexe Aufgabe, die hochentwickelte Werkzeuge und fortgeschrittene Techniken erfordert.
Die wichtigsten Erkennungsmethoden basieren auf der statistischen Analyse von Dateien, um Anomalien in den Daten zu identifizieren, wie etwa Variationen in Pixeln oder Audioproben, die mit bloßem Auge nicht wahrnehmbar sind. Forensische Analysetools können verwendet werden, um das Vorhandensein versteckter Nachrichten zu identifizieren. Die Wirksamkeit solcher Techniken hängt jedoch von der Komplexität der verwendeten Steganographie und dem Grad der implementierten Umgehung ab.
Schlussfolgerungen
Die Steganographie stellt eine faszinierende Balance zwischen Kunst, Wissenschaft und Technologie dar. In der modernen Welt, in der Cybersicherheit eine tägliche Herausforderung darstellt, kann ihr Einsatz innovative Lösungen zum Schutz von Daten und Kommunikation bieten, erfordert aber auch die Berücksichtigung ethischer Aspekte und möglicher negativer Auswirkungen. Mit wachsendem Bewusstsein können wir sein Potenzial nutzen, um einen sichereren Cyberspace zu fördern.
Um mehr zu erfahren:
- https://steghide.sourceforge.net/
- https://embeddedsw.net/OpenPuff_Steganography_Home.html
- https://medium.com/ctf-writeups/stegonline-a-new-steganography-tool-b4ed...