schattenpost: OTP + LSB-Steganografie
One-Time-Pad-Verschluesselung mit os.urandom-Pad, automatischer Schutz gegen Pad-Wiederverwendung via Offset-Zaehler, LSB-Einbettung in Traegerfoto. CLI mit genkey/hide/reveal, einzige Abhaengigkeit Pillow. Co-Authored-By: Claude Opus 4.8 <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
108
README.md
Normal file
108
README.md
Normal file
@@ -0,0 +1,108 @@
|
||||
# schattenpost
|
||||
|
||||
Vertrauliche Nachrichten via **One-Time-Pad** + **LSB-Steganografie**.
|
||||
|
||||
Verschlüsselt Text mit einem echten One-Time-Pad (XOR gegen `os.urandom`-Zufall)
|
||||
und versteckt den Ciphertext in den niederwertigsten Bits eines Trägerfotos. Das
|
||||
Ergebnis sieht aus wie ein ganz normales Bild, trägt die Nachricht aber bit-genau
|
||||
in sich. Gedacht als unauffälliger Kanal, dessen Inhalt selbst bei Mitlesen des
|
||||
Transports nicht rekonstruierbar ist.
|
||||
|
||||
## Warum das (theoretisch) unknackbar ist
|
||||
|
||||
One-Time-Pad ist der einzige Cipher mit *informationstheoretischer* Sicherheit —
|
||||
nicht nur „rechnerisch schwer", sondern beweisbar unknackbar. Das gilt aber nur,
|
||||
solange **alle drei** Regeln eingehalten werden:
|
||||
|
||||
1. Der Schlüssel (das *Pad*) ist echt zufällig.
|
||||
2. Das Pad ist mindestens so lang wie die Nachricht.
|
||||
3. Jeder Pad-Abschnitt wird **nur ein einziges Mal** benutzt.
|
||||
|
||||
Regel 3 ist der klassische Todesstoß (`two-time-pad`). schattenpost erzwingt sie
|
||||
automatisch über einen Offset-Zähler (siehe unten).
|
||||
|
||||
## Installation
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
pip install Pillow
|
||||
```
|
||||
|
||||
Sonst nur Python-Stdlib.
|
||||
|
||||
## Benutzung
|
||||
|
||||
### 1. Pad erzeugen (einmalig)
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
python3 schattenpost.py genkey -o pad.key -s 1000000 # 1 MB Pad
|
||||
```
|
||||
|
||||
Das erzeugte `pad.key` **sicher und persönlich** an den Gesprächspartner
|
||||
übergeben (USB-Stick, kein digitaler Kanal!). Beide Seiten brauchen die
|
||||
byte-identische Datei. Daneben entsteht `pad.key.offset` — der Verbrauchszähler.
|
||||
|
||||
### 2. Nachricht verstecken
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
python3 schattenpost.py hide \
|
||||
-t "Treffpunkt morgen 18 Uhr am alten Hafen." \
|
||||
-k pad.key \
|
||||
-c urlaubsfoto.jpg \
|
||||
-o harmlos.png
|
||||
```
|
||||
|
||||
Alternativ `-i datei.txt` statt `-t`, oder Text über stdin.
|
||||
|
||||
### 3. Nachricht rausholen (Gegenseite)
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
python3 schattenpost.py reveal -s harmlos.png -k pad.key
|
||||
```
|
||||
|
||||
Mit `-o klartext.txt` in eine Datei statt auf stdout.
|
||||
|
||||
## ⚠️ Der eine wichtige Haken
|
||||
|
||||
**Verschicke das Stego-PNG immer als Datei/Dokument, niemals als „Foto".**
|
||||
|
||||
Messenger (WhatsApp, Telegram-„Foto", …) jagen Fotos durch verlustbehaftete
|
||||
JPEG-Kompression. Das verändert die Pixelwerte und **zerstört die versteckten
|
||||
Bits sofort** — `reveal` schlägt dann fehl. Als Dokument/Datei bleibt das PNG
|
||||
bit-genau erhalten.
|
||||
|
||||
## Wie der Pad-Wiederverwendungsschutz funktioniert
|
||||
|
||||
- `pad.key.offset` merkt sich den nächsten unbenutzten Byte-Offset im Pad.
|
||||
- `hide` verschlüsselt ab diesem Offset, schreibt den Offset **in den
|
||||
Stego-Header** und zählt den Zähler um die Nachrichtenlänge weiter.
|
||||
- `reveal` liest den Offset aus dem Bild und weiß automatisch, welcher
|
||||
Pad-Abschnitt gilt.
|
||||
|
||||
So wird garantiert kein Pad-Byte doppelt verwendet — solange der Zähler nicht
|
||||
manuell zurückgedreht wird. Der Sender führt den Zähler; der Empfänger braucht
|
||||
ihn nicht (der Offset steckt im Bild).
|
||||
|
||||
## Container-Format
|
||||
|
||||
Vor der LSB-Einbettung wird ein kleiner Header vorangestellt:
|
||||
|
||||
| Feld | Größe | Inhalt |
|
||||
|---------|-------|-------------------------------|
|
||||
| magic | 4 B | `SPST` |
|
||||
| version | 1 B | `1` |
|
||||
| offset | 8 B | Pad-Offset (uint64, BE) |
|
||||
| length | 4 B | Ciphertext-Länge (uint32, BE) |
|
||||
| ciphertext | n B | XOR(plaintext, pad[offset…]) |
|
||||
|
||||
Die Bits werden linear (MSB zuerst) in die LSBs der R/G/B-Kanäle geschrieben.
|
||||
|
||||
## Grenzen / Hinweise
|
||||
|
||||
- **Steganografie versteckt, authentifiziert aber nicht.** Ein Angreifer, der
|
||||
das Format kennt, könnte Bits kippen. Für Manipulationsschutz bräuchte es
|
||||
zusätzlich einen MAC (z.B. HMAC mit einem separaten Pad-Bereich).
|
||||
- Die Sicherheit steht und fällt mit der **geheimen, sicheren Übergabe des
|
||||
Pads**. Das ist der eigentliche Aufwand bei OTP — es gibt kein Schlüssel-
|
||||
Austauschprotokoll, das dir das abnimmt.
|
||||
- Pads gehören **niemals** in ein Repository. Die `.gitignore` blockt `*.key`
|
||||
und `*.offset` bewusst.
|
||||
Reference in New Issue
Block a user