# 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.

## Weboberfläche (`web/index.html`)

Eine **einzige, self-contained HTML-Datei** — kein Framework, kein CDN, kein
Build. Verschlüsselung und Steganografie laufen zu 100 % im Browser
(client-side): Pad, Klartext und Nachricht verlassen das Gerät nie. Ein Server,
der die Datei ausliefert, ist ein reiner „dummer" Fileserver und sieht nichts.

* **Überall erreichbar, iOS inklusive.** Nutzt nur Safari-Standard-APIs
  (Canvas, FileReader, `crypto.getRandomValues`).
* **Format-kompatibel zum CLI.** Am Terminal verstecken, am Handy im Browser
  aufdecken — und umgekehrt. Byte-Interop ist per Test abgesichert
  (`web/_interop_test.mjs` lädt exakt den Krypto-Kern aus der ausgelieferten
  `index.html` und prüft beide Richtungen gegen das Python-CLI).
* **Offset-Tracking** merkt sich pro Pad (via `localStorage`) den nächsten
  freien Offset. Achtung: Der Zähler ist pro Browser/Gerät. Wer abwechselnd über
  mehrere Instanzen sendet, muss den Offset manuell synchron halten — sonst
  droht Pad-Wiederverwendung.

### Deployment

Es ist eine statische Datei — einfach irgendwo hinlegen:

```bash
# lokal testen
python3 -m http.server -d web 8000   # -> http://localhost:8000

# produktiv: web/index.html hinter einen beliebigen Webserver / Static-Host
```

### ⚠️ iOS-Eigenheit

Stego-Bild über **„In Dateien sichern"** ablegen und als **Datei** teilen —
nicht in „Fotos" speichern. iOS re-komprimiert Bilder aus der Fotos-Mediathek
und würde die Nachricht zerstören.

## 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.