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