Tema 2 - Stegano

Concepte importante:

Stack frame

• Nu voi salva EBP pentru functiile mici sau cele care nu lucreaza extensiv cu stiva si voi lucra direct cu ESP.
• Exemple: FUNC_SetPixel, FUNC_ComputeNewKey, FUNC_CharToMorse

Calling convention

• Toate functiile scrise de mine respecta urmatoarele conventii:
  • dupa un apel, caller-ul curata stiva (cdecl)
  • registrii EAX, ECX, EDX pot fi folositi de functia apelata fara a-i salva
  • ceilalti registri trebuie salvati de callee (Intel ABI)

Explicare task-uri:

Task 1 - Bruteforce pe XOR cu cheie de un octet

• Logica de gasire a cheii XOR si a mesajului a fost delegata procedurii bruteforce_singlebyte_xor care primeste ca parametru imaginea si returneaza indexul randului si cheia astfel:

  • octetul cel mai nesemnificativ: cheia XOR
  • cei 3 octeti ramasi: indexul randului

• In C, s-ar scrie: ret = (row_index << 8) | xor_key.

• Daca ar fi permisa modificarea antetului functiei, as returna acesti parametri separat, ca parametri trimisi pe stiva prin referinta.

• Logica functiei:

  1. Se face un loop de la 0->255 care stabileste cheia XOR ce va fi incercata.
  2. Pentru fiecare cheie XOR, se XOR-eaza intreaga imagine (FUNC_XorBuffer)
  3. Se cauta mesajul (needle) in imaginea XOR-ata (FUNC_memmem - implementare naiva in ASM a functiei memmem din glibc):
     • daca se gaseste mesajul, se calculeaza indexul randului si se returneaza datele cerute in formatul specificat mai sus
     • daca nu se gaseste, se XOR-eaza din nou imaginea (revenind la starea initiala si se incrementeaza cheia XOR, revenind la pasul 2.

• Printarea mesajului se face manual, iterand prin fiecare caracter, deoarece printf nu poate lucra cu string-uri in care caracterele sunt stocate pe DWORD in loc de BYTE.

Task 2 - Criptare folosind XOR cu cheie predefinita

• Logica acestui task a fost delegata procedurii insert_message care executa urmatorii pasi:

  1. Se apeleaza functia bruteforce_singlebyte_xor pentru decodarea imaginii si pentru gasirea locatiei mesajului si a cheii XOR folosite.
  2. Se insereaza noul mesaj pe randul urmator.
  3. Se calculeaza noua cheie XOR (FUNC_ComputeNewKey)
  4. Se aplica noua cheie pe intreaga imagine (FUNC_XorBuffer)

Task 3 - Criptarea unui mesaj folosind Codul Morse

• Pentru acest task am definit codul fiecarui caracter in sectiunea .rodata si am creat un lookup table unde am stocat adresa la care se gaseste reprezentarea in cod Morse a fiecarui caracter.
• Task-ul este rezolvat efectiv de procedura morse_encrypt:
  1. Pentru fiecare caracter al mesajului se produce reprezentarea in cod Morse pe caractere de 1-byte (FUNC_CharToMorse)
  2. Se calculeaza lungimea reprezentarii Morse (FUNC_strlen)
  3. Se transforma reprezentarea cu caractere 1-byte in reprezentare cu caractere 4-byte si se salveaza rezultatul in imagine.
  4. Se creste indexul destinatie cu numarul de caractere al reprezentarii Morse
  5. Dupa fiecare cod Morse se adauga separatorul spatiu.
  6. Se reiau pasii pana se termina de procesat mesajul.

Task 4 - LSB

• Logica functiei lsb_encode:
  1. Pentru fiecare byte din mesaj se face un loop pe fiecare bit, de la MSB spre LSB
  2. Se verifica bitul curent daca este setat:
     • daca este setat, se seteaza LSB in DWORD-ul destinatie
     • daca nu este setat, se reseteaza LSB in DWORD-ul destinatie
  3. Se trece la urmatorul bit mesaj si se trece la urmatorul DWORD din destinatie
  4. Daca tocmai s-a terminat de procesat 1 byte din mesaj, se verifica daca acest byte a fost 0 (terminator de sir):
     • true -> s-a terminat encodarea
     • false -> se trece la urmatorul byte din mesaj si se reia de la pasul 1.

Task 5 - Decriptare LSB

• Logica functiei lsb_decode:
  1. Se aloca pe stiva 32 bytes pentru mesajul decodat.
  2. Se calculeaza adresa de la care se va incepe decodarea (&img[byte_id-1])
  3. Pentru fiecare 8 DWORD-uri consecutive, se ia LSB si se pune intr-un byte, de la MSB spre LSB.
  4. Dupa procesarea a 8 DWORD-uri consecutive, se verifica daca byte-ul rezultat este 0 (terminator de sir):
     • true -> s-a terminat decodarea
     • false -> se reia de la pasul 3.

Task 6 - Aplicarea unui filtru pe imagine

• Logica functiei blur:
  1. Se calculeaza marimea in bytes a imaginii de input
  2. Se aloca pe stiva spatiul necesar pentru o copie a imaginii
  3. Se itereaza prin fiecare pixel al imaginii
  4. Se calculeaza noul pixel (FUNC_ComputeBlurForPixel)
  5. Se seteaza pixelul in noua imagine (FUNC_SetPixel)
  6. Afiseaza imaginea (print_image)