图像隐写术

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支持 HackTricks

大多数 CTF image stego 问题可归为以下几类：

  • LSB/bit-planes (PNG/BMP)
  • Metadata/comment payloads
  • PNG chunk weirdness / corruption repair
  • JPEG DCT-domain tools (OutGuess, etc)
  • Frame-based (GIF/APNG)

快速初步诊断

在深入分析内容之前，优先检查容器层级的证据：

  • 验证文件并检查结构：file, magick identify -verbose, format validators (e.g., pngcheck)。
  • 提取元数据和可见字符串：exiftool -a -u -g1, strings。
  • 检查嵌入/追加内容：binwalk 和 文件末尾检查（tail | xxd）。
  • 按容器类型分支：
  • PNG/BMP：bit-planes/LSB 和 chunk-level 异常。
  • JPEG：metadata + DCT-domain 工具（OutGuess/F5-style 家族）。
  • GIF/APNG：帧提取、帧差分、调色板技巧。

Bit-planes / LSB

技术

PNG/BMP 在 CTF 中很受欢迎，因为它们以便于 位级操作 的方式存储像素。经典的隐藏/提取机制是：

  • 每个像素通道 (R/G/B/A) 都有多个位。
  • 每个通道的 least significant bit (LSB) 对图像影响很小。
  • 攻击者将数据隐藏在这些低位，有时会使用步幅、置换或按通道选择。

在题目中可能遇到：

  • 有效载荷仅在一个通道（例如 R 的 LSB）。
  • 有效载荷在 alpha 通道。
  • 提取后 payload 被压缩/编码。
  • 消息分布在多个 plane 或通过 plane 之间的 XOR 隐藏。

你可能遇到的其他变体（依赖实现）：

  • LSB matching（不仅仅是翻转位，而是通过 +/-1 调整以匹配目标位）
  • Palette/index-based hiding（indexed PNG/GIF：payload 存在于颜色索引而非原始 RGB）
  • Alpha-only payloads（在 RGB 视图中完全不可见）

工具

zsteg

zsteg 列举了许多针对 PNG/BMP 的 LSB/bit-plane 提取模式：

zsteg -a file.png

StegoVeritas / Stegsolve

  • stegoVeritas: 运行一系列变换（元数据、图像变换，brute forcing LSB variants）。
  • stegsolve: 手动视觉滤镜（channel isolation, plane inspection, XOR 等）。

Stegsolve download: https://github.com/eugenekolo/sec-tools/tree/master/stego/stegsolve/stegsolve

FFT-based visibility tricks

FFT 不是 LSB 提取；它用于内容被有意隐藏在频率域或细微模式中的情况。

  • EPFL demo: http://bigwww.epfl.ch/demo/ip/demos/FFT/
  • Fourifier: https://www.ejectamenta.com/Fourifier-fullscreen/
  • FFTStegPic: https://github.com/0xcomposure/FFTStegPic

Web-based triage often used in CTFs:

  • Aperi’Solve: https://aperisolve.com/
  • StegOnline: https://stegonline.georgeom.net/

PNG internals: chunks, corruption, and hidden data

Technique

PNG 是一种分块（chunked）格式。在许多挑战中，payload 存储在容器/chunk 级别，而不是像素值中：

  • Extra bytes after IEND（许多查看器会忽略尾随字节）
  • Non-standard ancillary chunks carrying payloads
  • Corrupted headers 会隐藏图像尺寸或在修复前导致解析器失败

High-signal chunk locations to review:

  • tEXt / iTXt / zTXt（文本元数据，有时经过压缩）
  • iCCP（ICC profile）以及其他可作为载体的 ancillary chunks
  • eXIf（PNG 中的 EXIF 数据）

Triage commands

magick identify -verbose file.png
pngcheck -v file.png

要注意的事项：

  • 奇怪的宽度/高度/位深/颜色类型组合
  • CRC/chunk 错误（pngcheck 通常会指出确切的偏移）
  • 关于 IEND 之后存在额外数据的警告

如果需要更深入的 chunk 视图：

pngcheck -vp file.png
exiftool -a -u -g1 file.png

有用的参考：

  • PNG 规范（结构、块）：https://www.w3.org/TR/PNG/
  • 文件格式技巧（PNG/JPEG/GIF 特殊情况）：https://github.com/corkami/docs

JPEG：元数据、DCT-domain 工具和 ELA 限制

技术

JPEG 不以原始像素的形式存储；它在 DCT domain 被压缩。这就是为什么 JPEG stego 工具与 PNG LSB 工具不同：

  • 元数据/注释 的负载是文件级别的（高信号且可快速检查）
  • DCT-domain stego 工具将比特嵌入频率系数中

在操作上，将 JPEG 视为：

  • 一个用于元数据段的容器（高信号、可快速检查）
  • 一个压缩的信号域（DCT 系数），专门的 stego 工具在该处运行

快速检查

exiftool file.jpg
strings -n 6 file.jpg | head
binwalk file.jpg

高信号位置：

  • EXIF/XMP/IPTC metadata
  • JPEG 注释段 (COM)
  • 应用段 (APP1 for EXIF, APPn for vendor data)

常用工具

  • OutGuess: https://github.com/resurrecting-open-source-projects/outguess
  • OpenStego: https://www.openstego.com/

如果你在 JPEG 中遇到 steghide payloads，考虑使用 stegseek（faster bruteforce than older scripts）：

Error Level Analysis

ELA 会突出显示不同的再压缩伪影；它可以指示被编辑的区域，但它本身并不是 stego detector：

动画图像

方法

对于动画图像，假设隐藏信息：

  • 位于单帧中（简单），或
  • 跨帧分布（顺序很重要），或
  • 只有在对相邻帧进行 diff 时可见

提取帧

ffmpeg -i anim.gif frame_%04d.png

然后把帧当作普通的 PNG 处理：zsteg, pngcheck, channel isolation.

Alternative tooling:

  • gifsicle --explode anim.gif (快速帧提取)
  • imagemagick/magick 用于逐帧变换

Frame differencing 常常具有决定性作用:

magick frame_0001.png frame_0002.png -compose difference -composite diff.png

APNG pixel-count encoding

  • 检测 APNG 容器： exiftool -a -G1 file.png | grep -i animation 或 file.
  • 提取帧（不重新定时）： ffmpeg -i file.png -vsync 0 frames/frame_%03d.png.
  • 恢复以每帧像素计数编码的 payload：
from PIL import Image
import glob
out = []
for f in sorted(glob.glob('frames/frame_*.png')):
counts = Image.open(f).getcolors()
target = dict(counts).get((255, 0, 255, 255))  # adjust the target color
out.append(target or 0)
print(bytes(out).decode('latin1'))

动画挑战可能将每个字节编码为每帧中特定颜色的计数；将这些计数串联即可重构消息。

密码保护的嵌入

如果你怀疑嵌入是由口令保护而不是像素级操作，这通常是最快的路径。

steghide

支持 JPEG, BMP, WAV, AU，并且可以 embed/extract encrypted payloads。

steghide info file
steghide extract -sf file --passphrase 'password'

StegCracker

StegCracker 是一个使用字典对 steghide 密码进行暴力破解的工具。它通过尝试 wordlist 中的密码来提取被 steghide 隐写的内容，适用于在已知或猜测密码可能来源于常见密码列表的场景。

安装

pip install stegcracker

用法

stegcracker [options] <file> <wordlist>

示例

stegcracker image.jpg wordlist.txt

特性

  • 使用 wordlist 进行暴力破解
  • 支持并行处理以加速尝试
  • 支持从上次中断处恢复（断点续传）
stegcracker file.jpg wordlist.txt

仓库: https://github.com/Paradoxis/StegCracker

stegpy

支持 PNG/BMP/GIF/WebP/WAV.

仓库: https://github.com/dhsdshdhk/stegpy

参考资料

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