.NET अनुप्रयोगों या वॉटरमार्क में स्टेग्नोग्राफ़ी

कल्पना करें कि आपके एप्लिकेशन को नेटवर्क पर जानबूझकर चुराया गया है और बाहर रखा गया है। और यह समझने का कोई तरीका नहीं है कि सबसे ईमानदार ग्राहकों में से कौन लीक कर रहा है। समाधान स्पष्ट है: यह केवल ग्राहकों को विभिन्न संस्करणों के साथ आवेदन देने और संस्करण द्वारा रिसाव का निर्धारण करने के लिए पर्याप्त है।

लेकिन क्या होगा अगर स्थिति अधिक जटिल हो गई है, और इस बार हैकर आपके प्रोग्राम को चुरा रहा है, और वह प्रोग्राम को पहचानने वाले सभी ट्रैकों को साफ करने का ध्यान रखेगा। ऐसे मामले के लिए, आवेदन में गुप्त डेटा, तथाकथित वॉटरमार्क या वॉटरमार्क (अंग्रेजी वॉटरमार्क से ट्रेसिंग पेपर) को पेश करने के लिए सार्वभौमिक तरीके विकसित किए गए हैं।

हम यहां केवल वॉटरमार्क पर विचार करेंगे और जिसका उद्देश्य किसी भी परिस्थिति में नष्ट नहीं किया जाएगा, ताकि एप्लिकेशन के निर्माता को संभावित हमलावर द्वारा किसी भी हमले के बाद उन पर विचार करने का अवसर मिले, और एप्लिकेशन उपयोगकर्ताओं को उनके बारे में पता नहीं है। उदाहरण के लिए, डिज़ाइन किए गए अन्य प्रकार के वॉटरमार्क हैं, जो एप्लिकेशन में परिवर्तन, ऐसे छिपे हुए चेकसमों को ट्रैक करने के लिए हैं, और उन्हें हटाना भी मुश्किल है, लेकिन यह एक और कहानी है।

सर्वश्रेष्ठ वॉटरमार्क

अपने आवेदन में वॉटरमार्क को लागू करने का एक शानदार तरीका यह है कि सपने देखें और एक ऐसी जगह के साथ आएं जहां कोई हैकर आपके वॉटरमार्क की तलाश नहीं करेगा: बस कोड के टन में डूबने और इस चीज़ को छोड़ने से डरें। यदि आप एक दृश्य अनुप्रयोग विकसित कर रहे हैं, तो कुछ भी आपको ईश्वर-भूल संवाद बॉक्स में बटन के कोने में छिपे पिक्सेल के रंग को बदलने से रोकता है। पिक्सेल का रंग वॉटरमार्क होगा। दुर्भाग्य से, यह मामला हमेशा स्वीकार्य नहीं है और डेवलपर्स के लिए वॉटरमार्क को पहले से संकलित अनुप्रयोग में एकीकृत करने के लिए कुछ सार्वभौमिक समाधान का उपयोग करना अधिक सुविधाजनक है। परंपरागत रूप से, इस तरह के एक फ़ंक्शन को ओफ़्फ़ुस्केटर्स में बनाया गया है।

वॉटरमार्क के साथ एक हैकर कैसे निपटेगा?

तो, हमें वॉटरमार्क को एप्लिकेशन में सम्मिलित करने के लिए एक सार्वभौमिक समाधान की आवश्यकता है। सार्वभौमिकता गंभीर सीमाएं लगाती है, क्योंकि हम कृत्रिम बुद्धिमत्ता को लिखने वाले नहीं हैं, जो यह निर्धारित करता है कि किस पिक्सेल को टिंट किया जा सकता है, उदाहरण के लिए। पहली नज़र में आप सोच सकते हैं: “तो बहुत सारी जगहें हैं जहाँ आप सावधानी से कुछ डेटा रिकॉर्ड कर सकते हैं। किसी भी चुनें! ”लेकिन चलो जल्दी मत करो।

कल्पना कीजिए कि एक हैकर एक स्मार्ट हैकर है और वह यह सुनिश्चित करने के लिए जानता है कि आवेदन में वॉटरमार्क हैं और उन्हें काम करने के लिए छोड़ना और बेअसर करना होगा। मान लीजिए कि वॉटरमार्क हटाने के एक और प्रयास के बाद, किसी अज्ञात तरीके से वह यह पता लगा सकता है कि डेवलपर्स वॉटरमार्क को पढ़ने में सक्षम थे या नहीं (और क्या, हमें कोई आपत्ति नहीं है)। अनुक्रम में, हैकर निम्नलिखित हमले करेगा:

• आवेदन को इकट्ठा / इकट्ठा करें। यहां, वॉटरमार्क को फ़ाइल के विभिन्न छिपे हुए स्थानों में धकेलने वाले सभी तरीकों को तोड़ दिया जाता है, इस उम्मीद में कि कोई भी अनुमान नहीं लगाएगा। हां, उसने अनुमान नहीं लगाया, लेकिन वह इसे हटा देगा।
• पैक / आवेदन को रोकें। यहां, उन सभी विधियों को जिन्हें प्रोग्राम के वास्तविक निष्पादन की आवश्यकता नहीं है, टूट गए हैं, क्योंकि बहुत सारे रक्षक हैं जो सभी हेडर को पूरी तरह से आश्वस्त करते हैं और सभी मूल डेटा को अधिलेखित करते हैं, और केवल बड़ी एंटीवायरस कंपनियों के पास सार्वभौमिक अनपैकर हैं और हम इसे नहीं लिखते हैं।
• एक निष्पादक शामिल होगा, सक्रिय रूप से कार्यक्रम के निष्पादन के दौरान डिबगर के हस्तक्षेप को बाधित कर रहा है। इसलिए एप्लिकेशन से कनेक्ट करें और इसमें ब्रेकपॉइंट सेट करें, आदि। असफल हो जाएगा।
• हैकर को हमारे वॉटरमार्क क्यू (निश्चित रूप से मिलेंगे!) मिलेंगे और मौजूदा लोगों को मिटाने के लिए अपने वॉटरमार्क का एक समूह स्थापित करना होगा।
• हैकर अपने वॉटरमार्क को अपने विशिष्ट एप्लिकेशन में सम्मिलित करेगा, जिसमें हजारों नोट शामिल होंगे और हमारे एल्गोरिथ्म का पता लगाएगा।
• हैकर मैन्युअल डिसएस्पेशन शुरू करेगा और जैसा कि वह कई वर्षों से कर रहा है, एल्गोरिदम का पता लगाएगा। मेरा सुझाव है कि इसके लिए कोई रामबाण उपाय नहीं है, वे हैकर हैं।
• एक हैकर सभी वॉटरमार्क की तलाश में एक स्टेटिक विश्लेषक लिखेगा और उन्हें फाड़ देगा।

जैसा कि आप देख सकते हैं, अंतिम बिंदु से कोई सुरक्षा नहीं है, लेकिन मैं इसे बनाना चाहता हूं ताकि बहुत कम हैकर्स इसे प्राप्त कर सकें।

कैसे हो सकता है?

और क्या करना है? क्या कोई रामबाण है? इस सवाल का कोई अंतिम जवाब नहीं है, यह समस्या बहुत ही अस्थिर है और लंबे समय से अध्ययन किया गया है। उदाहरण के लिए, इस विषय पर अकादमिक अनुसंधान के निम्नलिखित अवलोकन: citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.103.8892&rep=rep1&type=pdf ।

फिर भी, परिवर्तनों के लिए दो स्थान अपेक्षाकृत स्थिर हैं जो अनुप्रयोग बेरहम हैकर को उजागर करता है।

• पहला स्थान: एप्लिकेशन डेटा। बेशक, ये लाइनें नहीं हैं, क्योंकि कोई भी ओफ़्फ़सुकेट उन्हें एन्क्रिप्ट करेगा और स्मृति में आप उन्हें केवल एक पल के लिए देखेंगे।
• दूसरा स्थान: आवेदन कोड तर्क। लेकिन ध्यान दें: यह तर्क है, क्योंकि हैकर पर्यवेक्षक कोड को विकृत करेंगे।

इस बिंदु पर, यह स्पष्ट हो जाता है कि वॉटरमार्क पर्यवेक्षकों के साथ क्यों आते हैं: आखिरकार, कुछ अन्य प्रकार के प्रोग्राम एप्लिकेशन कोड के साथ बहुत हस्तक्षेप करते हैं।

रणनीति

हैकर के बारे में उपरोक्त सभी ओफ़्फ़सकेटर्स और प्रोटेक्टर्स (कम से कम हैकर अटैक नंबर दो से) यह स्पष्ट है कि वॉटरमार्क पढ़ने के लिए आपको एप्लिकेशन शुरू करना होगा और किसी तरह काम करने के दौरान उससे कनेक्ट होना होगा। हम मानते हैं कि हैकर डिबग को प्रतिबंधित करने वाले एक रक्षक को लटका सकता है, जिसका अर्थ है कि वॉटरमार्क को निकालने के लिए आपको एप्लिकेशन को बहुत धीरे से छूने की आवश्यकता है। निम्नलिखित विकल्प दिमाग में आते हैं।

• कोड को पेस्ट करें जो कुछ विश्व स्तर पर सुलभ ऑब्जेक्ट, पाइप, उदाहरण के लिए, और इसके माध्यम से एक गुप्त संदेश अग्रेषित करता है। कई अनुप्रयोगों में समान ऑब्जेक्ट्स की इकाइयाँ होती हैं और एक हैकर के लिए यह पता लगाना मुश्किल नहीं होगा कि कौन सा वॉटरमार्क है (याद रखें: एक हैकर ने हमारे एल्गोरिथ्म का पता लगा लिया होगा और यह देखना चाहिए कि उसे कहाँ देखना है!)।
• उस कोड को पेस्ट करें जो सिस्टम में कहीं छिपी हुई फ़ाइल, या रजिस्ट्री प्रविष्टि, या कुछ और उत्पन्न करता है। इसमें पिछली पद्धति की कमियां हैं, साथ ही यह समझना आसान है कि आवेदन में इस तरह के तर्क को जोड़ना सभी प्रकार के बुरे परिणामों से भरा है।
• उस कोड को पेस्ट करें जो एप्लिकेशन की मेमोरी में कचरा संग्रहकर्ता द्वारा हटाया नहीं जा सकता है, जो एक सरणी उत्पन्न करता है, जिसे हम बाद में एप्लिकेशन की मेमोरी को स्कैन करके पाएंगे। इसके अलावा, कई ऑब्जेक्ट्स (उदाहरण के लिए, MemoryWriter) एक सरणी के रूप में कार्य कर सकते हैं, क्योंकि जब आँख से मेमोरी पढ़ रहे हैं, तो कोई भी यह पता नहीं लगाएगा कि यह मूल रूप से क्या था। तो यह हमारी विधि है।

सामान्य शब्दों में, एल्गोरिथ्म सरल है: हम स्थैतिक "सरणियों" को यादृच्छिक प्रकारों में जोड़ते हैं (मैं आपको याद दिलाता हूं कि ये आवश्यक रूप से सरणियां नहीं हैं), यादृच्छिक तरीकों का चयन करें और उन में "सरणी" में वॉटरमार्क संदेश उत्पन्न करने वाले कोड डालें (ऐसा कई बार करें जिससे हैकर को पसीना बहाना पड़े, ढूँढना) उन सभी को)। लेकिन आपको कई महत्वपूर्ण समस्याओं को हल करने की आवश्यकता है।

• सरणी उत्पन्न करने वाला कोड मर चुका है, क्योंकि उसके बाद सरणी का उपयोग नहीं किया जाता है और इसलिए किसी हैकर द्वारा कार्यक्रम शुरू किए बिना, अर्थात्, सांख्यिकीय रूप से पता लगाया जा सकता है। सरणी को पुनर्जीवित किया जाना चाहिए।
• सरणी में स्थिरांक के बड़ी संख्या में स्थिरांक की उपस्थिति से वॉटरमार्क विधियों का पता लगाया जाता है। समाधान: कुछ वॉटरमार्क टुकड़े चक्र के साथ भरें।
• यदि आप एक प्रदर्शन-महत्वपूर्ण विधि में वॉटरमार्क-जनरेटिंग कोड सम्मिलित करते हैं, तो एप्लिकेशन की गति में काफी गिरावट आ सकती है। समाधान: हम केवल अपेक्षाकृत बड़े तरीकों में वॉटरमार्क सम्मिलित करते हैं।
• यह गारंटी देना आवश्यक है कि स्मृति के एक अंधे पढ़ने के साथ हम वॉटरमार्क के रूप में कुछ यादृच्छिक डेटा ब्लॉक नहीं लेंगे।
• किसी तरह हैकर द्वारा वॉटरमार्क को पोंछकर हैकर के प्रयासों का प्रतिकार करना आवश्यक है।
• यदि कोई हैकर एक वॉटरमार्क पाता है, तो आपको यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि वह कचरा पाठ के साथ छद्म टैग के साथ एप्लिकेशन को लिट नहीं कर सकता है।

कई समस्याएं हैं, चलो शुरू करें।

संदेश फोर्जरी

हमारे वॉटरमार्क एनकोडर / डिकोडर में, हम स्थैतिक हस्ताक्षर की एक सरणी स्टोर करते हैं, जो कि [i] (एक सौ टुकड़े, उदाहरण के लिए) - प्रत्येक 100 बाइट्स के यादृच्छिक सरणियाँ। वे संस्करण से संस्करण में नहीं बदलते हैं और गुप्त नहीं हैं। हम SHA256 हैश एल्गोरिथ्म पर भरोसा करते हैं (यह केवल एमडी 5 और एसएचए 1 की तरह है), यह सुनिश्चित करेगा कि मेमोरी में कोई टकराव न हो और कई और समस्याओं का समाधान होगा। आपको याद दिला दूं कि STR स्ट्रिंग को खोजने के लिए कोई भी तेज़ एल्गोरिदम ज्ञात नहीं है जैसे कि SHA256 (STR) = HASH हैश से। दूसरा स्तंभ जिस पर फेयरमार्क आयोजित किया जाएगा, वह है रिजंडेल (एईएस) एल्गोरिदम। मुझे आपको याद दिलाना है, यदि कुंजी एन्क्रिप्शन / डिक्रिप्शन के लिए एक गुप्त कुंजी है, तो कोई प्रभावी एल्गोरिदम नहीं जाना जाता है जैसे कि आप एईएस (एसटीआर, कुंजी) लाइन से कुंजी नहीं जानते हैं, एसटीआर प्राप्त करें।

संरक्षित एप्लिकेशन के डेवलपर को एक पासवर्ड की आवश्यकता होती है जो गुप्त होता है और इसे एक सुरक्षित रूप से सावधानीपूर्वक संग्रहीत किया जाना चाहिए। जब उपयोगकर्ता वॉटरमार्क बनाने के लिए PASS पासवर्ड और MSG संदेश में प्रवेश करता है, तो हम क्रमिक रूप से उत्पन्न करते हैं:

• व्यक्तिगत हस्ताक्षर: indSig [i] = SHA256 (sig [i] + PASS + नमक), जहां sig [i] i-th हस्ताक्षर है, और पासवर्ड को मजबूत करने के लिए नमक थोड़ा नमक है;
• हम एक छोटा संदेश हस्ताक्षर बनाते हैं: MsgSig = SHA256 (पास + नमक) [0..3] (हैश के पहले चार बाइट्स)।
• हम व्यक्तिगत कुंजी कुंजी की गणना करते हैं [i] = SHA256 (indSig [i] + PASS + नमक);
• प्रत्येक व्यक्तिगत हस्ताक्षर के लिए indSig [i], हम AES एल्गोरिथ्म indMsg [i] = AES (MsgSig + MSG, KEY [i]) का उपयोग कर एन्क्रिप्टेड संदेश तैयार करते हैं;
• हम वॉटरमार्क वॉटरमार्क [i] = indSig [i] + <indMsg [i] .Length> + indMsg [i], जहां <indMsg [i] .Length> लंबाई indMsg [i] के चार बाइट्स हैं उत्पन्न करते हैं।

वह सब है! वॉटरमार्क वॉटरमार्क [i] बेतरतीब ढंग से चयनित कार्यक्रम स्थानों में उपयोग के लिए तैयार हैं।

मेमोरी से वॉटरमार्क पढ़ने के लिए, हम एक पासवर्ड का उपयोग करके indSig [i] भी बनाते हैं और वॉटरमार्क प्रक्रिया की मेमोरी में indSig [i] की तलाश करते हैं। फिर, कुंजी कुंजी [i] = SHA256 (indSig [i] + PASS + नमक) का उपयोग करते हुए, हम indSig [i] के बाद गुप्त संदेश को डिक्रिप्ट करते हैं। यह जांचना न भूलें कि संदेश के पहले चार बाइट MsgSig = SHA256 (पास + नमक) [0..3] हैं।

टकराव को झेलने की क्षमता के साथ SHA256 एल्गोरिथ्म हमें गारंटी देता है कि एक वॉटरमार्क के लिए एक यादृच्छिक डेटा ब्लॉक को गलत नहीं किया जाएगा। पासवर्ड जानने के बिना, हैकर वॉटरमार्क को पीसने में सक्षम नहीं होगा, जिसे फिर से SHA256 विरोधी टक्कर की गारंटी है। पासवर्ड के बिना एक वॉटरमार्क ढूँढना, हैकर एक कचरा संदेश बनाने में सक्षम नहीं होगा या यहां तक ​​कि वॉटरमार्क संदेश को भी नहीं पढ़ेगा, जो कि रिजेंडेल एल्गोरिदम और एक लघु संदेश हस्ताक्षर द्वारा गारंटीकृत है। पाया वॉटरमार्क के अनुसार, हैकर बिना पासवर्ड के वॉटरमार्क के बाकी हिस्सों को खोजने में सक्षम नहीं होगा, जिसके लिए व्यक्तिगत हस्ताक्षर और कुंजी उत्पन्न होती हैं। परिणामस्वरूप, हमने पहले वर्णित 4, 5 और 6 की समस्याओं को हल किया।

सरणियों का "पुनरोद्धार"

वॉटरमार्क सरणियों के लिए मृत डेटा को रोकने के लिए, हम उन्हें यादृच्छिक तरीकों से की गई गणना में शामिल करते हैं। इस स्थिति में, भले ही आपको वॉटरमार्क मिल जाए, आप एप्लिकेशन के प्रदर्शन को प्रभावित किए बिना उसे हटा नहीं सकते। उदाहरण के लिए, एक निश्चित विधि में कहीं होने दें:

return baseOffset + 55;
बता दें कि वॉटरमार्क सरणी MyClass.WatermarkArr में सेल MyClass.WatermarkArr [42] नंबर 55 है। फिर उपरोक्त कोड में बदल जाएगा:

return baseOffset + MyClass.WatermarkArr[42];
सब कुछ अच्छा लग रहा है, लेकिन कौन गारंटी दे सकता है कि कोड निष्पादन के समय वॉटरमार्क सरणी पहले से ही बनाई गई है? इसे स्पष्ट करने के लिए, हम तरीकों के एक नियंत्रण प्रवाह ग्राफ का निर्माण करते हैं। यह निर्माण कई कठिनाइयों से भरा है, क्योंकि तरीकों को Wpf, परावर्तन के माध्यम से बुलाया जाता है, आभासी कॉल, स्थिर निर्माणकर्ताओं का उपयोग करते हैं, और इसी तरह। हम इसके लिए अपने स्वयं के .NET कोड एमुलेटर का उपयोग करके जहां तक ​​संभव हो, यथासंभव कई मामलों का विश्लेषण करने और इसे सुरक्षित चलाने का प्रयास करते हैं।

निष्कर्ष

वॉटरमार्क उपयोगकर्ता की पहचान और / या विशिष्ट असेंबली का एक बहुत प्रभावी तरीका है। बेशक, यह विधि, किसी भी अन्य की तरह, इसकी अपनी सीमाएं हैं। विशेष रूप से, आप अपने सभी उपयोगकर्ताओं के लिए अग्रिम में एक वितरण किट नहीं बना सकते हैं (हालांकि सास पर्यवेक्षक के मामले में यह समस्या कम प्रासंगिक है - आप डाउनलोड करने से ठीक पहले, उड़ान भरने पर कार्यक्रम को बाधित कर सकते हैं)। दूसरी ओर, बड़े व्यक्तिगत उत्पादों के लिए, इस तरह के संरक्षण का उपयोग उचित से अधिक है, क्योंकि उपयोगकर्ता, पहले से जानते हुए कि उन्हें देखा जा रहा है, आपकी बौद्धिक संपदा को तीसरे पक्ष में स्थानांतरित करने के लिए अधिक अनिच्छुक हैं।

दिमित्री कोसोलोबोव, Appfuscator डेवलपर द्वारा पोस्ट किया गया।