Base64隐写

2022-10-15
  1. 0x00: 前言
  2. 0x01: Base64的编码过程
  3. 0x02: Base64的解码过程：
  4. 0x03: Base64隐写原理：
  5. 0x04: 例题实践
  6. 0x05: 感慨

0x00: 前言

Base64编码的作用：

在学习Base64隐写之前，得先熟悉Base64编码与解码的过程。


0x01: Base64的编码过程

​ Base64编码后的字符为a~z A~Z 0~9 + /共计64个，每个需要6个比特位进行存储。原本，ASCII编码字符每个字符占8个比特位。Base64编码则是把原来每单位8个比特位的字符序列划分成每单位6个比特位，然后按单位转换成上述中的64个字符。

pic01

Base64编码表

举个栗子~：将字符串”tolele”进行Base64编码。

  1. 根据ASCII编码进行转换：tolele <==> 01110100 01101111 01101100 01100101 01101100 01100101
  2. 重新按6bit进行划分：011101 000110 111101 101100 011001 010110 110001 100101
  3. 根据Base64编码表进行转码：dG9sZWxl

检验一下是没问题的：

pic02

通过这种方式编码，当字符数为3的倍数时才会刚好可以转换成若干个Base64编码字符。那当字符数不为3的倍数时，该怎么办呢？解决方法就是往后面以8bit为单位填充0。

这时，有两种情况：

  1. 字符数为3n+1：此情况最后会多出2个比特位，我们可以填充2个单位的0（即16个比特位的0），这时会有多余的18个比特位。前6个比特位按表格进行转码，其余的每6个bit位转换成’=’。
  2. 字符数为3n+2：此情况会多出4个比特位，填充1个单位的0，这样就多余12个比特位，为6的整数倍。后续和1中类似。

图像总是比话语更能说明内容：

pic03


检验一下：

pic04

0x02: Base64的解码过程：

很显然，解码过程就是编码的逆过程。

拿上面”tole”的Base64编码”dG9sZQ==”进行举例：

  1. 先把填充的’=’去掉：dG9sZQ
  2. 根据Base64编码表进行转码：dG9sZQ <==> 011101 000110 111101 101100 011001 010000
  3. 从前往后，以每8个比特位为单位进行ASCII转换成字符。最后面会有4个’0’多余，直接去掉就行。

0x03: Base64隐写原理：

​ 可以留意一下解码过程中的第三步，会将多余的比特位去掉（因为凑不到8位）。那么，这说明了：这多余的比特位即使我们随意的改变值也不会影响解码后的结果，因为它会被丢弃掉。

​ 测试一下：还是上面的例子，最后是Q，为010000。后面的4个0在解码时会被丢弃掉的，那我们使其变成010101，变成了V。解码后的结果会改变吗？

pic05

可见，这个改变并不会对解码结果造成影响。


​ 这样，为了隐写某些数据，我们就可以将数据写入这里。但每个Base64编码最多多余4个比特位，为了隐藏较大的数据，我们常常需要多个比特位。提取时，我们可以将每个多余的比特位截取出来，按一定的顺序组合，从而得到我们的隐藏数据。


0x04: 例题实践

Buuctf的base64隐写：

https://buuoj.cn/challenges#[ACTF%E6%96%B0%E7%94%9F%E8%B5%9B2020\]base64%E9%9A%90%E5%86%99](https://buuoj.cn/challenges#[ACTF新生赛2020]base64隐写)


打开关键的txt文件一看，大量的base64编码，base64隐写跑不了了：

pic06


这里直接用大佬的脚本了，python2执行是没问题的，至于python3的话……

# -*- coding: cp936 -*-

b64chars = 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/'

with open('1.txt', 'rb') as f:
    bin_str = ''
    for line in f.readlines():
        stegb64 = ''.join(line.split())
        rowb64 =  ''.join(stegb64.decode('base64').encode('base64').split())

        offset = abs(b64chars.index(stegb64.replace('=','')[-1])-b64chars.index(rowb64.replace('=','')[-1]))
        equalnum = stegb64.count('=') #no equalnum no offset

        if equalnum:
            bin_str += bin(offset)[2:].zfill(equalnum * 2)

        print ''.join([chr(int(bin_str[i:i + 8], 2)) for i in xrange(0, len(bin_str), 8)]) #8 位一组

0x05: 感慨

您这flag挺能藏的呀~

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