Прячем шифрованные диски

Что такое криптография - все знают: берем что-то секретное, зашифровываем его - и без ключа никто ничего не прочитает.
Но есть минус: если кому-то очень хочется почитать - вас могут вежливо попросить поделиться ключиком, и отказаться может быть очень сложно.

Что такое стеганография - тоже многие знают: берем что-то секретное и прячем его среди обычного, оно как бы на виду, но если не знать где именно искать - найти сложно.
Тут минус в другом - оно не должно выделяться и бросаться в глаза.

Что, если попробовать совместить одно с другим?

Вот например, есть LUKS.
Можно зашифровать диск, или сделать файл-криптоконтейнер.
Но LUKS буквально кричит "я - секретный секрет, взломай меня!". Большой бинарный файл с легко определяемой сигнатурой, даже если заныкать его глубоко в каталогах файловой системы - при желании найти несложно, а найдя - пойти с вопросами к хозяину.

Но Linux - интересная штука, и в нем есть разные инструменты.
Например, все знают что можно подключить файл как блочное устройство - но не обязательно ВЕСЬ файл.
Можно подключить кусок внутри файла - тогда файл внешне не изменится, и даже сигнатуры будет показывать правильные - но внутри него будет что-то другое.

Конечно, можно просканировать весь файл, например, в поисках сигнатур того же LUKS - но и это не обязательно, есть инструмент, позволяющий применить прозрачное шифрование напрямую.
В этом случае просто некоторые блоки данных внутри файла будут шифрованными блоками диска - и если не знать какие именно и с каким ключом - найти их становится намного сложнее.

Если еще и размещение блоков будет зависить от ключа - то не зная ключа найти их и расшифровать становится еще сложнее.
По-прежнему можно попросить ключ у хозяина - но для этого надо еще узнать, есть ли что им открывать.

Логика программы

1 - запрос текста пароля
2 - формирование хеша-ключа
3 - формирование смещений внутри файла на основе введенного ключа, точнее, вторичного хеша, чтобы даже выявленные смещения никак не уменьшали стойкость самого ключа
4 - подключение куска файла в качестве блочного устройства с прозрачным шифрованием
5 - если это новый файл - перезапись его случайными данными, форматирование, монтирование
6 - если это уже созданный ранее файл - монтирование
7 - если он уже был ранее смонтирован - отмонтирование

В качестве файла-контейнера можно взять любой достаточно большой файл, например видеозапись или образ DVD - после подключения он будет частично испорчен, но по прежнему будет определяться как видеозапись или образ диска.
Внутри него не появятся никакие распознаваемые сигнатуры, что усложняет автоматический поиск "скрытых дисков"

Реализация

Делаем bash-скрипт:

#!/bin/bash
#
# 

if [ $EUID -ne 0 ] ; then
  exec sudo "$0" "$@"
fi

file=$1
dir=$2

cipher="serpent-xts-plain64"
sha="sha512sum"

check_file(){
  if [ "x$file" != "x" ] && [ -f "$file" ] ; then
    file_ok="y"
  fi
}

check_map(){
  loop=$(losetup -j "$file" -O NAME -n | head -1)
  if [ "x$loop" != "x" ] ; then
    is_mapped="y"
  fi
}

enter_pass(){
  echo -n "Enter password: "
  read -s pass1
  echo 

  if [ "x$pass1" = "x" ] ; then
    exit 0
  fi

  key=$(echo -n "$pass1" | $sha | awk '{print $1}')
  tmp=$(echo -n "$key" | $sha | awk '{print $1}')

}

check_dir(){
  dir_ok="n"
  if [ "x$dir" = "x" ] ; then
    echo -n "Enter mountpoint: "
    read dir
  fi
  if [ "x$dir" != "x" ] ; then
    if [ -d "$dir" ] ; then
      dir_ok="y"
    else
      mkdir "$dir"
      if [ -d "$dir" ] ; then
        dir_ok="y"
      fi
    fi
  fi
}

mount_dir(){
  mount /dev/mapper/stegano_$name $dir
  if [ $? -eq 0 ]; then
    if [ "x$SUDO_USER" != "x" ] ; then
      chown $SUDO_USER:$SUDO_USER $dir
    fi
    mount_ok="y"
  fi
}
remove_map(){
 if [ -b "/dev/mapper/stegano_$name" ] ; then
    dmsetup remove stegano_$name
    if [ $? -ne 0 ] ; then
      echo "ERROR: Can't remove mapped device"
      exit 1
    fi
  fi
}

check_fs(){
  blkid /dev/mapper/stegano_$name >/dev/null 2>&1
  if [ $? -ne 0 ] ; then
    return
  fi
  e2fsck -n /dev/mapper/stegano_$name >/dev/null 2>&1
  if [ $? -ne 0 ] ; then
    return
  fi
  fs_ok="y"
  return
}

create_fs(){
  if [ $fs_ok != "y" ] ; then
    echo "Usable size is $usable_size Mb."
    echo "No filesystem found, create new? (y/N)"
    read a
    if [ "$a" = "y" ] ; then
      echo -n "Cleaning... "
      dd if=/dev/urandom of=/dev/mapper/stegano_$name bs=512 count=$sectors status=none
      mkfs.ext4 -F -q /dev/mapper/stegano_$name
      echo "done"
      if [ $? -eq 0 ] ; then
        fs_ok="y"
      fi
    fi
  fi
}



map_file(){

  key=""
  enter_pass

  offset=0
  nsym=4
  while [ $offset -lt 20000000 ] ; do
    sub=$(echo -n $tmp | head -c $nsym)
    offset=$((0x$sub))
    nsym=$(($nsym + 1))
  done
  while [ $offset -gt 60000000 ] ; do
    offset=$(($offset / 2))
  done

  tailer=0
  nsym=4
  while [ $tailer -lt 20000000 ] ; do
    sub=$(echo -n $tmp | tail -c $nsym)
    tailer=$((0x$sub))
    nsym=$(($nsym + 1))
  done
  while [ $tailer -gt 60000000 ] ; do
    tailer=$(($tailer / 2))
  done

  filesize=$(stat --format="%s" "$file")

  usable_size=$(( ($filesize - $offset - $tailer) / 1024 / 1024 ))
  if [ $usable_size -lt 10 ] ; then
    echo "Usable size too small! Select other file"
    exit 1
  fi

  sectors=$(( ($filesize - $offset - $tailer) / 512 ))
  loop=$(losetup -f --show --offset $offset --size $(($sectors * 512)) "$file")

  if [ "x$loop" != "x" ] ; then
    name=$(basename $loop)
    sectors=$(cat /sys/class/block/$name/size)

    if [ $sectors -gt 0 ] ; then
      echo "0 $sectors crypt $cipher $key 0 $loop 0" \
        | dmsetup create stegano_$name
      if [ -b "/dev/mapper/stegano_$name" ] ; then

        fs_ok="n"
        check_fs
        create_fs

        if [ $fs_ok = "y" ] ; then
          dir_ok="n"
          check_dir

          if [ "$dir_ok" = "y" ] ; then
            mount_ok="n"
            mount_dir
            if [ "$mount_ok" = "y" ] ; then
              echo "Success: mounted at $dir"
              exit 0
            fi
          fi

          remove_map
          losetup -d $loop
          exit 0

        else
          unmap_file
        fi
      else
        echo "ERROR: Something wrong"
        exit 1
      fi
    fi
  fi
}

unmap_file(){
  name=$(basename $loop)

  fs=$(mount | grep "/dev/mapper/stegano_$name" | awk '{print $3}')
  if [ "x$fs" != "x" ] ; then
    umount $fs
    if [ $? -ne 0 ] ; then
      echo "Still mounted as $fs"
      exit 1
    fi
  fi

  remove_map
  losetup -d $loop
  echo "Unmount device"
  exit 0
}
#################################

file_ok="n"
check_file

if [ $file_ok = "y" ] ; then

  is_mapped="n"
  check_map

  if [ "$is_mapped" = "n" ] ; then
    map_file
  else
    unmap_file
  fi

fi

При вводе другого пароля скрытый диск будет создан заново, с затиранием данных.

При желании можно отключить запрос согласия на выполнение операции, тогда любая ошибка при вводе пароля приведет к удалению данных и созданию нового, пустого диска.

ЗЫ: закинул на Гитхаб: https://github.com/JBFW/stegodisk