关于Base64隐写那点事儿

咕咕咕的我又回来了，学校这几天在放“五一七天小长假”，加上今天的ISCC有点奇奇怪怪，所以来更一篇博客吧！今天我们来讲关于base64隐写那点事儿……

前言

在了解base64隐写之前，我们先来了解一下base64编码。

base64编码是现在网络上最常见的用于传输8Bit字节码的编码方式之一。在最初有的网络并不支持所有的字节，比如某些系统只支持可见字符的传送，比如图片二进制流的每个字节不可能全部是可见字符，所以就传送不了。所以由于不能传送ASCII的控制字符，它的用途就受到了很大的限制。

而Base64旨在通过一种方法，把所有的字符都用64个特定的可打印字符表示来实现传送。选定的64个字符如下：

加密过程

由于只用到了64个字符，所以使用6个二进制位(2^6 = 64)完全可以把所有的字符表示出来，于是原来的1个字节8位在base64编码中变成了1个字节6位。

换言之：把原本的3个字节变成现在的4个字节，因为(3*8 == 4*6)

所以在加密的时候首先写出原字符ASCII码对应的二进制数字，每个字符都可以得到一个8位的01串，再把该01串重新按照每6位一组划分即可得到一个新的数字，对照上图给出的表格可以得到一个新的字符。

但是这里有一个问题了：如果明文的字节数刚好是3的倍数那没有问题，按照6位一组划分肯定是刚刚好的；但是如果明文的字节数不是3的倍数，那按照6位一组划分不是就有剩余了吗？具体可见下图：

这样是没有剩余的：

image-20200501141049483

而这样是有剩余的：

image-20200501143733614

而base64给出的解决方法是在二进制数串后面加0，一直到二进制数串变成8和6的公倍数，然后把只有0的字节编码成"="，如下图：

image-20200501143811351

所以LoV3被编码成了TG9WMw== ，同时base64编码后面最多只可能出现2个==

解密过程

解密的过程可视作加密的逆过程

由于"="是最后为了补齐填充的，所以解密的时候首先把"="删去，然后写出二进制数串，然后从左往右每8位一组，剩余的不足8位丢掉，然后根据转换表获得相应字符：

以上图为例，TG9WMw==首先变成了TG9WMw，对照上图的表写出来二进制数串：

image-20200501165306625

然后每8位一组，剩余不足的丢弃：

image-20200501165327588

所以这里牵涉到了一个地方，由上面的过程我们可以看成，TG9WMw在解密回LoV3的时候，按每8位一组剩余的丢弃来算，最后的110000中的0000是没有用到的。所以换句话说，这剩下的4位无论是0000还是1111，都是要被丢弃的，所以这就提供了一个可以隐藏信息的地方：

image-20200501165655446

TG9WMx==解密后依然是LoV3，但已经隐藏进了一个1进去，那么这就是base64隐写

那么，在平时我们如何判断有没有信息被隐藏进去了呢

最简单的就是你是否隐藏信息，解密得到的明文是不变的，那么你重新按照正确的加密流程计算一遍，如果发现结果不一样，那么就说明隐藏进了信息。

一般CTF题目中出现一大堆base64编码字符串的时候，更需要考虑base64隐写

这里附上一个base64提取隐藏信息的脚本：

b64chars = 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/'
with open('flag_encode.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('=')
        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)])

感谢中南大学极光网安实验室，部分图片源自其公众号:bowtie: