Криптография на Python: шифрование информации и создание электронных цифровых подписей с помощью пакета PyCrypto
Долго мучился с PyCrypto, в итоге получилась эта статья и полная реализация следующего протокола:
1. Алиса подписывает сообщение своей цифровой подписью и шифрует ее открытым ключом Боба (асимметричным алгоритмом).
2. Алиса генерирует случайный сеансовый ключ и шифрует этим ключом сообщение (с помощью симметричного алгоритма).
3. Сеансовый ключ шифруется открытым ключом Боба (асимметричным алгоритмом).
Алиса посылает Бобу зашифрованное сообщение, подпись и зашифрованный сеансовый ключ.
Боб получает зашифрованное сообщение Алисы, подпись и зашифрованный сеансовый ключ.
4. Боб расшифровывает сеансовый ключ своим закрытым ключом.
5. При помощи полученного, таким образом, сеансового ключа Боб расшифровывает зашифрованное сообщение Алисы.
6. Боб расшифровывает и проверяет подпись Алисы.
Вышеописанный протокол является гибридной системой шифрования, которая работают следующим образом. Для симметричного алгоритма AES (или любого другого) генерируется случайный сеансовый ключ.
Такой ключ как правило имеет размер от 128 до 512 бит (в зависимости от алгоритма). Затем используется симметричный алгоритм для шифрования сообщения. В случае блочного шифрования необходимо использовать режим шифрования (например CBC), что позволит шифровать сообщение с длиной, превышающей длину блока. Что касается самого случайного ключа, он должен быть зашифрован с помощью открытого ключа получателя сообщения, и именно на этом этапе применяется криптосистема с открытым ключом RSA.
Поскольку сеансовый ключ короткий, его шифрование занимает немного времени. Шифрование набора сообщений с помощью асимметричного алгоритма — это задача вычислительно более сложная, поэтому здесь предпочтительнее использовать симметричное шифрование. Затем достаточно отправить сообщение, зашифрованное симметричным алгоритмом, а также соответствующий ключ в зашифрованном виде. Получатель сначала расшифровывает ключ с помощью своего секретного ключа, а затем с помощью полученного ключа получает и всё сообщение.
Начнем с генерации пары ключей для Алисы и Боба.
На данный момент система шифрования на основе RSA считается надёжной, начиная с размера ключа в 2048 бит.
В системе RSA можно создавать сообщения, которые будут и зашифрованы, и содержать цифровую подпись. Для этого автор сначала должен добавить к сообщению свою цифровую подпись, а затем — зашифровать получившуюся в результате пару (состоящую из самого сообщения и подписи к нему) с помощью открытого ключа, принадлежащего получателю. Получатель расшифровывает полученное сообщение с помощью своего секретного ключа и проверяет подпись автора с помощью его открытого ключа.
Использование односторонней криптографической хеш-функции позволяет оптимизировать вышеописанный алгоритм цифровой подписи. Производится шифрование не самого сообщения, а значения хеш-функции, взятой от сообщения. Данный метод обеспечивает следующие преимущества:
1. Понижение вычислительной сложности. Как правило, документ значительно больше его хеша.
2. Повышение криптостойкости. Криптоаналитик не может, используя открытый ключ, подобрать подпись под сообщение, а только под его хеш.
3. Обеспечение совместимости. Большинство алгоритмов оперирует со строками бит данных, но некоторые используют другие представления. Хеш-функцию можно использовать для преобразования произвольного входного текста в подходящий формат.
Хэш-функции, представляют собой функции, математические или иные, которые получают на вход строку переменной длинны (называемую прообразом) и преобразуют ее в строку фиксированной, обычно меньшей, длинны (называемую значением хэш-функции). Смысл хэш-функции состоит в получении характерного признака прообраза — значения, по которому анализируются различные прообразы при решении обратной задачи. Однонаправленная хэш-функция — это хэш-функция, которая работает только в одном направлении: легко вычислить значение хэш-функции по прообразу, но трудно создать прообраз, значение хэш-функции которого равно заданной величине. Хэш-функция является открытой, тайны ее расчета не существует. Безопасность однонаправленной хэш-функции заключается именно в ее однонаправленности.
Переходим к написанию первого пункта протокола:
1. Алиса подписывает сообщение своей цифровой подписью и шифрует ее открытым ключом Боба (асимметричным алгоритмом RSA).
В следующем листинге код для следующих двух пунктов протокола:
2. Алиса генерирует случайный сеансовый ключ и шифрует этим ключом сообщение (с помощью симметричного алгоритма AES).
3. Сеансовый ключ шифруется открытым ключом Боба (асимметричным алгоритмом RSA).
Для режима шифрования CFB требуется вектор инициализации (IV) (переменная iv).
В криптографии, вектор инициализации (IV) представляет собой некоторое число, как правило оно должно быть случайным или псевдослучайным. Случайность имеет решающее значение для достижения семантической безопасности, которая при повторном использовании схемы под тем же ключом не позволит злоумышленнику вывести отношения между сегментами зашифрованных сообщений. Вектор инициализации не шифруется и сохраняется перед зашифрованным сообщением.
Далее Алиса посылает Бобу зашифрованное сообщение, подпись и зашифрованный сеансовый ключ.
Боб получает зашифрованное сообщение Алисы, подпись и зашифрованный сеансовый ключ.
4. Боб расшифровывает сеансовый ключ своим закрытым ключом.
5. При помощи полученного, таким образом, сеансового ключа Боб расшифровывает зашифрованное сообщение Алисы.
6. Боб расшифровывает и проверяет подпись Алисы.
Безопасность RSA основана на сложности задачи факторизации произведения двух больших простых чисел. Факторизация целых чисел для больших чисел является задачей большой сложности. Не существует никакого известного способа, чтобы решить эту задачу быстро. Факторизация кандидат в односторонние функции, которые относительно легко вычисляются, но инвертируются с большим трудом. То есть, зная x просто рассчитать f(x), но по известному f(x) нелегко вычислить x. Здесь, «нелегко» означает, что для вычисления x по f(x) могут потребоваться миллионы лет, даже если над этой проблемой будут биться все компьютеры мира.
Литература:
Брюс Шнайер — Прикладная криптография
Шифрование сообщений в Python. От простого к сложному. Шифр Цезаря
Немного о проекте
Мне, лично, давно была интересна тема шифрования информации, однако, каждый раз погрузившись в эту тему, я осознавал насколько это сложно и понял, что лучше начать с чего-то более простого. Я, лично, планирую написать некоторое количество статей на эту тему, в которых я покажу вам различные алгоритмы шифрования и их реализацию в Python, продемонстрирую и разберу свой проект, созданный в этом направлении. Итак, начнем.
Для начала, я бы хотел рассказать вам какие уже известные алгоритмы мы рассмотрим, в моих статьях. Список вам представлен ниже:
Шифр Цезаря
Итак, после небольшого введения в цикл, я предлагаю все-таки перейти к основной теме сегодняшней статьи, а именно к Шифру Цезаря.
Что это такое?
Какими особенностями он обладает?
Программная реализация
В интернете существует огромное множество уроков, связанных с криптографией в питоне, однако, я написал максимально простой и интуитивно понятный код, структуру которого я вам продемонстрирую.
Начнем, пожалуй, с создания алфавита. Для этого вы можете скопировать приведенную ниже строку или написать все руками.
Далее, нам нужно обозначить программе шаг, то есть смещение при шифровании. Так, например, если мы напишем букву «а» в сообщении, тот при шаге «2», программа выведет нам букву «в».
Итак, создаем переменную smeshenie, которая будет вручную задаваться пользователем, и message, куда будет помещаться наше сообщение, и, с помощью метода upper(), возводим все символы в нашем сообщении в верхний регистр, чтобы у нас не было ошибок. Потом создаем просто пустую переменную itog, куда мы буем выводить зашифрованное сообщение. Для этого пишем следующее:
Модернизация
Вот мы и написали программу, однако она имеет очень большой недостаток: «При использовании последних букв(русских), программа выведет вам английские буквы. Давайте это исправим.
Для начала создадим переменную lang, в которой будем задавать язык нашего шифра, а так же разделим английский и русский алфавиты.
Теперь нам надо создать условие, которое проверит выбранный язык и применит его, то есть обратится к нужному нам алфавиту. Для этого пишем само условие и добавляем алгоритм шифрования, с помощью которого будет выполнено шифрование:
Дешифровка сообщения
Возможно это прозвучит несколько смешно, но мы смогли только зашифровать сообщение, а насчет его дешифровки мы особо не задумывались, но теперь дело дошло и до неё.
Для начала, я предлагаю сделать «косметическую» часть нашей переделки. Для этого перемещаемся в самое начало кода:
Остальное можно оставить так же, но если у вас есть желание, то можете поменять названия переменных.
По большому счету, самые ‘большие’ изменения у нас произойдут в той части кода, где у нас находится алгоритм, где нам нужно просто поменять знак «+» на знак «-«. Итак, переходим к самому циклу:
Итоговый вид программы
Итак, вот мы и написали простейшую программу для шифрования методом Цезаря. Ниже я размещу общий вид программы без моих комментариев, чтобы вы еще раз смогли сравнить свою программу с моей:
Вы успешно написали алгоритм шифровки и дешифровки сообщения на Python с помощью метода Цезаря. В следующей статье мы с вами рассмотрим Шифр Виженера, а также разберем его реализацию на Python, а пока я предлагаю вам написать в комментариях варианты модернизации программы(код или просо предложения и пожелания). Я обязательно учту ваше мнение.
Шифрование и криптография в Python
Сегодня познакомимся с библиотеками PyCrypto и cryptography, научимся шифровать и расшифровывать строки при помощи двух этих библиотек.
Шифрование и криптография в Python
Хеширование
Если вам нужно защитить хэши или алгоритм дайджеста сообщений, то для этого прекрасно подойдет модуль стандартной библиотеки Python hashlib. Он включает в себя безопасные алгоритмы хеширования FIPS, такие как SHA1, SHA224, SHA256, SHA384, а также SHA512 и MD5. Python также поддерживает функции хеширования adler32 и crc32, но они содержатся в модуле zlib. Одно из самых популярны применений хеширования это хранение хеша пароля, вместо самого пароля. Конечно, хеш должен быть хорошим, в противном случае он может быть расшифрован.
Другой популярный случай, в котором применяется хеширование – это хеширование файла, с последующей отправкой файла и его хеша по отдельности. Получатель файла может запустить хеш в файле, чтобы убедиться в том, что файл соответствует отправленному хешу. Если это так, значит никто не менял файл, когда он был отправлен. Давайте попробуем создать хеш md5. Но оказывается, чтобы использовать хеш md5, нужно передать его строке байта, вместо обычной. Так что мы попробовали сделать это, после чего вызвали метод дайджеста, чтобы получить наш хеш. Если вы претпочитаете хешированный дайджест, мы можем сделать и это:
Давайте уделим время на то, чтобы разобраться с увиденным. Сначала мы импортировали модуль hashlib и создали экземпляр объекта md5 HASH. Далее, мы вписали небольшой текст в объект хеша и получили трассировку.
На самом деле существует метод быстрого создания хеша, мы рассмотрим его, когда создадим наш хеш sha512:
Как вы видите, мы создали наш экземпляр хеша и вызвали его метод дайджеста одновременно. Далее, мы выводим наш хеш, чтобы на него посмотреть. Лично я использую хеш sha1, так как его хеш достаточно короткий и отлично ложится в страницу. Но в то же время он и не очень безопасный, так что вы вольны выбирать то, что вам удобно.
Вывод ключа
У Python весьма ограниченная поддержка вывода ключа, встроенная в стандартную библиотеку. Фактически, единственный метод, предлагаемый hashlib это pbkdf2_hmac, который является основанной на пароле функцией вывода ключа PKCS#5. Он использует HMAC в качестве своей псевдослучайной функцией. Вы можете использовать что-нибудь на подобии для хеширования вашего пароля, так как он поддерживает соль и итерации. Например, если вы собираетесь использовать SHA-256, вам может понадобиться соль минимум в 16 битов и 100.000 итераций. Являясь быстрой отсылкой, соль — это просто случайные данные, которые вы используете в качестве дополнения в вашем хеше, с целью усложнения расшифровки вашего пароля. В целом, она защищает ваш пароль от словарных атак и рассчитанных заранее радужных таблиц. Давайте посмотрим на пример:
Здесь мы создаем хеш SHA256 в пароле при помощи такой-себе соли со 100,000 итераций. Конечно, SHA в буквальном смысле не рекомендуется для создания ключей паролей. Вместо этого, вам лучше использовать что-то вроде scrypt. Еще одним полезным инструментом может быть сторонний пакет bcrypt. Он разработан специально для хеширования паролей.
PyCrypto
Пакет PyCrypto, наверное, самый известный сторонний пакет криптографии для Python. К сожалению, его доработка остановилась в 2012 году. Однако продолжается выпускаться под разные версии Python, вы можете получить PyCrypto для версии 3.5 включительно, если вы не брезгуете использовать двоичный код стороннего производства. К примеру, я нашел несколько бинарных колес Python 3.5 для PyCrypto на Github (https://github.com/sfbahr/PyCrypto-Wheels). К счастью, есть развилка проекта под названием PyCrytodome, которая является неплохой заменой PyCrypto. Для его установки на Linux вы можете использовать следующую команду:
Для Windows немного отличается.
Если вы столкнетесь со сложностями, это, возможно, связанно с тем, что у вас нет необходимых установленных зависимостей, или необходим компилятор под Windows. Вы можете перейти на официальный сайт PyCryptodome для дополнительной информации о установке, или чтобы связаться с поддержкой. Также стоит отметить, что PyCryptodome имеет ряд преимуществ в сравнении с последней версией PyCrypto. Рекомендую потратить немного времени и посетить их сайт, для ознакомления с возможностями PyCryptodome.
Шифрование Строки
Теперь (после того, как вы ознакомились с информацией на сайте, я надеюсь), мы можем перейти к дальнейшим примерам. Для нашего следующего кода мы используем DES для шифровки строки:
Этот код слегка запутанный, так что давайте уделим немного времени на его анализ. Во первых, обратите внимание на то, что размер ключа под шифровку DES — 8 байт, по этому мы установили нашу переменную ключа в строку размер букв строки. Шифруемая нами строка должна быть кратна 8 в ширину, так что мы создаем функцию под названием pad, которая может заполнить любую строку пробелами, пока она не станет кратна 8. Далее мы создаем экземпляр DES и текст, который нам нужно зашифровать. Мы также создаем заполненную версию текста. Прикола ради, мы попытаемся зашифровать начальный, незаполненный вариант строки, что приведет нас к ошибке ValueError. Таким образом Python ясно дает нам понять, что нам нужно использовать заполненную строку, так что мы передаем вторую версию. Как вы видите, мы получаем зашифрованную строку! Конечно, пример нельзя назвать полным, если мы не выясним, как расшифровать нашу строку:
К счастью, это очень легко сделать, так как все что нам нужно, это вызвать метод decrypt в нашем объекте des для получения расшифрованной байтовой строки. Наша следующая задача — научиться шифровать файлы и расшифровывать файлы с PyCrypto при помощи RSA. Но для начала, нам нужно создать ключи RSA.
Создание ключей RSA
Если вам нужно зашифровать ваши данные при помощи RSA, тогда вам также нужно получить доступ к паре ключа RSA public / private, или сгенерировать собственную. В данном примере мы генерируем собственную пару ключей. Так как это весьма легко, мы сделаем это в интерпретаторе Python:
Сначала мы импортируем RSA из Crypto.PublicKey. Затем, мы создаем примитивный код доступа. Далее, мы генерируем ключ RSA на 2048 битов. Теперь мы подходим к интересной части. Для генерации приватного ключа, нам нужно вызвать метод exportKey нашего ключа RSA, и передать ему наш код доступа, который будет использован стандартом PKCS, чья схема шифровки будет использована для защиты нашего приватного ключа. После этого мы записываем файл на диск. Далее, мы создаем наш приватный ключ через метод publickey нашего ключа RSA. Мы использовали короткий путь в этой части кода, связав вызов метода exportKey с методом publickey для записи файла на диск.
Шифровка файла
Теперь у нас в распоряжении есть и приватный и публичный ключи, так что мы можем зашифровать кое-какие данные и вписать их в файл. Вот достаточно простой пример:
Первые три строки покрывают наши импорты из PyCryptodome. Далее мы открываем файл для записи. Далее, мы импортируем наш публичный ключ в переменной и создаем 16-битный ключ сессии. Для этого примера мы будем использовать гибридный метод шифрования, так что мы используем PKCS#1 OAEP (Optimal asymmetric encryption padding). Это позволяет нам записывать данные произвольной длинны в файл. Далее, мы создаем наш шифр AES, создаем кое-какие данные и шифруем их. Это дает нам зашифрованный текст и MAC. Наконец, мы выписываем nonce, MAC (или тег), а также зашифрованный текст. К слову, nonce – это произвольное число, которое используется только в криптографических связях. Обычно это случайные или псевдослучайные числа. Для AES, оно должно быть минимум 16 байтов в ширину. Вы вольны попытаться открыть зашифрованный файл в своем текстовом редакторе. Вы увидите только какое-то безобразие. Теперь попробуем расшифровать наши данные:
Если вы разобрались с предыдущим примером, то этот код должен быть весьма простым для разбора. В данном случае, мы открываем наш зашифрованный файл для чтения в бинарном режиме. Далее, мы импортируем наш приватный ключ. Обратите внимание на то, что когда вы импортируете приватный ключ, вы должны передать ему код доступа. В противном случае возникнет ошибка. Далее мы считываем наш файл. Вы заметите, что сначала мы считываем приватный ключ, затем 16 байтов для nonce, за которыми следуют 16 байтов, которые являются тегом, и наконец, остальную часть файла, который и является нашими данными. Далее нам нужно расшифровать наш ключ сессии, пересоздать наш ключ AES и расшифровать данные. Вы можете использовать PyCryptodome в намного более широком ряде случаев. Однако, нам нужно идти дальше и посмотреть, что еще мы можем сделать для наших криптографических нужд в Python.
Пакет cryptography
Пакет cryptography нацелен на то, чтобы быть «криптографом для людей», равно как и библиотека requests является «HTTP для людей». Суть в том, что вам нужно разработать простые криптографические рецепты которые и безопасны, и простые в использовании. Если нужно, вы можете перейти к низкоуровневым криптографическим примитивам, для которых требуется лишь знать, что вы делаете, в противном случае вы создадите что-то явно бесполезное в контексте защиты. Если вы работаете в Python 3.5 Windows, вы можете установить этот пакет при помощи pip следующим образом:
Вы увидите, что cryptography установится совместно с несколькими зависимостями. Предположим, что с установкой все прошло чисто, и мы можем зашифровать какой-нибудь текст. Давайте используем для этого модуль Fernet.
Модуль Fernet реализует простую в использовании схему аутентификации, которая использует симметричный алгоритм шифрования, который гарантирует, что каждое зашифрованное в нем сообщение не может быть использовано или прочитано без определенного вами ключа. Модуль Fernet также поддерживает ключ ротации через MultiFernet. Давайте взглянем на простой пример:
Для начала, нам нужно импортировать Fernet. Затем мы генерируем ключ. Мы выводим ключ, чтобы увидеть, как он выглядит. Как вы видите, это случайна строка байтов. Если хотите, вы можете попробовать запустить метод generate_key несколько раз. Результат каждый раз новый. Далее мы создаем экземпляр нашего шифра Fernet при помощи нашего ключа. Теперь у нас есть шифр, который мы можем использовать для шифрования и расшифровки нашего сообщения. Следующий шаг, это создание сообщения, достойного шифровки, с последующей его шифровкой при помощи метода encrypt. Я пошел вперед и вывел наш зашифрованный текст так, чтобы вы увидели что вы больше не можете его читать. Для расшифровки нашего супер-засекреченного сообщения, мы просто вызовем метод decrypt в нашем шифре и передадим зашифрованный текст. В результате мы получим текстовую байтовую строку нашего сообщения.
Подведем Итоги
В данной статье мы изрядно прошлись по поверхности вопроса : «Как, и что делать с пакетами PyCryptodome и cryptography?». Мы рассмотрели изрядное количество вариантов применения данных пакетов в шифровании и расшифровке строк и файлов. Убедитесь в том, что уделите время документации, перед тем как начать экспериментировать с изложенной в данной статье информацией.
Как написать шифровальщик на Python
Почему кому-то может прийти в голову писать малварь на Python? Мы сделаем это, чтобы изучить общие принципы вредоносостроения, а заодно вы попрактикуетесь в использовании этого языка и сможете применять полученные знания в других целях. К тому же вредонос на Python таки попадается в дикой природе, и далеко не все антивирусы обращают на него внимание.
Чаще всего Python применяют для создания бэкдоров в софте, чтобы загружать и исполнять любой код на зараженной машине. Так, в 2017 году сотрудники компании Dr.Web обнаружили Python.BackDoor.33, а 8 мая 2019 года был замечен Mac.BackDoor.Siggen.20. Другой троян — RAT Python крал пользовательские данные с зараженных устройств и использовал Telegram в качестве канала передачи данных.
Мы же создадим три демонстрационные программы: локер, который будет блокировать доступ к компьютеру, пока пользователь не введет правильный пароль, шифровальщик, который будет обходить директории и шифровать все лежащие в них файлы, а также вирус, который будет распространять свой код, заражая другие программы на Python.
Как написать локер, шифровальщик и вирус на Python
Несмотря на то что наши творения не претендуют на сколько-нибудь высокий технический уровень, они в определенных условиях могут быть опасными. Поэтому предупреждаю, что за нарушение работы чужих компьютеров и уничтожение информации может последовать строгое наказание. Давайте сразу договоримся: запускать все, что мы здесь описываем, вы будете только на своей машине, да и то осторожно — чтобы случайно не зашифровать себе весь диск.
Вся информация предоставлена исключительно в ознакомительных целях. Ни автор, ни редакция не несут ответственности за любой возможный вред, причиненный материалами данной статьи.
Настройка среды
Итак, первым делом нам, конечно, понадобится сам Python, причем третьей версии. Не буду детально расписывать, как его устанавливать, и сразу отправлю вас скачивать бесплатную книгу «Укус питона» (PDF). В ней вы найдете ответ на этот и многие другие вопросы, связанные с Python.
Дополнительно установим несколько модулей, которые будем использовать:
На этом с подготовительным этапом покончено, можно приступать к написанию кода.
Создание локера
Идея — создаем окно на полный экран и не даем пользователю закрыть его.
Теперь возьмемся за основную часть программы.
Здесь pyautogui.FAILSAFE = False — защита, которая активируется при перемещении курсора в верхний левый угол экрана. При ее срабатывании программа закрывается. Нам это не надо, поэтому вырубаем эту функцию.
Чтобы наш локер работал на любом мониторе с любым разрешением, считываем ширину и высоту экрана и по простой формуле вычисляем, куда будет попадать курсор, делаться клик и так далее. В нашем случае курсор попадает в центр экрана, то есть ширину и высоту мы делим на два. Паузу (sleep) добавим для того, чтобы пользователь мог ввести код для отмены.
Сейчас мы не блокировали ввод текста, но можно это сделать, и тогда пользователь никак от нас не избавится. Для этого напишем еще немного кода. Не советую делать это сразу. Сначала давайте настроим программу, чтобы она выключалась при вводе пароля. Но код для блокирования клавиатуры и мыши выглядит вот так:
Создадим функцию для ввода ключа:
Тут всё просто. Если ключ не тот, который мы задали, программа продолжает работать. Если пароли совпали — тормозим.
Последняя функция, которая нужна для работы окна-вредителя:
На этом наш импровизированный локер готов.
Создание шифровальщика
Этот вирус мы напишем при помощи только одной сторонней библиотеки — pyAesCrypt. Идея — шифруем все файлы в указанной директории и всех директориях ниже. Это важное ограничение, которое позволяет не сломать операционку. Для работы создадим два файла — шифратор и дешифратор. После работы исполняемые файлы будут самоудаляться.
Сначала запрашиваем путь к атакуемому каталогу и пароль для шифрования и дешифровки:
Дальше мы будем генерировать скрипты для шифрования и дешифровки. Выглядит это примерно так:
Переходим к файлам, которые мы будем использовать в качестве шаблонов. Начнем с шифратора. Нам потребуются две стандартные библиотеки:
Пишем функцию шифрования (все по мануалу pyAesCrypt):
Вместо str(password) скрипт-генератор вставит пароль.
Важные нюансы. Шифровать и дешифровать мы будем при помощи буфера, таким образом мы избавимся от ограничения на размер файла (по крайней мере, значительно уменьшим это ограничение). Вызов os.remove(file) нужен для удаления исходного файла, так как мы копируем файл и шифруем копию. Можно настроить копирование файла вместо удаления.
Теперь функция, которая обходит папки. Тут тоже ничего сложного.
В конце добавим еще две строки. Одна для запуска обхода, вторая — для самоуничтожения программы.
Здесь снова будет подставляться нужный путь.
Вот весь исходник целиком.
Теперь «зеркальный» файл. Если в шифровальщике мы писали encrypt, то в дешифраторе пишем decrypt. Повторять разбор тех же строк нет смысла, поэтому сразу финальный вариант.
Итого 29 строк, из которых на дешифровку ушло три. На случай, если какой-то из файлов вдруг окажется поврежденным и возникнет ошибка, пользуемся отловом исключений (try…except). То есть, если не получиться расшифровать файл, мы его просто пропускаем.
Создание вируса
Здесь идея в том, чтобы создать программу, которая будет заражать другие программы с указанным расширением. В отличие от настоящих вирусов, которые заражают любой исполняемый файл, наш будет поражать только другие программы на Python.
На этот раз нам не потребуются никакие сторонние библиотеки, нужны только модули sys и os. Подключаем их.
Создадим три функции: сообщение, парсер, заражение.
Функция, которая сообщает об атаке:
Сразу вызовем ее, чтобы понять, что программа отработала:
Обход директорий похож на тот, что мы делали в шифровальщике.
В теории мы могли бы таким же образом отравлять исходники и на других языках, добавив код на этих языках в файлы с соответствующими расширениями. А в Unix-образных системах скрипты на Bash, Ruby, Perl и подобном можно просто подменить скриптами на Python, исправив путь к интерпретатору в первой строке.
Вирус будет заражать файлы «вниз» от того каталога, где он находится (путь мы получаем, вызвав os.getcwd()).
В начале и в конце файла пишем вот такие комментарии:
Чуть позже объясню зачем.
Дальше функция, которая отвечает за саморепликацию.
Теперь, думаю, стало понятнее, зачем нужны метки «старт» и «стоп». Они обозначают начало и конец кода вируса. Сперва мы читаем файл и построчно просматриваем его. Когда мы наткнулись на стартовую метку, поднимаем флаг. Пустую строку добавляем, чтобы вирус в исходном коде начинался с новой строки. Читаем файл второй раз и записываем построчно исходный код. Последний шаг — пишем вирус, два отступа и оригинальный код. Можно поиздеваться и записать его как-нибудь по-особому — например, видоизменить все выводимые строки.
Создание исполняемого файла
Как запустить вирус, написанный на скриптовом языке, на машине жертвы? Есть два пути: либо как-то убедиться, что там установлен интерпретатор, либо запаковать созданный нами шифровальщик вместе со всем необходимым в единый исполняемый файл. Этой цели служит утилита PyInstaller. Вот как ей пользоваться.
Немного ждем, и у нас в папке с программой появляется куча файлов. Можете смело избавляться от всего, кроме экзешников, они будет лежать в папке dist.
Говорят, что с тех пор, как начали появляться вредоносные программы на Python, антивирусы стали крайне нервно реагировать на PyInstaller, причем даже если он прилагается к совершенно безопасной программе.
Я решил проверить, что VirusTotal скажет о моих творениях. Вот отчеты:
Худший результат показал Virus.exe — то ли некоторые антивирусы обратили внимание на саморепликацию, то ли просто название файла не понравилось. Но как видите, содержимое любого из этих файлов насторожило далеко не все антивирусы.
Итого
Итак, мы написали три вредоносные программы: локер, шифровальщик и вирус, использовав скриптовый язык, и упаковали их при помощи PyInstaller.
Безусловно, наш вирус — не самый страшный на свете, а локер и шифровальщик еще нужно как-то доставлять до машины жертвы. При этом ни одна из наших программ не общается с C&C-сервером и я совсем не обфусцировал код.
Тем не менее уровень детекта антивирусами оказался на удивление низким. Получается, что даже самый простой вирус шифровальщик может стать угрозой. Так что антивирусы антивирусами, но скачивать из интернета случайные программы и запускать их не думая всегда будет небезопасно.