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Invoke-PSImage利用分析

0x00 前言


最近在github看见一个有趣的项目:Invoke-PSImage,在png文件的像素内插入powershell代码作为payload(不影响原图片的正常浏览),在命令行下仅通过一行powershell代码就能够执行像素内隐藏的payload

这是一种隐写(Steganography)技术的应用,我在之前的文章对png的隐写技术做了一些介绍,可供参考:

《隐写技巧——PNG文件中的LSB隐写》

《隐写技巧——利用PNG文件格式隐藏Payload》

本文将结合自己的一些心得对Invoke-PSImage进行分析,介绍原理,解决测试中遇到的问题,学习脚本中的编程技巧,提出自己的优化思路

Invoke-PSImage地址:

https://github.com/peewpw/Invoke-PSImage

0x01 简介


本文将要介绍以下内容:

  • 脚本分析
  • 隐写原理
  • 实际测试
  • 编程技巧
  • 优化思路

0x02 脚本分析


1、参考说明文件

https://github.com/peewpw/Invoke-PSImage/blob/master/README.md

(1) 选取每个像素的两个颜色中的4位用于保存payload

(2) 图像质量将受到影响

(3) 输出格式为png

2、参考源代码对上述说明进行分析

(1) 像素使用的为RGB模式,分别选取颜色分量中的G和B的低4位(共8位)保存payload

(2) 由于同时替换了G和B的低4位,故图片质量会受影响

补充:

LSB隐写是替换RGB三个分量的最低1位,人眼不会注意到前后变化,每个像素可以存储3位的信息

猜测Invoke-PSImage选择每个像素存储8位是为了方便实现(8位=1字节),所以选择牺牲了图片质量

(3) 输出格式为png,需要无损

png图片为无损压缩(bmp图片也是无损压缩),jpg图片为有损压缩。所以在实际测试过程,输入jpg图片,输出png图片,会发现png图片远远大于jpg图片的大小

(4) 需要注意payload长度,每个像素保存一个字节,像素个数需要大于payload的长度

0x03 隐写原理


参照源代码进行举例说明(跳过读取原图片的部分)

1、修改像素的RGB值,替换为payload

代码起始位置:

https://github.com/peewpw/Invoke-PSImage/blob/master/Invoke-PSImage.ps1#L110

对for循环做一个简单的修改,假定需要读取

0x73

,将其写入第一个像素

RGB(0x67,0x66,0x65)

(1) 读取payload

代码:


$paybyte1 = [math]::Floor($payload[$counter]/16)

说明:

$payload[$counter]/16

表示

$payload[$counter]/0x10

即取0x73/0x10,取商,等于0x07

所以,$paybyte1 = 0x07

代码:


$paybyte2 = ($payload[$counter] -band 0x0f)

说明:

即0x73 & 0x0f,结果为0x03

所以,$paybyte2 = 0x03

代码:


$paybyte3 = ($randb[($counter+2)%109] -band 0x0f)

说明:

作随机数填充,$paybyte3可忽略

注:

原代码会将payload的长度和图片的像素长度进行比较,图片多出来的像素会以同样格式被填充成随机数

(2) 向原像素赋值,添加payload

原像素为

RGB(0x62,0x61,0x60)

代码:


$rgbValues[($counter*3)] = ($rgbValues[($counter*3)] -band 0xf0) -bor $paybyte1

说明:

即0x60 & 0xf00x07

所以,$rgbValues[0] = 0x67

代码:


$rgbValues[($counter*3+1)] = ($rgbValues[($counter*3+1)] -band 0xf0) -bor $paybyte2

说明:

即0x61 & 0xf00x03

所以,$rgbValues[1] = 0x63

代码:


$rgbValues[($counter*3+2)] = ($rgbValues[($counter*3+2)] -band 0xf0) -bor $paybyte3

说明:

随机数填充,可忽略

综上,新像素的修改过程为:

R: 高位不变,低4位填入随机数
G: 高位不变,低4位填入payload的低4位
B: 高位不变,低4位填入payload的高4位

2、读取RGB,还原出payload

对输出做一个简单的修改,读取第一个像素中的payload并还原

取第0个像素的代码如下:


sal a New-Object;
Add-Type -AssemblyName "System.Drawing";
$g= a System.Drawing.Bitmap("C:/1/evil-kiwi.png");
$p=$g.GetPixel(0,0);
$p;

还原payload,输出payload的第一个字符,代码如下:


$o = [math]::Floor(($p.B -band 15)*16) -bor ($p.G -band 15);
[math]::Floor(($p.B -band 15)*16) -bor ($p.G -band 15));

0x04 实际测试


使用参数:


Invoke-PSImage -Script ./test.ps1 -Image ./kiwi.jpg -Out ./evil-kiwi.png

test.ps1: 包含payload,例如”start calc.exe”

kiwi.jpg: 输入图片,像素数量需要大于payload长度

evil-kiwi.png: 输出图片路径

脚本执行后会输出读取 图片解密payload并执行的代码

实际演示略

0x05 优化思路


结合前面的分析,选择替换RGB中两个分量的低4位保存payload,会在一定程序上影响图片质量,可参照LSB隐写的原理只替换三个分量的最低位,达到人眼无法区别的效果

当然,该方法仅是隐写技术的一个应用,无法绕过Win10 的AMSI拦截

在Win10 系统上测试还需要考虑对AMSI的绕过

0x06 小结


本文对Invoke-PSImage的代码进行分析,介绍加解密原理,分析优缺点,提出优化思路,帮助大家更好的进行学习研究


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