No cabe duda de que el ordenador se ha convertido en una de las principales herramientas de trabajo en muchos hogares, muchas empresas y en la administración pública. Como tal, es hoy en día en una fuente importante de consumo energético. Si lo usamos de una manera adecuada seremos capaces de ahorrar energía, y no sólo desconectando el monitor cuando no lo usamos, apagando el equipo, poniéndolo en hibernación, en bajo consumo… o controlando el calor que emite. Hay otro factor importante que a veces se nos pasa por alto, pero que es una fuente de consumo energético muy importante: el correo spam.

Según el estudio “La huella de carbono del Spam” realizado por ICF International y publicado por la compañía de seguridad informática McAfee Inc. tomando como base datos de 2008, los correos electrónicos no deseados generan una cantidad de emisiones de efecto invernadero equivalente a la originada por 3.1 millones de vehículos. Esto supone un gasto energético de 33.000 millones de kilovatios por hora (KWh) en un año, cantidad suficiente para abastecer unos 2.4 millones de hogares en Estados Unidos.

Debido a que el 80% del correo no deseado termina siendo ignorado y borrado, esta energía es una energía totalmente desaprovechada. Un filtrado antispam ahorraría 135 TWh de electricidad al año, ahorro equivalente a retirar 13 millones de coches en circulación. Si todos los buzones de correo entrante estuvieran protegidos con un filtro antispam, empresas y usuarios particulares podrían reducir la energía que actualmente consume el spam en cerca de un 75%. El 80% del consumo energético asociado al spam es producido cuando los usuarios eliminan spam manualmente y buscan correo electrónico legítimo (falsos positivos). Filtrar spam solo representa el 16% del consumo energético de ese 80%.

Pero, si bien filtrar el spam es una correcta decisión, aún más beneficioso sería eliminarlo en origen. Cuando en 2008 la empresa estadounidense McColo Inc, uno de los principales generadores de spam fue desconectada de Internet, la energía ahorrada equivalió a 2.2 millones de coches en circulación; cada mensaje de spam no enviado implicó la correspondiente reducción de consumo de electricidad y, por lo tanto, de emisiones de dióxido de carbono. Normalmente la atención sobre el spam siempre ha estado centrada en sus repercusiones económicas, además de colapsar el ancho de banda, bajar la productividad de las empresas, sobrecargar los servidores de emails, y generar grandes pérdidas de tiempo, sin entrar en las estafas como el phising, por ejemplo. Ahora además nos convencemos de que el spam es una amenaza para el medio ambiente.

En el informe citado se analiza la energía consumida a nivel mundial en crear ,almacenar, ver y filtrar spam. También calcula las emisiones de GEI (Gases de Efecto Invernadero) que provoca este consumo energético, principalmente por el uso de combustibles fósiles (las fuentes mas costosas y perjudiciales) para producir electricidad. Las fuentes de emisiones que contribuyen de forma decisiva a la huella de carbono del spam son:

• Recopilación de direcciones.
• Creación de campañas de spam.
• Envío de spam desde equipos zombis y servidores de correo.
• Transmisión de spam de remitente a destinatario a través de Internet.
• Procesamiento de spam en servidores de correo entrante.
• Almacenamiento de mensajes.
• Visualización y eliminación de spam.
• Filtrado de spam y búsqueda de falsos positivos.

En la situación que nos encontramos, donde ahorrar energía ha pasado a ser una de las primeras acciones para solucionar el problema del colapso energético, no podemos pasar por alto este consumo ‘fantasma’ de energía eléctrica; en el artículo “El consumo fantasma, una forma no sostenible de emplear la energía eléctrica se muestran algunas formas de reducir el consumo fantasma de energía eléctrica.

Acabaré diciendo que este es, además, un estupendo argumento para ofrecer a todos esos aficionados a las cadenas de correo que parecen no responder a argumentos racionales de carácter tecnológico.

Ayer, leyendo noticias sobre la serie “Lost”, de la cual soy fan, he visto algo que me ha llamado la atención. Panda Security, a través de PandaLabs ha publicado que en las últimas horas han proliferado en los motores de búsqueda numerosas páginas web que distribuyen el falso antivirus (rogueware) “MySecurityEngine”, usando para ello como gancho el final de la serie “Lost”. Cuando alguien busca en Internet información sobre la serie o referencias para visualizar el ultimo capitulo online mediante streaming aparecen como resultados webs falsas que han sido indexadas para aparecer en las primeras posiciones. Cuando el usuario pincha uno de estos enlaces se le pide su consentimiento para descargar algún archivo, como por ejemplo un códec, momento en el cuál se instala el falso antivirus en su ordenador; sorprende la velocidad con la que consiguen crear las webs e indexarlas a través de Google.

También se comenta que no sólo se usa el final de “Lost” para engañar a los internautas; series como Padre de Familia, Glee , la película Iron Man 2, o el reciente fallecimiento del cantante de ‘Rainbow’ o ‘Black Sabbath’, Ronnie James Dio, también son usados como reclamo para desplegar un ataques de Black Hat SEO a través de Internet, es decir usando métodos y técnicas que no son admitidas como legales para posicionarse en los buscadores, pero que son efectivas.

Respecto a la serie “Lost”,algunas de las palabras clave que pueden dar como resultado malware son las siguientes: Lost New Episode April 27, Lost New Episode Time, Lost New Episode Online, Lost New Episode Tonight. Según publican en PandaLabs:

“si pulsas el enlace de alguno de los resultados maliciosos, serás redirigido a páginas como www.1.saveppc2d.xorg.pl o wwww.1.bestfast31p.xorg.pl desde las que se descarga un archivo llamado PACKUPDATE_BUILD107_195.EXE y que corresponde a Adware/MySecurityEngine“.

Los ‘rogueware‘ o falsos antivirus son un tipo de amenaza que consiste en falsas soluciones de antivirus diseñadas para obtener dinero de los usuarios, cobrándoles por “desinfectar” sus ordenadores de amenazas que, en realidad, no existen. Como se indica en la imagen de PandaLabs, las cifras indican que a mediados del 2009 se habían detectado cerca de 640.000 tipos diferentes de falsos antivirus, 10 veces mas que el año anterior. Como vemos este tipo de malware crece de manera espectacular, y se calcula que se infectan aproximadamente unos 25 millones de nuevos ordenadores cada mes, generando unos 34 millones de dólares mensuales. Por supuesto el tema económico es la razón mas importante por la que el crecimiento del malware no cesa. No me extrañaría nada que involucrada en el tema estuviese la Iniciativa Dharma.

En cualquier caso, pasen un buen fin de semana, no se descarguen antivirus sospechosos, y esperamos que el final de “Lost” no nos decepcione…

Par acabar con esta breve serie sobre esteganografía, entraremos brevemente en el concepto de estegoanálisis, que como ya se ha comentado en alguna entrada anterior, es la técnica que se usa para recuperar mensajes ocultos o para impedir la comunicación por esteganografía. Básicamente, podríamos hablar de dos tipos principales de estegoanálisis:

Estegoanálisis manual: Consiste en buscar de forma manual diferencias entre el objeto contenedor y el estego-objeto buscando cambios en la estructura para localizar datos ocultos. En este caso es imprescindible disponer del objeto contenedor, y aunque en muchas ocasiones se detecta información oculta resulta imposible recuperarla. Un estegoanálisis manual podría consistir en un escenario en el que a partir de un archivo BMP donde el bit menos significativo de las componentes de algunos de sus píxeles hubiese sido sustituido por información oculta, aplicásemos un filtro de modo que sólo se considere el bit menos significativo de cada componente RGB de cada píxel.

Estegoanálisis estadístico: Consiste en detectar modificaciones esteganográficas mediante la observación de desviaciones respecto a la norma de algunas propiedades estadísticas (por ejemplo, la entropía siempre aumenta). En el caso de tener como contenedor una imagen, se realizaría un cotejo de la frecuencia de distribución de colores del estego-objeto a través de un software especializado. Una de estas técnicas es el ataque Chi-Square, que permite estimar el tamaño de la posible información oculta en un estego-objeto. Es aplicable cuando un conjunto fijo de parejas de valores conmutan de un valor al otro de la pareja cuando se insertan los bits del mensaje oculto. Como indican Arturo Ribagorda, Juan M.Estevez-Tapiador y Julio César Hernández en el documento que les apuntábamos el otro día, Esteganografia, esteganalisis e Internet (PDF), este tipo de estegoanálisis presenta limitaciones importantes, como son a) falsos positivos al procesar gran cantidad de contenidos, b) dificultad en la elección de la norma, y c) gran dependencia del tamaño del mensaje oculto y del medio.

Casualmente hace unas semanas la comunidad científica se ha hecho eco de una nueva técnica que se puede usar para un estegoanálisis. Dicha técnica revela imágenes en objetos ocultos y puede que algún día mejore la capacidad de los pilotos para volar a través de condiciones de poca visibilidad por niebla, o a los médicos a ver con mas precisión en el cuerpo humano sin necesitad de cirugía. Desarrollado por ingenieros de la Universidad de Princeton, el método se basa en la alta capacidad para aclarar una imagen mediante rayos de luz que normalmente hacen que la imagen sea irreconocible (europapress, tendencias21). Dichos resultados han sido publicados en Nature Photonics.

En sus experimentos, los investigadores Fleischer y Dmitry Dylov, empleando materiales ópticos no lineales, restauraron una imagen oculta en un patrón claro de números y lineas. Según Dylov “Es como si hubiésemos tomado una foto de una persona en la oscuridad, y hayamos hecho a la persona mas brillante y el fondo mas oscuro. El contraste hace que la persona se destaque”. Personalmente espero y confío que en el futuro se pueda perfeccionar esta técnica y pueda ser útil y de gran ayuda para por ejemplo diagnósticos precoces en el ámbito médico, o incluso combinándola con otras técnicas sea útil para operar sin cirugía, a través de láser u otro tipo de método ya que el nivel de visión interno sería mucho más preciso.

Para acabar, y en cuanto a software, existe una gran variedad tanto para esconder mensajes (HIP, MP3Stego, JPHide y JPSeek, BitCrypt, S-Tools,BlindSide Cryptographic Tool, StegoVideo, Xiao steganography,OpenStego,…) como para descubrirlos a través del estegoanálisis (Stegdetct, StegSecret, Stego Suite, Stegkit, Digital Invisible Ink Toolkit, StegSpy, SteGUI, Stepic, StegAlyzerSS,…). Queda como ejercicio para el lector interesado indagar en las características y propiedades de cada una de estas aplicaciones. Para ampliar esta y otra información, pueden tirar de la Wikipedia, el documento indicado previamente, el artículo de INTECO, y por supuesto, de los innumerables recursos que aporta Internet.

Tras la introducción a la esteganografía de la entrada anterior, vamos a dar un repaso general a las técnicas esteganográficas más utilizadas, enfocadas sobre todo a que nuestro objeto contenedor sea una imagen, son las siguientes:

• Enmascaramiento y filtrado: la información se oculta dentro de una imagen digital empleando marcas de agua. El watemarking o marca de agua digital tiene como objetivo poner de manifiesto el uso no legal de un cierto servicio digital por parte de un usuario no autorizado. Esta técnica consiste en insertar un mensaje (un grupo de bits que contiene información sobre el autor por propietario intelectual) en el interior de un objeto digital. Otra técnica relacionada es el fingerprinting o huella digital, donde se introduce en el mensaje no sólo información sobre el autor o propietario sino además información del usuario que ha adquirido los derechos de uso de ese objeto. Así se puede perseguir la distribución ilegal de servicios digitales.
• Sustitución de bits del objeto contenedor: Consiste en sustituir ciertos bits del fichero contenedor por los de la información a ocultar. El tamaño del fichero no se ve alterado y, generalmente tampoco se ve mermada su calidad. En un fichero de sonido se podrían emplear los bits que no son audibles por el oído humano para ser reemplazados por los bits del mensaje a ocultar. Si se trabaja con imágenes, lo habitual seria sustituir los bits menos significativos (LSB), en una escala de color de 24 bits. Esto se traduce a que en un pixel con un tono rojo se ve un 1% mas oscuro, un cambio inapreciable para la vista humana.

  Como hemos comentado antes, el contenedor más usado es el de las imágenes digitales, concretamente en formato BMP por su sencillez; es un formato estándar de imagen de mapa de bits en sistemas operativos DOS, Windows y válido para MAC y PC, que soporta imágenes de 24 bits y 8 bits, y puede trabajar en escala de grises, RGB y CMYK. Cada pixel de un archivo BMP de 24 bits está representado por tres bytes, cada uno de los cuales contiene la intensidad de color rojo, verde y azul (RGB). Combinando los valores en esas posiciones podemos obtener los más de 16 millones de colores que puede mostrar un pixel. A su vez, cada byte contiene un valor entre 0 y 255, es decir entre 00000000 y 11111111 en binario, siendo el dígito de la izquierda el de mayor peso, por lo que se pueden modificar los bits menos significativos de un pixel sin producir mayor alteración. El hecho es que cambiando un bit en cada componente de un pixel, se pueden meter tres bits de información oculta por cada pixel de una imagen sin producir cambios importantes en la imagen. Teniendo en cuenta que se necesitan ocho pixeles para ocultar tres bytes de información, en codificación ASCII esto son 3 letras de información oculta, por lo que en una imagen BMP de 502×126 pixeles se puede ocultar un mensaje de 23.719 carácteres ASCII.

• Inserción de bits en el objeto contenedor: Se añaden los bits de información a partir de una determinada marca estructural del fichero (fin de fichero, espacios de padding o alineamiento, etc.). El problema de esta técnica es que se incrementa el tamaño del fichero contenedor, por lo que no es muy discreta.

  Por ejemplo, en una imagen BMP los primeros 54 bytes contienen los metadatos de la imagen. Cuatro de esos bytes se destinan al offset, o distancia entra la cabecera y el primer pixel de la imagen. Así pues, la forma mas fácil de ocultar datos consiste en introducirlos justo después de los metadatos y antes de los datos de la imagen en sí, y modificar el campo offset. De esta manera, se puede dejar espacio para todo el contenido adicional que se desee añadir.

• Creación de un fichero contenedor propio partiendo de la información a ocultar: Consiste en crear un fichero contenedor con la propia información que se quiere ocultar. Por ejemplo, dado un algoritmo especifico de reordenamiento de los bytes de los datos a ocultar se puede generar una secuencia de pixeles de un archivo BMP que tenga cierto significado visual.

  En vídeo suele utilizarse el método DCT (Transformada de coseno discreta) basada en la DFT (Transformada de Fourier discreta), pero haciendo uso únicamente de números reales. DCT funciona cambiando ligeramente cada uno de los fotogramas del vídeo, de manera que no sea perceptible por el ojo humano. Por ejemplo, en la completa presentación titulada Esteganografia, esteganalisis e Internet (aquí en PDF) de Arturo Ribagorda, Juan M.Estevez-Tapiador y Julio César Hernández se muestra un procedimiento para ello, cuya extracción sería sencilla aplicando el procedimiento inverso:

  1. Calcular la DCT de la imagen
  2. Sustituir los coeficientes menores que un cierto valor umbral por bits de la información a ocultar
  3. Calcular la inversa de la DCT de la imagen
  4. Almacenar

Utilizando estas técnicas, existen múltiples escenarios en los cuales podría emplearse la esteganografia. Por un lado, empleando el protocolo TCP/IP, ya que éste es apropiado para crear canales encubiertos de comunicación enviando datos relevantes a través de las cabeceras entre dos entidades que hayan acordado un protocolo encubierto. De la misma manera, con la finalidad de fortalecer los canales de comunicación maliciosa, la esteganografia es de gran utilidad. De hecho, los creadores del gusano Waledac ya han empleado esteganografia para que éste tenga la capacidad de descargar e interpretar un archivo de imagen JPEG especialmente manipulado. Dicho archivo es una imagen JPEG normal a la que se le ha añadido un ejecutable tras la imagen en sí, después de un determinado marcador JPEG para ser coherente con el estándar. Por supuesto, no todas las aplicaciones de la esteganografia tienen que ser maliciosas. Estas técnicas se pueden usar para meter información de pacientes en radiografías , TACs, etc… pero seguramente no les parecerán tan interesantes.

En la siguiente entrada finalizaremos con un vistazo al estegoanálisis, pero como les decíamos en el artículo anterior, pueden encontrar información en la Wikipedia, en el artículo que el Inteco le dedicó, y en la excelente presentación que les señalábamos arriba. Por supuesto, siempre tendrán los innumerables recursos que aporta Internet.

La esteganografía —del griego steganos (oculto) y graphos (escritura)—, en términos informáticos, es la disciplina que estudia el conjunto de técnicas cuyo fin es la ocultación de información sensible, mensajes u objetos, dentro de otros denominados ficheros contenedores, normalmente multimedia: imágenes digitales, vídeos o archivos de audio, con el objetivo de que la información pueda pasar inadvertida a terceros y sólo pueda ser recuperada por un usuario legítimo.

A lo largo de la historia, se ha demostrado que la esteganografía ha estado presente desde antes del siglo XV y se encuentra en constante evolución. Ejemplos tales como la escritura con “tinta invisible” fabricada con vinagre, zumo de limón, leche, etc., o la ocultación de mensajes en libros como Sueño de Polífilo escrito por Francesco Colonna en el 1499, en el que se puede obtener la frase ‘Poliam frater Franciscus Columna peramavit‘ (‘El hermano Francesco Colonna ama apasionadamente a Polia’) si se toma la primera letra de los treinta y ocho capítulos, ponen de manifiesto la presencia de la esteganografía en nuestro entorno desde tiempos antiguos.

Las técnicas esteganográficas han ido evolucionando de manera acorde al desarrollo tecnológico, y así por ejemplo durante la Segunda Guerra Mundial se utilizaban los periódicos para el envío de señales ocultas mediante la realización de marcas en ciertas letras, que aunque por si solas pasaban inadvertidas en conjunto trasmitían una información. Este ejemplo es una muestra de los sectores en los que habitualmente la esteganografía ha estado más presente, y que como podéis imaginar son el entorno militar, agencias de inteligencia o espionaje entre otros.

En la actualidad, cuando hablamos de esteganografía nos referimos principalmente a la ocultación de información dentro de un entorno de canales digitales: protocolos de comunicaciones, archivos ejecutables, documentos de texto, audio digital, imágenes, etc. En la mayoría de los casos, el fichero contenedor es conocido pero lo que se ignora es el algoritmo o técnica de inserción de la información en dicho objeto contenedor. En tiempos recientes, la esteganografia ha adquirido un gran interés porque ya no sólo se usa para enviar mensajes de amor ocultos en libros como Sueño de Polífilo, sino que dichas técnicas se presupone que han sido y son utilizadas con fines muy diferentes por organizaciones terroristas y criminales, y están muy relacionadas con técnicas de anonimato como el voto o el dinero electronico entre otras. Según el diario USA Today, el FBI y la CIA descubrieron que Bin Laden empleaba imágenes esteganografiadas colgadas en paginas web públicas para comunicarse con sus oficiales.

En relación con este campo de estudio, podemos distinguir los siguientes actores implicados:

• El objeto contenedor o encubridor, que en la mayoría de los casos suele ser una imagen y que es utilizado para ocultar la información,
• el estego-objeto, que se trata del fichero contenedor mas el mensaje encubierto,
• el adversario, que serian todos aquellos entes sean pasivos, activos o maliciosos a los que se les quiere ocultar la información, y
• el estegoanálisis, que es la ciencia que estudia la detección de información oculta.

Es importante no confundir criptografía con esteganografía, puesto que el objetivo de cada uno de estos dos campos es diferente. En el caso de la criptografía el objetivo es asegurar la confidencialidad de la información ante un interceptor que es capaz de ver el criptograma. En cambio, la esteganografia busca ocultar la presencia del mensaje en sí. Sin embargo, aunque persigan objetivos diversos, para que la esteganografía sea de mayor utilidad se debe combinar con la criptografía, de modo que el mensaje a ocultar debe cifrarse robustamente y luego ser introducido en el objeto contenedor. De este modo, aunque un interceptor descubriese el patrón esteganográfico, no podría llegar a conocer el mensaje intercambiado.

En la siguiente entrada daremos un vistazo a las técnicas de esteganografía, pero pueden encontrar información en la Wikipedia y en el artículo que el Inteco le dedicó, aparte de los numerosos recursos que existen en Internet.

(El estereograma en tamaño real se encuentra en el Blog AFT Escuela Básica “Los Navíos”)