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JPEG を壊す話 / About JPEG corruption

JPEG を壊す話 / About JPEG corruption

Kyoto.なんか #4

Shimpei Makimoto

August 18, 2018
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Transcript

  1. 誰? - Shimpei Makimoto - Software Engineer in Tokyo -

    自分でも厳密な所属がわからない - https://twitter.com/makimoto - https://github.com/makimoto https://twitter.com/makimoto/status/1027473102437904386
  2. JPEG - Joint Photographic Experts Group https://en.wikipedia.org/wiki/JPEG - 厳密には JPEG

    は画像圧縮手法のことを指す - 人間たちが JPEG と呼んでいるのは大体のケースで JPEG を用いて画像をファイ ルに保存するための形式である JFIF (JPEG File Interchange Format) のことを指 す - グリッチの文脈ではもっともロバストな画像フォーマットの1つ
  3. 何これ? - https://hub.docker.com/r/makimoto/glitch-playground/ - https://github.com/makimoto/glitch-playground - ImageMagick と各種画像処理ライブラリをインストールした Docker コンテナの中

    で画像を変換して sed して表示させるスクリプトを動かしている - iTerm2 で動く imgcat を使って表示させている https://www.iterm2.com/documentation-images.html
  4. JPEG の仕様とか - https://www.w3.org/Graphics/JPEG/ - https://www.w3.org/Graphics/JPEG/itu-t81.pdf - 画像圧縮手法としての JPEG の仕様

    - https://www.w3.org/Graphics/JPEG/jfif3.pdf - 画像フォーマット (JFIF) の仕様 - 読むのが辛い場合は Go のライブラリのコードを追うと良いかも - https://golang.org/pkg/image/jpeg/
  5. xxd -g1 lena.jpg 00000000: ff d8 ff e0 00 10

    4a 46 49 46 00 01 01 00 00 01 ......JFIF...... 00000010: 00 01 00 00 ff db 00 43 00 03 02 02 02 02 02 03 .......C........ 00000020: 02 02 02 03 03 03 03 04 06 04 04 04 04 04 08 06 ................ 00000030: 06 05 06 09 08 0a 0a 09 08 09 09 0a 0c 0f 0c 0a ................ 00000040: 0b 0e 0b 09 09 0d 11 0d 0e 0f 10 10 11 10 0a 0c ................ 00000050: 12 13 12 10 13 0f 10 10 10 ff db 00 43 01 03 03 ............C... 00000060: 03 04 03 04 08 04 04 08 10 0b 09 0b 10 10 10 10 ................ 00000070: 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 ................ 00000080: (snip)
  6. xxd -g1 lena.jpg 00000000: ff d8 ff e0 00 10

    4a 46 49 46 00 01 01 00 00 01 ......JFIF...... 00000010: 00 01 00 00 ff db 00 43 00 03 02 02 02 02 02 03 .......C........ 00000020: 02 02 02 03 03 03 03 04 06 04 04 04 04 04 08 06 ................ 00000030: 06 05 06 09 08 0a 0a 09 08 09 09 0a 0c 0f 0c 0a ................ 00000040: 0b 0e 0b 09 09 0d 11 0d 0e 0f 10 10 11 10 0a 0c ................ 00000050: 12 13 12 10 13 0f 10 10 10 ff db 00 43 01 03 03 ............C... 00000060: 03 04 03 04 08 04 04 08 10 0b 09 0b 10 10 10 10 ................ 00000070: 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 ................ 00000080: (snip) SOI APP0 DQT DQT
  7. JPEG - JPEG (JFIF) 内で \xff から始まる値はマーカーとして扱われる - \xff\xd8 -

    SOI (Start of Image) - \xff\xe0 - APP0 (Reserved for application segments) - \xff\xdb - DQT (Define quantization table(s))
  8. マーカーの後の2バイトの値を壊しても即死 - ruby -e 'print ARGF.read.b.gsub(/(\xff.)[^\xff]./n, "\\1\x00\x00".b)' lena.jpg > out.jpg

    - マーカーに続く2バイトは大体各セクションの長さを示すので破壊されると画像が開 けなくなる https://www.w3.org/Graphics/JPEG/itu-t81.pdf
  9. 使用例 [3] pry(main)> jpeg.data[4] => #<struct Jpegsan::Jpeg::JpegMarker code_suffix="\xC0", symbol="SOF0", description="non-differential,

    Huffman coding - Baseline DCT", data_sequence="\x00\x11\b\x02\x00\x02\x00\x03\x01\x11\x00\x02\x11\x01\x03\ x11\x01">