# StegoHackathon CLI

Консольный инструмент на C# для экспериментов с ассоциативной стеганографией: шифрование фрагмента книги, проверка ключа и высокопроизводительный перебор (взлом) стего-контейнера по известному тексту книги.

---

## Идея проекта

Проект реализует схему ассоциативной стеганографии на битовых векторах (10 эталонов), где каждый байт исходного текста кодируется через три стего-блока, соответствующие десятичным разрядам числа (0–9).  

Ключ системы представляет собой набор битовых масок для каждого эталона, а сам стего-контейнер выглядит как «шумный» массив байтов без очевидной структуры.

Основная исследовательская идея:

- показать, как **спрятать фрагмент книги** в бинарный контейнер (encrypt);
- показать, как **корректно его восстановить** по ключу (verify);
- продемонстрировать, что при знании исходной книги и наличии стего-контейнера можно выполнить **оптимизированный многопоточный перебор смещений** и восстановить и **ключ**, и **сам фрагмент текста** (hack).

---

## Основные возможности

Консольное приложение `StegoHackathonConsole` поддерживает три режима работы:

### 1. `--mode encrypt` — шифрование фрагмента книги

- Читает текст книги из файла (`--book <книга.txt>`).
- Выбирает случайный фрагмент длиной примерно 200–600 символов.
- Кодирует его в бинарный стего-контейнер с использованием класса `AssocStego` и потока `AssocStegoStream`.
- Генерирует ключ (набор битовых масок для 10 эталонов).
- Сохраняет:
  - стего-контейнер: `--out <имя>.bin` (по умолчанию `output.bin`);
  - ключ: `<имя>.key.bin`.

Фрагмент книги берётся из обычного текстового файла (например, художественного произведения).

---

### 2. `--mode verify` — проверка / расшифровка по ключу

Позволяет убедиться, что контейнер и ключ согласованы.

- На вход подаются:
  - `--data <файл.bin>` — стего-контейнер;
  - `--key <файл.key.bin>` — файл с ключом.
- Программа инициализирует систему `AssocStego` с заданным ключом.
- Через поток `AssocStegoStream` последовательно читает скрытые байты.
- Восстановленный текст выводится в консоль. :contentReference

---

### 3. `--mode hack` — оптимизированный взлом стего-контейнера

Режим, для которого проект и задумывался как демонстрация криптоанализа.

На вход подаются:

- `--data <файл.bin>` — стего-контейнер;
- `--book <книга.txt>` — текст книги, в которой прятался фрагмент;
- опционально `--threads <N>` — максимальное количество потоков;  
- флаг `--verbose` для подробного вывода.

Алгоритм:

1. Читает стего-контейнер и текст книги.
2. По длине контейнера вычисляет количество скрытых байт.
3. Разбивает контейнер на блоки фиксированной длины (каждый байт → 3 стего-блока). 
4. Запускает многопоточный перебор всех возможных смещений в книге:
   - для каждого смещения:
     - рассматривает последовательность байт книги длиной, равной длине скрытого текста;
     - для каждого байта вычисляет десятичные цифры (d2, d1, d0);
     - по соответствующим стего-блокам и эталонам строит битовые маски для цифр 0–9;
     - быстрыми побитовыми операциями (`FastAndNotXor`, `FastPopCount`) отбрасывает заведомо неверные смещения;
   - как только обнаружено смещение, дающее достаточно «информативные» маски (достаточное количество единичных битов), перебор останавливается. 
5. При успехе:
   - извлекает фрагмент книги по найденному смещению;
   - формирует ключ (набор битовых масок) из полученных масок;
   - сохраняет:
     - `<имя_контейнера>.recovered.key.bin` — восстановленный ключ;
     - `<имя_контейнера>.txt` — восстановленный текст.

Выводится краткая статистика: время перебора, оценка скорости (ops/s), потребление памяти, прогресс по смещениям.

---

## Примеры использования

```bash
# Взлом стего-контейнера по известной книге
dotnet run -- --mode hack --data stego_data.bin --book WarAndPeace.txt --threads 8

# Генерация стего-контейнера и ключа по книге
dotnet run -- --mode encrypt --book WarAndPeace.txt --out stego_data.bin

# Проверка / расшифровка контейнера по ключу
dotnet run -- --mode verify --data stego_data.bin --key stego_data.key.bin