Reto Stego – Dos por Uno

El reto consiste en dos imágenes (v1.png y v2.png) que, a simple vista, parecen contener ruido aleatorio. Sin embargo, ambas forman parte de un sistema de criptografía visual en la que cada imagen contiene información parcial que no es interpretable por separado, pero que al combinarse correctamente revelan información oculta.

La trampa está en que la combinación no se hace con operaciones normales como suma, resta o multiplicación. El autor del reto espera que el jugador use una herramienta como StegSolve y pruebe distintas operaciones tipo XOR, AND o MUL hasta encontrar una transformación en la que uno de los métodos muestre algo significativo. El truco está en llegar a la conclusión de que una de las imágenes hay que invertirla antes de combinar ambas imágenes. Todo esto se puede hacer con StegSolve sin necesidad de utilizar ninguna herramienta adicional, pero voy a aprovechar para hacerlo con python y así de paso entendemos como realiza las operaciones StegSolve. En resumen, para resolver el reto basta con:

  1. Invertir (Colour Inversion XOR) una de las imágenes.
  2. Combinar ambas imágenes mediante Analyse > Combine images.
  3. Operación MUL del combinador.

La operación MUL no es una multiplicación normalizada, sino una multiplicación de enteros de 24 bits (0xRRGGBB) con overflow, algo que la mayoría de herramientas no replican correctamente.

¿Por qué aparece la solución con esa combinación

Las imágenes están preparadas para que ciertos bits de color en una imagen sean el complemento de los de la otra. Por tanto:

  • Si se muestran tal cual → parecen ruido
  • Si se combinan mediante XOR → parte de la estructura aparece, pero no se ve el QR
  • Si se combinan mediante MUL «normal» → tampoco aparece
  • Si se aplica la multiplicación bitwise exacta usada por StegSolve → se alinean las partes ocultas

La operación MUL de StegSolve no es una multiplicación de píxeles, es decir, no hace:

R = (R1 * R2) / 255

sino:

c1 = 0xRRGGBB  (pixel 1)
c2 = 0xRRGGBB  (pixel 2)
resultado = (c1 * c2) & 0xFFFFFF

Con todo esto claro, he preparado un script para combinar las imágenes de forma automática.

import os
import numpy as np
from PIL import Image

# =========================================================
# UTILIDADES
# =========================================================

def ensure_output():
    if not os.path.exists("output"):
        os.makedirs("output")

def load_rgb(path):
    img = Image.open(path).convert("RGB")
    return np.array(img, dtype=np.uint32)

def save_rgb(arr, name):
    Image.fromarray(arr.astype(np.uint8), "RGB").save(os.path.join("output", name))

def invert_xor(arr):
    """Colour Inversion (Xor) de StegSolve."""
    out = arr.copy()
    out[..., :3] = 255 - out[..., :3]
    return out

# =========================================================
# FUNCIONES DE COMBINER EXACTAS DE STEGSOLVE
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def to24(arr):
    """Convierte RGB → entero 0xRRGGBB."""
    return ((arr[..., 0] << 16) |
            (arr[..., 1] << 8)  |
             arr[..., 2])

def from24(c):
    """Convierte entero 0xRRGGBB → RGB."""
    R = (c >> 16) & 0xFF
    G = (c >> 8)  & 0xFF
    B = c & 0xFF
    return np.stack([R, G, B], axis=-1).astype(np.uint8)

# ------------------------------
# Funciones de combinación
# ------------------------------

def comb_xor(c1, c2):
    return from24((c1 ^ c2) & 0xFFFFFF)

def comb_or(c1, c2):
    return from24((c1 | c2) & 0xFFFFFF)

def comb_and(c1, c2):
    return from24((c1 & c2) & 0xFFFFFF)

def comb_add(c1, c2):
    return from24((c1 + c2) & 0xFFFFFF)

def comb_add_sep(c1, c2):
    R = (((c1 >> 16) & 0xFF) + ((c2 >> 16) & 0xFF)) & 0xFF
    G = (((c1 >> 8)  & 0xFF) + ((c2 >> 8)  & 0xFF)) & 0xFF
    B = ((c1 & 0xFF) + (c2 & 0xFF)) & 0xFF
    return from24((R << 16) | (G << 8) | B)

def comb_sub(c1, c2):
    return from24((c1 - c2) & 0xFFFFFF)

def comb_sub_sep(c1, c2):
    R = (((c1 >> 16) & 0xFF) - ((c2 >> 16) & 0xFF)) & 0xFF
    G = (((c1 >> 8)  & 0xFF) - ((c2 >> 8)  & 0xFF)) & 0xFF
    B = ((c1 & 0xFF) - (c2 & 0xFF)) & 0xFF
    return from24((R << 16) | (G << 8) | B)

def comb_mul(c1, c2):
    """MUL EXACTO StegSolve case 7."""
    return from24((c1 * c2) & 0xFFFFFF)

def comb_mul_sep(c1, c2):
    R = (((c1 >> 16) & 0xFF) * ((c2 >> 16) & 0xFF)) & 0xFF
    G = (((c1 >> 8)  & 0xFF) * ((c2 >> 8)  & 0xFF)) & 0xFF
    B = ((c1 & 0xFF) * (c2 & 0xFF)) & 0xFF
    return from24((R << 16) | (G << 8) | B)

def comb_lightest(c1, c2):
    """Máximo por canal."""
    R = np.maximum((c1 >> 16) & 0xFF, (c2 >> 16) & 0xFF)
    G = np.maximum((c1 >> 8)  & 0xFF, (c2 >> 8)  & 0xFF)
    B = np.maximum(c1 & 0xFF, c2 & 0xFF)
    return from24((R << 16) | (G << 8) | B)

def comb_darkest(c1, c2):
    """Mínimo por canal."""
    R = np.minimum((c1 >> 16) & 0xFF, (c2 >> 16) & 0xFF)
    G = np.minimum((c1 >> 8)  & 0xFF, (c2 >> 8)  & 0xFF)
    B = np.minimum(c1 & 0xFF, c2 & 0xFF)
    return from24((R << 16) | (G << 8) | B)

# Lista de transformaciones
TRANSFORMS = {
    "xor": comb_xor,
    "or": comb_or,
    "and": comb_and,
    "add": comb_add,
    "add_sep": comb_add_sep,
    "sub": comb_sub,
    "sub_sep": comb_sub_sep,
    "mul": comb_mul,
    "mul_sep": comb_mul_sep,
    "lightest": comb_lightest,
    "darkest": comb_darkest,
}

# =========================================================
# GENERACIÓN DE TODAS LAS COMBINACIONES
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def generate_all(imA, imB, labelA, labelB):
    print(f"[+] Generando combinaciones: {labelA} vs {labelB}")

    c1 = to24(imA)
    c2 = to24(imB)

    for name, fun in TRANSFORMS.items():
        out = fun(c1, c2)
        save_rgb(out, f"{labelA}__{labelB}__{name}.png")

    print(f"[✓] {labelA}-{labelB} completado.")

# =========================================================
# MAIN
# =========================================================

ensure_output()

print("[+] Cargando imágenes v1.png y v2.png...")
im1 = load_rgb("v1.png")
im2 = load_rgb("v2.png")

print("[+] Generando invertidas estilo StegSolve...")
im1_x = invert_xor(im1)
im2_x = invert_xor(im2)

save_rgb(im1_x, "v1_xored.png")
save_rgb(im2_x, "v2_xored.png")

# Generar las 52 combinaciones:
generate_all(im1,   im2,   "v1",   "v2")
generate_all(im1_x, im2,   "v1x",  "v2")
generate_all(im1,   im2_x, "v1",   "v2x")
generate_all(im1_x, im2_x, "v1x",  "v2x")

print("\nTodas las combinaciones están en ./output/")

A continuación os muestro parte de las imágenes generadas por el script. El secreto oculto era un código QR que nos da la solución al reto.

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