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三个白帽条条大路通罗马系列2之二进制题分析

0x00 前言


该题目是一道算法题,算法涉及二次HASH加密及验证。本人通过分析,认为只有用暴力枚举的方法才能得到认证码。经过长时间跟踪,通过研究加密算法,分析出了通过枚举的方式猜解得到认证码的方法。本文将先对该题进行二进制逆向分析,然后进行算法破解分析。

0x01 逆向


直接将exe拖入IDA中,然后查找字符串Your code 和Wrong code

三个白帽条条大路通罗马系列2之二进制题分析

找到的每处所在的函数都按F2设置一个断点:

三个白帽条条大路通罗马系列2之二进制题分析

选择local win32 debugger,然后点击开始按钮进行调试:

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这时候程序中断在我们设置的断点处:

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上图中,如果界面显示的是汇编代码,直接按一下F5就切换到了伪C代码里了。

上面的代码具体是干什么的,我们暂时不去关心,这时按F9让程序继续执行,然后输入认证码,随便输入一串字符就好,输长一点,回车之后到达了我们之前下断的wrong code这里,IDA反编译的伪C代码如下:

#!c int __cdecl sub_431970(int a1, int a2) {    memset(&v4, 0xCCu, 0x108u);   //这里memset是我肉眼识别出函数功能后,做的标记,   v6 = strlen(secret[0]);//   secret[0]   一个内存中固定的字符串   v5 = a2;   for ( i = 0; i < 0x10; i += 4 )   {     v7 = 0;     for ( j = i; j < i + 4; ++j )     {       for ( k = 0; ; ++k )       {         v2 = strlen(secret[0]);         if ( k >= v2 )           break;         if ( secret[0][k] == *(_BYTE *)(j + a1) )  //a1 由b@@[email protected]@[email protected]@@X转换得到         {           v7 <<= 6;           v7 += k;           break;         }       }     }     *(_BYTE *)v5 = v7 >> 16;     *(_BYTE *)(v5 + 1) = BYTE1(v7);     *(_BYTE *)(v5 + 2) = v7;     v5 += 3;   }   return sub_42FDC0(); } 

通过阅读上面的代码,以及跟踪分析,首先发现字符串a1是把我们输入的认证码依次替换掉b@@[email protected]@[email protected]@@X中的@得到的。另外字符串secret[0]是固定的值为:R9Ly6NoJvsIPnWhETYtHe4Sdl+MbGujaZpk102wKCr7/ODg5zXAFqQfxBicV3m8U

通过查看内存值,便一目了然:

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三个白帽条条大路通罗马系列2之二进制题分析

通过分析算法发现他的HASH加密算法如下:

把a1字符串每4个一组,如果字符a1[i]是字符串secret[0]里的字符,那么

#!c V7=0 Hash= v7<<6+k //k是a1[i]在字符串secret[0]里的下标。 

如果a1[i+1]依然满足条件

那么hash= hash<<6+k;依次进行,经过4个字符后 V7从0开始 再hash后面四个字符。

把最终得到的4组hash值以16进制形式存入内存中,每组HASH得到一个3字节的数据,4组完成后共得到12字节数据。

这里随便输入的认证码,本次HASH运算完,得到的12字节数据如下:

三个白帽条条大路通罗马系列2之二进制题分析

然后第一次HASH结束。

在函数尾部下断点,F9 一次,再F8后来到了 程序最开始的函数中,也就是第一次我们断下的函数里:

三个白帽条条大路通罗马系列2之二进制题分析

继续按F8,进入了下面的函数:

#!c int __cdecl sub_431E10(int a1) {   memset(&v2, 0xCCu, 0x114u);   v9 = a1;   v8 = strlen(a1);   strlen(secret[0]) = strlen(secret[0]);   if ( v8 != 12 )                           这里检查我们上面得到的HASH后的内容是否是12字节   {     sub_43019E("Wrong code!/n");     sub_4302C0(1u);   }   for ( i = 0; i < v8; ++i )   {     v5 = 0;     for ( j = 0; j < strlen(secret[0]); ++j )     {       if ( secret[0][j] == *(_BYTE *)(i + v9) )   //这里检查上面HASH后的每一个字节对应的字符是否在 //字符串secret[0]里       {         v5 = 1;         break;       }     }     if ( !v5 )     {       sub_43019E("Wrong code!/n");    //如果不是 就挂了。       sub_4302C0(1u);     }   }   v3 = malloc(16);   memset(v3, 0, 16);   sub_430045(v9, v3);   sub_42F3F2(v3);   return sub_42FDC0(); } 

如果上面认证全部通过,按F9后,会进入HASH加密的函数:

这个时候需要进行加密的就是上面得到的第一次HASH加密后的12字节数据。

对这12字节加密,每4个一组,共3组,每组得到3字节数据,这样第二次HASH后就得到了9字节的数据。按F9后到达这里:

#!c int __cdecl sub_431CA0(int a1) {    memset(&v2, 0xCCu, 0xF0u);   v6 = a1;   v5 = strlen(a1);   if ( v5 != 9 )   //首先判断第二次HASH后的字节长度是否为9,不是就错了。   {     sub_43019E("Wrong code!/n");     sub_4302C0(1u);   }   for ( i = 0; i < v5; ++i )   {     if ( (signed int)*(_BYTE *)(i + v6) < 48 || (signed int)*(_BYTE *)(i + v6) > 57 )  //检查第二次HASH后的//每个字节是否都为数字 //字符     {       sub_43019E("Wrong code!/n");       sub_4302C0(1u);     }   }   for ( i = 0; i < v5; ++i )   {     for ( j = i + 1; j < v5; ++j )     {       if ( *(_BYTE *)(i + v6) == *(_BYTE *)(j + v6) )  //检查第二次HASH后的每个字节是否彼此重复。       {         sub_43019E("Wrong code!/n");         sub_4302C0(1u);       }     }   }   sub_42F1D1(v6);                                 //如果上面都通过了 ,就到达了胜利的彼岸了!   return sub_42FDC0(); } 

以上就是整个二进制算法的逆向过程,这里我们搞清楚了他的加密算法,下面就是尝试破解认证码了。

0x02 算法破解


针对第一部分HASH算法,我计划是从R9Ly6NoJvsIPnWhETYtHe4Sdl+MbGujaZpk102wKCr7/ODg5zXAFqQfxBicV3m8U里任意选取两个(根据需要也可能是1个)字符分别填充到b@@t [email protected] @[email protected] n@@X,并分组进行HASH加密,再验证HASH结果是否满足条件,如果满足条件,那么就保存一下选取的字符以及HASH后的密文。

具体算法如下:

#!c char m2[17]="b@@[email protected]@[email protected]@@X",*p,*q;     int in1=0,in2=0,in3=0,in4=0;     q=m2;     get(q,0,1,2);   //分组取hash  参数分别为字符串 序号  m2里需要填充的字符坐标     q+=4;     get(q,1,1,0);     q+=4;     get(q,2,0,2);     q+=4;     get(q,3,1,2);    //共4组,到这里infos就得到了所有满足第一次HASH结果的可能的值 

针对第二次HASH加密,我们把get()函数获得的所有满足条件的密文字符串进行组合,然后对每组字符串再次尝试hash加密,把得到的结果进行检查是否每个字符都是0-9内并且互不重复,把满足条件的结果记录下来。

最后完整破解认证码的代码如下:

#!c #include <stdio.h> #include <string.h> #include <windows.h> char m1[70]="R9Ly6NoJvsIPnWhETYtHe4Sdl+MbGujaZpk102wKCr7/ODg5zXAFqQfxBicV3m8U"; char sz[11]="0123456789"; struct info {     char *hash;  //存放第一次hash后的值     char *mw;    //存放hash前明文 }; info infos[4][1000]; long hash(char *s)  {        int j=0,v7=0,k=0;     v7 = 0;     for ( j = 0; j <  4; ++j )     {         for ( k = 0; ; ++k )         {             if ( k >=  strlen(m1))                 break;             if ( m1[k] == s[j] )             {                 v7 <<= 6;                 v7 += k;                 break;             }         }     }     return v7; } int check(char a,char *s)  //检查字符a是否在字符串s里 {        int i=0;     for (i=0;i<strlen(s);i++)     {         if (s[i]==a)         {             return 1;         }     }     return 0; } int check2(char *s)  //第二次hash 每次hash后检查一下 是否在0-9间,同时检查一下是否有重复数字 {     int v7=hash(s);     char *v5;     v5=(char *)malloc(4);     v5[0] = char(v7 >> 16);     v5[1] = char(v7 >> 8);     v5[2] = char(v7);     v5[3]='/0';     if ( !check(v5[0],sz) || !check(v5[1],sz) || !check(v5[2],sz) )     {            return 0;     }     else if(v5[0]==v5[1]||v5[0]==v5[2]||v5[1]==v5[2])     {         return 0;        }     else         return 1; } void get(char *s,int index,int in1,int in2)  //暴力枚举 获得满足第一次hash结果的 hash密文 和明文 {     char *p,*q,char ms[3];     char *v5;     int i0=0,i=0,j=0,v7=0,k=0,num=0;     p=q=s;     for (i0=0;i0<64;i0++)     {         p[in1]=m1[i0];         for ( i = 0; i < 64; i ++ )         {             if (in2!=0)             {                 p[in2]=m1[i];             }             else                 i=65;                        v7=hash(p);             v5=(char *)malloc(4);             v5[0] = char(v7 >> 16);             v5[1] = char(v7 >> 8);             v5[2] = char(v7);             v5[3]='/0';             if ( check(v5[0],m1) && check(v5[1],m1) && check(v5[2],m1) )             {                 infos[index][num].hash=(char *)malloc(4);                 strcpy(infos[index][num].hash,v5);                  ms[0]=p[in1];                 if (in2==0)                 {                     ms[1]='/0';                 }                 else                 {                     ms[1]=p[in2];                     ms[2]='/0';                 }                 infos[index][num].mw=(char *)malloc(3);                 strcpy(infos[index][num].mw,ms);                 num++;                 delete v5;             }          }         if (i<64)         {             break;         }     } } void main() {     char m2[17]="b@@[email protected]@[email protected]@@X",*p,*q;     int in1=0,in2=0,in3=0,in4=0;     q=m2;     get(q,0,1,2);   //分段hash  参数分别为字符串 序号  m2里需要填充的字符坐标     q+=4;     get(q,1,1,0);     q+=4;     get(q,2,0,2);     q+=4;     get(q,3,1,2);    //到这里infos就得到了所有满足第一次HASH结果的可能的值     char temp1[15],temp2[15],temp3[15],temp4[15];     for(in1=0;;in1++)    //暴力枚举 所有组合,查找满足第二次条件的值     {         if (!infos[0][in1].hash)         {             break;         }         strcpy(temp1,infos[0][in1].hash);         for (in2=0;;in2++)         {             strcpy(temp2,temp1);             if (!infos[1][in2].hash)             {                 break;             }             strcat(temp2,infos[1][in2].hash);             p=temp2;             if (!check2(p))             {                 continue;             }              for (in3=0;;in3++)             {                  strcpy(temp3,temp2);                 if (!infos[2][in3].hash)                 {                     break;                 }                 strcat(temp3,infos[2][in3].hash);                 p=temp3+4;                 if (!check2(p))                 {                     continue;                 }                 for (in4=0;;in4++)                 {                     strcpy(temp4,temp3);                     if (!infos[3][in4].hash)                     {                         break;                     }                     strcat(temp4,infos[3][in4].hash);                     p=temp4+8;                     if (!p||!check2(p))                     {                         continue;                     }                     else                     {                         p=temp4;                         char result[10];                         result[0]='/0';                         for (int i=0;i<3;i++)                         {                             int v7=hash(p);                             char *v5=(char *)malloc(4);                            v5[0] = char(v7 >> 16);                            v5[1] = char(v7 >> 8);                            v5[2] = char(v7);                            v5[3]='/0';                             strcat(result,v5);                            p+=4;                         }                         for (i=0;i<strlen(result);i++)                         {                             char tt=result[i];                             result[i]='a';                             if (check(tt,result))                             {                                 break;                             }                             result[i]=tt;                         }                         if (i==strlen(result))                         {                             puts("got it!!!");                             printf("%s%s%s%s/n",infos[0][in1].mw,infos[1][in2].mw,infos[2][in3].mw,infos[3][in4].mw);                         }                      }                     }              }         }      } } 

0x03 验证


破解代码运行后结果如下:

三个白帽条条大路通罗马系列2之二进制题分析

得到了两个结果:

分别输入两个结果,显示如下:

三个白帽条条大路通罗马系列2之二进制题分析

第一个结果,输入后没任何反应,也不提示错误。第二个输入后成功得到flag。

分析认为这个加密算法有2个解,但是最终能解密FLAG的只有第二个才可以。

0x04 总结


本题主要是通过两次HASH运算 并分别进行验证的方式加密;两次都可以根据已知限制条件,分别采用暴力枚举的方式进行暴力破解。虽然破解代码量有点大,但是破解速度并没有收到影响,执行破解代码后能马上得到结果!

文中有分析不当或不周全的地方,希望大家批评指正!

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