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[Android 原创] SSCTF安卓第一题

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发表于 2017-5-12 00:40 | 显示全部楼层
本帖最后由 Enigma_G 于 2017-5-12 01:02 编辑

0x00 闲言碎语

应一个朋友要求,拿题目看了看,其实前天写完了昨天就该发的,因为一些琐碎的事耽搁了,今天还淋了一身雨,

诶,闲话少说,进入正题,分享才是正能量,大佬们随意看看就好

这里给出SSCTF的题目包括mobile,pwn,re ,有兴趣的大佬看看,然后能分享下write up最好,嘻嘻,我也想多学习学习,毕竟也只是菜鸟能力有限

http://pan.baidu.com/s/1miA0zMS

0x01 加密分析

题目只给了一个apk和一个xlsx文件,试了下,打不开,那么应该是加密了的

先看AndroidManifest,纯属习惯问题:

   
[XML] 纯文本查看 复制代码
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
    <manifest package="com.seclover.ctf1" platformBuildVersionCode="24" platformBuildVersionName="7.0" xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
    <uses-sdk android:minSdkVersion="19" android:targetSdkVersion="22" />
    <uses-permission android:name="android.permission.MOUNT_UNMOUNT_FILESYSTEMS" />
    <uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />
    <application android:allowBackup="true" android:icon="@drawable/ic_launcher" android:label="@string/app_name" android:theme="@style/AppTheme">
    <activity android:label="@string/app_name" android:name=".Main" android:screenOrientation="portrait">
    <intent-filter>
    <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
    <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
    </intent-filter>
    </activity>
    </application>
    </manifest>


这里有两条权限:

  
[XML] 纯文本查看 复制代码
  <uses-permission android:name="android.permission.MOUNT_UNMOUNT_FILESYSTEMS" />     //允许挂载和反挂载文件系统
    <uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />    //允许写入外部存储



以上全属废话,和解题无关,只是我最早学习的时候,养成的习惯而已

跟进入口类:

这里一般都会先找onCreate()方法


这里有一些资源文件需要找到对应的,我这里就直接给出注释了

   
[Java] 纯文本查看 复制代码
 protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        boolean isEncrypted = false;
        System.out.println("BuildConfig.DEBUGfalse");
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.preference);
        this.flagView = (EditText) findViewById(R.id.c);
        this.hint = (TextView) findViewById(R.id.e);
        final Button submit = (Button) findViewById(R.id.d);
        this.pref = getSharedPreferences("ctf1", 0);//设置SharedPreferences文件 在/data/data/com.seclover.ctf1/shared_prefs/目录下
        if (this.pref.getInt("isEncrypted", 0) != 0) {//如果isEncrypted的值不为0
            isEncrypted = true;//设置true
        }
        if (isEncrypted) {
            this.hint.setText(R.string.hint_encrypted);//文档已加密,请联系xxx解密.
            submit.setText(R.string.btn_text_decrypt);//解密
        } else {
            this.hint.setText(R.string.hint_set_pwd);//请设置一个6位数密码,然后才能进入应用
            submit.setText(R.string.btn_text_set_pwd);//设置密码
        }
        submit.setOnClickListener(new OnClickListener() {
            public void onClick(View v) { //设置按钮点击事件
                boolean isEncrypted;
                Main.this.pref = Main.this.getSharedPreferences("ctf1", 0);
                if (Main.this.pref.getInt("isEncrypted", 0) != 0) {
                    isEncrypted = true;
                } else {
                    isEncrypted = false;
                }
                if (!isEncrypted) {
                    String key = Main.this.flagView.getText().toString();
                    if (key == null || key.isEmpty() || key.length() != 6) {//输入的key满足其中一个
                        Toast.makeText(Main.this, R.string.input_len_not_enough, 0).show();//输入不能为空或长度不正确!
                        return;
                    }
                    Main.this.check(Main.this.flagView.getText().toString());
                    Main.this.hint.setText(R.string.hint_encrypted);//文档已加密,请联系xxx解密.
                    submit.setText(R.string.btn_text_decrypt);//解密
                    Main.this.saveState(Main.this.pref, 1);
                } else if (Main.this.check2(Main.this.flagView.getText().toString())) {
                    Toast.makeText(Main.this, R.string.try_face_swiping, 0).show();//刷脸试试!
                } else {
                    Toast.makeText(Main.this, R.string.try_shout, 0).show();//大喊一声解锁试试!
                }
            }
        });
    }



那么接着跟进check方法:


   
[Java] 纯文本查看 复制代码
 private boolean check(String key) {
            if (!verify(getSign(this), this.SIGN_MD5)) {
                return false;
            }
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                    for (int j = 0; j < 100; j++) {
                        this.k1[((i + 17) * (j + 5)) % this.k1.length] = (byte) ((this.k1[(i * j) % this.k1.length] ^ (key.charAt((i * j) % key.length()) * 7)) % TransportMediator.KEYCODE_MEDIA_PAUSE);
                    }
            }
            encode(this);
            return true;
    }


跟进verify:


   
[Java] 纯文本查看 复制代码
 private boolean verify(String key1, String key2) {
        int i;
        this.k1 = ToolsUtils.SHA(key1).getBytes();
        byte[] k2 = ToolsUtils.SHA(key2).getBytes();
        for (i = 0; i < this.k1.length; i++) {
            for (int j = 0; j < k2.length; j++) {
                this.k1[(((i * j) * 7) + 9) % this.k1.length] = (byte) ((this.k1[i] ^ (j * 5)) % TransportMediator.KEYCODE_MEDIA_PAUSE);
                k2[(((i * j) * 7) + 9) % k2.length] = (byte) ((k2[i] ^ (j * 5)) % TransportMediator.KEYCODE_MEDIA_PAUSE);
            }
        }
        boolean isBreak = false;
        int len = this.k1.length > k2.length ? k2.length : this.k1.length;
        for (i = 0; i < len; i++) {
            if (((this.k1[i] ^ k2[i]) ^ this.k1[i]) != this.k1[i]) {
                isBreak = true;
                break;
            }
        }
        if (isBreak) {
            return false;
        }
        return true;
    }


和getSign:


   
[Java] 纯文本查看 复制代码
private String getSign(Context context) {
        return ToolsUtils.getSignInfo(context, "com.seclover.ctf1");//可以看到这里调用了ToolsUtils类,那么我们跟进查看
    }


继续跟进,别看花眼了2333

1.png

[Java] 纯文本查看 复制代码
public static String getSignInfo(Context context, String pkName) {
        try {
            return md5(Integer.toString(context.getPackageManager().getPackageInfo(pkName, 64).signatures[0].hashCode(), 16));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return "invalid";
        }
    }


看看这个MD5方法:


   
[Java] 纯文本查看 复制代码
 public static String md5(String string) {
        try {
            byte[] hash = MessageDigest.getInstance("MD5").digest(string.getBytes("utf-8"));
            StringBuilder hex = new StringBuilder(hash.length * 2);
            for (byte b : hash) {
                if ((b & 255) < 16) {
                    hex.append("0");
                }
                hex.append(Integer.toHexString(b & 255));
            }
            return hex.toString().toLowerCase(Locale.CHINA);//
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            throw new RuntimeException("Huh, MD5 should be supported?", e);
        } catch (UnsupportedEncodingException e2) {
            throw new RuntimeException("Huh, UTF-8 should be supported?", e2);
        }
    }


然后接着跟进encode:


   
[Java] 纯文本查看 复制代码
private boolean encode(Context context) {
        File fileR = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(), DEFAULT_FILENAME_SRC);//ctf1.xlsx
        if (!fileR.exists()) {
            return false;
        }
        try {
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File(Environment.getExternalStorageDirectory(), DEFAULT_FILENAME_ENCODE));//ctf1_encode.xlsx
            FileInputStream fis = new FileInputStream(fileR);
            byte[] b = new byte[fis.available()];
            fis.read(b);
            for (int i = 0; i < b.length; i += 256) {
                b[i] = (byte) (b[i] ^ this.k1[i % this.k1.length]);
            }
            fos.write(b);
            fos.close();
            fis.close();
            fileR.delete();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return true;
    }


那么流程大致清楚了,这里简单说下

将输入的的密码作为参数传入check方法,然后check方法里面调用了一次verify,作用就是判断应用的包名信息通过MD5加密后,是否等于SIGN_MD5。

并且在verify中同时对k1数组进行了初始化,开始瞄了半天没找到在哪赋值的

然后在check这里将k1进行一个处理,得到一个新的k1


   
[Java] 纯文本查看 复制代码
 for (int i = 0; i < 100; i++) {
        for (int j = 0; j < 100; j++) {
            this.k1[((i + 17) * (j + 5)) % this.k1.length] = (byte) ((this.k1[(i * j) % this.k1.length] ^ (key.charAt((i * j) % key.length()) * 7)) % TransportMediator.KEYCODE_MEDIA_PAUSE);
        }
    }


然后调用了encode方法,作用就是将这个新的k1和ctf1_encode.xlsx文件进行异或,每0x100个字节异或一下。

呐,这就是大致的流程


----------
那么开始解密操作,既然是异或加密了,那么我们在异或一次就能解密,讲道理是这样的,但是我们并不知道这个新的k1是多少,这里回忆一下这个新的k1怎么来的

第一步

   
[Java] 纯文本查看 复制代码
this.k1 = ToolsUtils.SHA(key1).getBytes();


第二步:

   
[Java] 纯文本查看 复制代码
this.k1[(((i * j) * 7) + 9) % this.k1.length] = (byte) ((this.k1[i] ^ (j * 5)) % 127);

   
第三步:

   
[Java] 纯文本查看 复制代码
this.k1[((i + 17) * (j + 5)) % this.k1.length] = (byte) ((this.k1[(i * j) % this.k1.length] ^ (key.charAt((i * j) % key.length()) * 7)) % 127);

那么,讲道理是通过key1然后各种变换来的

逆回去?,不存在的好吧。这里我当时也思考了半天。。。。没办法,做题经验太少,略略略

然后其实看了一下大佬写的writeup,然后自己再顺着思路解的23333

0x02解密

呐,大致思路就是爆破,爆破啥?通过爆破那个输入的6位数的值

这里先看看一下那个加密的xlsx文件的格式和正常xlsx文件(这里随便新建一个就行我偷了下懒,拿解密好了的对比。。。懒得再去新建了23333)的区别

2.png

不同处红色标明出来了

0x00,0x100,0x200,0x300,0x400,0x500处,我们看前几个就够了,
那么爆破的思路就是

通过爆破那个6位密码 -> 得到k1 -> 各种变换得到那个新的k1 -> 然后再和加密的xlsx异或一次 ->得到解密后的原文件

这里给出解题代码,大部分都是题目里给的。。。分析下即可得出,主要是那个爆破以及xlsx的几处标志位,那才是关键

[Java] 纯文本查看 复制代码
import java.io.File;
    import java.io.FileInputStream;
    import java.io.FileOutputStream;
    
    public class test {

    static byte[] k1;
    static String SIGN_MD5 = "a056d5ab1fa5c250c293a5b7588d0749";

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        for(int i = 100000; i < 999999; i++) {

            verify(String.valueOf(i),SIGN_MD5);

            if(check(String.valueOf(i), i)) {
                System.out.println("Find it : ctf1_decode_" + i + ".xlsx");
            }
        }
    }



    private static boolean verify(String key,String key2) {
        k1 = ToolsUtils.SHA(key).getBytes();
        byte[] k2 = ToolsUtils.SHA(key2).getBytes();

        for(int i = 0; i < k1.length; i++) {
            for(int j = 0; j < k1.length; j++) {
                k1[(i * j * 7 + 9) % k1.length] = ((byte)((k1[i] ^ j * 5) % 127));
                k2[(((i * j) * 7) + 9) % k2.length] = (byte) ((k2[i] ^ (j * 5)) % 127);

            }
        }
        boolean isBreak = false;
        int len = k1.length > k2.length ? k2.length : k1.length;
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            if (((k1[i] ^ k2[i]) ^ k1[i]) != k1[i]) {
                isBreak = true;
                break;
            }
        }
        if (isBreak) {
            return false;
        }
        return true;

    }



    private static boolean check(String key, int index) {
        for(int i = 0; i < 100; i++) {
            for(int j = 0; j < 100; j++) {
                k1[(i + 17) * (j + 5) % k1.length] = ((byte)((k1[i * j % k1.length] ^ key.charAt(i * j % key.length()) * 7) % 127));
            }
        }
        if(test.decode(k1, index)) {
            return true;
        }
        return false;
    }

    private static boolean decode(byte[] key, int index) {
        try {

            File file = new File("D:\\ctf1_encode.xlsx");
            if (!file.exists()) {
                System.out.println("file does not exist");
                return false;
            }
            FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(file);
            byte[] temp = new byte[fileInputStream.available()];
            fileInputStream.read(temp);
            for(int i = 0; i < temp.length; i += 256) {
                temp[i] = ((byte)(temp[i] ^ key[i % key.length]));//再异或一次,即可解密
            }
            if ((temp[0x00] != 'P')//判断是否为一个符合格式的xls文件
                    || (temp[0x100] != 0x00)
                    || (temp[0x200] != 0x00)
                    || (temp[0x400] != 0x00)
                    || (temp[0x500] != 0x00)) {
                fileInputStream.close();
                return false;
            }
            File output = new File(index+"ctf1_decode_.xlsx" );
            FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(output);
            fileOutputStream.write(temp);
            fileOutputStream.close();
            fileInputStream.close();
            System.out.println("key:"+index);//输入的key
        }
        catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return true;
        }
    }


然后输出,key就是爆破出来的6位密码

5.png


答案应该不止两个的,这里等了一下不想等了,就停止运行了,反正答案出来了

3.png


0x03 学习总结
总结一下,学到了一些解题套路,然后还有就是不要被题目牵着走。这题有一点就是那个算包名的MD5的值然后比较,分析一下啊,肯定要,必须要,一定要相等的啊,不然你怎么搞嘞,不要傻乎乎的真的去算一下包名的MD5值,你算了的话,会发现就和前面给的`private String SIGN_MD5 = "a056d5ab1fa5c250c293a5b7588d0749";`一毛一样,看到还有说啥用JEB动态调试一下得出来的。(其实我倒拿IDEA调试了下smali,验证一下,确实一样)

4.png

但是这样就闲得浪费时间,因为从做题来看越快越好。

然后还有就是自己可能经验不足

如果师傅们还有啥好的思路希望能够交流交流,有错误也请指出

这里是解题的文件,打包上传了

http://pan.baidu.com/s/1i5vD1J3

点评

几天前我找@Enigma_G 说我这有一道题挺有意思的鉴于自己安卓方面比较弱所以希望他可以做一个教程在吾爱上,他说周日前,正好今天是周五,看了下发帖时间是凌晨,顿时很感动,特地过来点评支持一下   发表于 2017-5-12 07:38

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发表于 2017-5-21 23:02 | 显示全部楼层
http://bobao.360.cn/ctf/detail/197.html  官方writeup,官方的写的也比较详细了

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发表于 2017-5-18 22:46 | 显示全部楼层
逆向题目有什么好办法 精简OLLVM吗。  看了下 算法比较简单, 但是逻辑 看的有点绕

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谢谢dalao分享

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发表于 2017-5-12 07:36 | 显示全部楼层
占楼支持

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发表于 2017-5-12 08:14 | 显示全部楼层
谢谢 楼主啊  看看学习下

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发表于 2017-5-12 08:56 | 显示全部楼层
thx for share.

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发表于 2017-5-12 14:36 | 显示全部楼层
不错,很活跃呀,支持

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发表于 2017-5-12 16:41 | 显示全部楼层
支持!学习一下你的精神

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发表于 2017-5-12 17:32 | 显示全部楼层
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发表于 2017-5-12 17:49 | 显示全部楼层
里给出SSCTF的题目包括mobile,pwn,re ,有兴趣的大佬看看,然后能分享下write up最好

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