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879154904 发表于 2018-5-16 18:29

腾讯游戏安全技术竞赛 - 决赛第二题进阶版 writeup

本帖最后由 879154904 于 2018-5-16 23:00 编辑

收到官方邀请写write-up, 还是蛮开心的，
本文写的尽量详细一些, 有不懂的可以留言大家一起讨论学习:lol

第一题实在过于简单，一个OpenGL的3D程序, 只要CE修改camera坐标到右上角就能看到flag了
这里分析第二题的进阶版

## 第一关
x32dbg载入, 各种关键点下断, 程序依赖了两个dll, 入口全部下断再说,
果然点击第一关的验证按钮, 断在了tmgs.dll的maln函数
其实这个程序分析的时候大量时间花在了lua函数的识别上,
!
`function_verify`核心如下:
!
`function_verify`里面是调用lua脚本进行一个check, 这里是对照lua源码一个个标记的函数名, 花费了很多时间
同时根据上图可以发现lua脚本在luaOpcode里面，将lua的luaOpcode导出使用luadec反编译可以得出验证逻辑，
标准版到这里基本就结束了，但是进阶版官方做了一些小动作，lua的op_mode被做了一些处理

通过搜索关键词”must be a number” 定位到luaV_execute函数，此处通过和lua源代码对比发现opcode做了大量改动，通过逐一对比47个lua指令switch的大量代码，人肉得出还原表写出函数 de_op_codes
```
int de_op_codes(int en) {
int r = 0;
switch (en)
{
case 0:
   return 0xfe;
case 6u:
case 7u:
case 0x16u:
case 0x1Bu:
   return 0;
case 0x22u:
case 0x28u:
case 0x29u:
case 0x3Cu:
   return 1;
case 0x3Eu:
   return 2;
case 0x3Bu:
   return 3;
case 0x12u:
   return 4;
case 8u:
case 0x11u:
case 0x17u:
case 0x36u:
   return 5;
case 2u:
   return 6;
case 0xDu:
   return 7;
case 0x1Au:
   return 8;
case 1u:
   return 9;
case 0x1Du:
   return 0xA;
case 0x1Fu:
   return 0xB;
case 0xEu:
   return 0xC;
case 0x31u:
   return 0xD;
case 0x2Fu:
   return 0xE;
case 0x1Eu:
   return 0xF;
case 0x15u:
   return 0x10;
case 0x3Au:
   return 0x11;
case 0x13u:
   return 0x12;
case 0x24u:
   return 0x13;
case 0x2Bu:
   return 0x14;
case 0x1Cu:
   return 0x15;
case 0x2Du:
   return 0x16;
case 0x19u:
   return 0x17;
case 0x3Fu:
   return 0x18;
case 0x18u:
   return 0x19;
case 0x33u:
   return 0x1A;
case 0xFu:
   return0x1B;
case 0x34u:
   return 0x1C;
case 0x20u:
   return 0x1D;
case 5u:
case 9u:
case 0xAu:
case 0x25u:
   return 0x1E;
case 0x30u:
   return 0x1F;
case 0x26u:
   return 0x20;
case 0x35u:
   return 0x21;
case 0x38:
   return 0x22;
case 0x2Au:
   return 0x23;
case 0x23u:
case 0x37u:
case 0x39u:
case 0x3Du:
   return 0x24;
case 0x27u:
   return 0x25;
case 4u:
   return 0x26;
case 0x2Cu:
   return 0x27;
case 0x32u:
   return 0x28;
case 0x21u:
   return 0x29;
case 0x03:
   return 0x2A;
case 0xCu:
   return 0x2B;
case 0x2Eu:
   return 0x2C;
case 0x14u:
   return 0x2D;
case 0xB:
   return 0x2E;
case 0x10:
   return 46;
default:
   return 0;
}
}
```

将此函数写入 luadec的GET_OPCODE宏指令中，重新编译运行luadec即可还原出lua, 关键部分如下
!

可以看到程序里面通过rc4做了验证，由于rc4是对称加密算法，因此只需要对dst的密文加密一次就可以得到通关密码
!

## 第二关
通过在UE引擎关键地方下断点，发现第二问处理逻辑主要在UE引擎内部，
UE4引擎事件分发如下, 下文函数都会标记详细的偏移
```
#define RESULT_DECL = void*const Z_Param__Result

// UObject::ProcessInternal_62E860
void UObject::ProcessInternal( UObject* Context, FFrame& Stack, RESULT_DECL)
call eax

// UObject::execLet_632310
void UObject::execLet( UObject* Context, FFrame& Stack, RESULT_DECL)
call eax

// UObject::execContext_6319D0
void UObject::execContext( UObject* Context, FFrame& Stack, RESULT_DECL )
P_THIS->ProcessContextOpcode(Stack, RESULT_PARAM, /*bCanFailSilently=*/ false);

// UObject::ProcessContextOpcode_62E0B0
void UObject::ProcessContextOpcode( FFrame& Stack, RESULT_DECL, bool bCanFailSilently )
call eax

// UObject::execFinalFunction_631D50
void UObject::execFinalFunction( UObject* Context, FFrame& Stack, RESULT_DECL )
P_THIS->CallFunction( Stack, RESULT_PARAM, (UFunction*)Stack.ReadObject() );

// UObject::CallFunction_628860
void UObject::CallFunction( FFrame& Stack, RESULT_DECL, UFunction* Function )
Function->Invoke(this, Stack, RESULT_PARAM);

// Function_Invoke_641570
void UFunction::Invoke(UObject* Obj, FFrame& Stack, RESULT_DECL)
return (*Func)(Obj, Stack, RESULT_PARAM);
```

一个完整流程：
```
-> Function_Invoke_641570
-> UObject::ProcessInternal_62E860
-> UObject::CallFunction_628860
-> UObject::ProcessInternal_62E860
-> UObject::execLet_632310
-> UObject::execContext_6319D0
-> UObject::ProcessContextOpcode_62E0B0
-> sub_631DF0
-> UObject::execFinalFunction_631D50
-> UObject::CallFunction_628860
-> Function_Invoke_641570
```

核心函数在 Function_Invoke_641570 里面, 通过对此函数进行下断点可以记录到调用了以下几个函数, 下面给出函数地址和具体功能
```
Function: 16D6860 check2_str_to_FString_846860
Function: 16CAF10 check2_GetUnicodeStringLength_83AF10
Function: 16D6860 check2_str_to_FString_846860
Function: 139B530 check2_md5_50B530
Function: 16CAF10 check2_GetUnicodeStringLength_83AF10
... 此处省略N个无关函数
Function: 139B340 check2_get_a_md5_50B340
# 内置了一个字符串, 获取内置字符串的md5
Function: 16D6860 check2_str_to_FString_846860
Function: 139B530 check2_md5_50B530
Function: 16C5C60 check2_main_835C60
Function: 50B420 fun_showmsg_50B420(&第二关：验证失败，请重试)
... 此处继续省略N个无关函数
```

在调用显示函数显示出通过失败的上一步, 就是核心判断函数`check2_main_835C60`。
再次向上，是`check2_md5_50B530`，这一步里面会将一个字符串计算md5。
`check2_md5_50B530`内部又调用`check2_md5_calc_50A800`进行真正的计算。
对·check2_md5_calc_50A800·下断点可以发现程序依次对
```
E0EA72E0E1C1BFFBC26E8B47AD9D809C
tencent_mobile_game+-999893888
输入的PASSWORD
```
这三个内容计算md5，
继续单步跟踪发现程序在`check2_main_835C60`里面对第二次和第三次字符串md5做对比, 那么key显而易见了, 就是第二次的字符串
第二次的字符串`tencent_mobile_game+`是写死在程序里面的
`-999893888` 是这里算出来的
!
!

本题主要考察UE4事件分发流程了, 当然如果什么都不懂的话直接ida findcrypt在md5的地方下断也能做出来就是了...

## 第三关
### 算法导出
到了这一关, 点击按钮又顺利断下来了, 还是上次的dll, 进入了`ths`函数
!
可以看到是在ph2.dll里面进行的处理(基础版直接是sub_100363A0,和第一关类似的过程)
!
进入ph2.dll，依然是lua脚本，直接dump出bin变量的脚本，
可以看到脚本是头部有jt，是使用luajit生成的字节码，直接使用luajit-decomp进行反编译, 编译后代码:
!

check函数内生成了一个虚拟机, 执行虚拟机代码对输入的数据(plainBs)进行加密处理, 加密后和内置的(dstRes)进行比对
通过对虚拟机代码进行导出，导出工具以及导出的z3t_table.lua都已经放在附录,
虚拟机代码有18个指令, 分别为加减乘除判断跳转压栈出栈等，且采用了大数运算库
这里需要对虚拟机代码进行分析, 附录有我自己通过js自己重新实现的,
其实这里标准版和进阶版差不多了, 附录的代码里面附带了标准版的实现, 可以说进阶版除了数大一点(BigNumber😄), 其余的全是一样的

分析后如下:
### 算法分析
首先初始化一个b64字母表
!

然后对输入的数据进行分组，8个一组，前两个做以下运算, 生成8字节数据
!

对后6个的运算如下
```
InfInt x = (x2 * 256 + x1) + (x3 * 256 * 256) + 256 * 256 * 256 * (x5 * 256 + x4 + x6 * 256 * 256);
(实际上是 x1-x6分别为二进制8位排开)
a = savebyte + (x % 61454 * 256)
b = (x % 54732) + ((x % 5136) % 256 * 256 * 256)
c = (x % 25548) * 256 + ((x % 5136) >> 8)
```
随后对a/b/c/(res2)生成4个字节目标数据, 一共3*4=12字节
!

### 逆向思路:
dstRes分组，每组8+12=20位，前8为计算出原有前2位，后12位计算出后6位

### 详细逆向过程:

前2位可以直接约束求解
!

后6位算法较为复杂, 且数据较大, 可以先化简分析
由于计算过程是
```
x = (x2 * 256 + x1) + (x3 * 256 * 256) + 256 * 256 * 256 * (x5 * 256 + x4 + x6 * 256 * 256)
a = savebyte + (x % 61454 * 256)
b = (x % 54732) + ((x % 5136) % 256 * 256 * 256)
c = (x % 25548) * 256 + ((x % 5136) >> 8)
```
因此逆向过程为 abc已知, 求x(x1-x6可以通过x算出)
令R=savebyte
公式写为
```
R+(x%61454*256)=a,
(x%54732)+((x%5136)%256*256*256)=b,
(x%25548)*256+((x%5136)>>8)=c
```
化简:
```
x%61454 = (a-R) >> 8
x%54732 = b & 0xFFFF
x%5136= ((b & 0xFF0000) >> 16)+((c & 0xFF) << 8)
x%25548 = c >> 8
```
到这一步可以看出右边均是已知，转化为同余方程组,
由于m不互质，因此不可以使用孙子定理, 这就和这一题一样了
(https://projecteuler.net/problem=531)
```
对于一个同余方程：
```
!
```
设g=gcd(n1,n2)，可以得到若方程有解，则g|(a1−a2) 必成立；其逆否命题成立。
```
!
```
复杂度O(n2logn) 。因此此题中四组可以两两分组
x1 and x2 得到 x‘，x' and x3 得到 x''，x'' and x4 得到 answer
```

算出x之后，x1-x6可以这样算出
!

至此，三道题求解完毕
!

## 附录代码
(https://github.com/Tai7sy/mtp_2018_write_up)

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: https://blog.his.cat/usr/uploads/2018/05/1578427080.png
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ripples 发表于 2018-5-16 21:06

本帖最后由 ripples 于 2018-5-16 21:09 编辑

879154904 发表于 2018-5-16 20:15
文章里面说了啊
luajit-decomp,github有可以搜一下,(反编译也是没有变量名的, 变量名是我自己修改 ...
谢谢，搜到了，刚看漏了，不好意思 {:1_907:}

（哎呀，看了下发现这个工具我搜到过，不过因为不是 Windows 没跑成……{:1_911:}

879154904 发表于 2018-5-16 20:15

ripples 发表于 2018-5-16 19:59
楼主 luajit 转 lua 用的什么工具啊，感觉看起来结果比我找的工具漂亮多了

文章里面说了啊
luajit-decomp,github有可以搜一下,(反编译也是没有变量名的, 变量名是我自己修改的)

冷眸藐视 发表于 2018-5-16 18:47

还以为很难。。看来去腾讯有希望了

蜻蜓队长99 发表于 2018-5-16 18:51

前排围观{:301_998:}

gunxsword 发表于 2018-5-16 19:14

冷眸藐视发表于 2018-5-16 18:47
还以为很难。。看来去腾讯有希望了

大神历害...这样还不难!

iwxshw 发表于 2018-5-16 19:26

前排膜拜大神话说我们论坛有没有暑假班

C-ARan 发表于 2018-5-16 19:29

前来围观

ripples 发表于 2018-5-16 19:59

楼主 luajit 转 lua 用的什么工具啊，感觉看起来结果比我找的工具漂亮多了{:1_904:}

羽落星寒 发表于 2018-5-16 21:07

前排膜拜大神,也学习一下!

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