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吾爱游客  发表于 2022-6-11 16:17
1、申 请 I D :Starry-OvO
2、个人邮箱:starry_cn@qq.com


3、原创技术文章:
标题:python+aiohttp还原某度某吧私信的websocket+protobuf+RSA/AES加密流程
本人是一名学生,因为某吧吧务管理有自动发送私信的需求,我就利用课余时间逆向研究了某吧app的私信功能。刚准备研究的时候,我在github和吾爱破解都搜了一下,没找到相关内容,这篇文章算是补个漏吧,希望能通过这篇文章顺便注册一下会员

先上开源代码https://github.com/Starry-OvO/Tieba-Manager还望各位能赏个star
jadx反编译应该算是老生常谈了,而且说实话没写过java也不太了解java,只能靠C++的开发经验来推测代码的用途,我这篇文章的参考价值可能更多地在python实现上


如下图,用网页端打开某吧私信页的时候可以明显看到一个status_code=101的websocket建立请求,并且发送和接收私信都是在这个websocket上实现,我就大胆猜测app的私信功能也是基于websocket实现的

打开模拟器和wireshark开始抓包。然后打开私信界面

wireshark抓到了websocket建立请求,直接追踪TCP流

如下图,可以发现该请求的Host和网页端的一致,都是im.tieba.baidu.com:8000

观察一下client发给server的第一个websocket包,如下图所示。可以看到很多明文的字符串,但也夹杂着一些不能ascii解码的内容,出于直觉我猜测这是protobuf的编码效果

再看后续双方通信的websocket包,完全不包含明文,我推测这是某种加密的效果


jadx反编译某吧极速版app

搜索字符串im.tieba.baidu.com并跳转到该位置

搜索一下调用位置,如下图红框所示
蓝框标出的是伏笔,和后续的RSA加密有关

跟着这个链接可以找到Socket的初始化函数

注意到上图红框里的MessageManager,因为它有个类成员函数sendMessage(如下图),再综合其他一系列特征,比如创建并行化任务队列的相关函数,我判断出这应该是负责收发包的类

分析一下上图红框里的函数e

通过上述分析,再结合类成员变量的内容(如mData、mCmd等),我判断出Message应该是一个保存请求参数的类,而MessageTask保存了任务类别相关的信息
而mCmd是初始化Message的一个重要变量,需要特别注意它的用途,如下图所示

根据下图分析,我推测Message的类成员变量mData保存了请求相关的数据

下面跟踪一下setData的调用场合

找到了一个纯虚成员函数encode

因为这个函数的具体实现在子类中,我们只能回到initSocket来找找其他线索
会动态调试的也可以考虑在这个函数附近下断点

上图所示的ResponseOnlineMessage是被注册到MessageManager的第一个MessageTask对应的Message子类,我判断它应该是被用于接收client发给server的第一个websocket包的返回数据
如下图所示,点开这个Message我们找到了protobuf流程的特征

如下图所示,通过UpdateClientInfoResIdl提供的线索,我们可以进一步找到同一级文件夹下UpdateClientInfoReqIdl的protobuf字段定义
根据名称和字段定义我判断Req是请求proto,而Res是响应proto

其中UpdateClientInfoReqIdl.DataReq的proto定义如下图所示

下一步就是查找protobuf字段被装填的位置,这可以通过查找Builder的调用位置来实现,如下图所示

我们找到了UpdateClientInfoMessage的成员函数encode,它正是对上文提到的Message类的纯虚成员函数encode的具体实现
如下图所示,看来这个encode系列函数所实现的功能就是装填protobuf字段

同时找到encode函数的上级调用位置getData,再找getData函数的上级调用,如下图所示

找到了函数encodeInBackground,以及熟悉的老朋友mData
该函数通过java反射来调用protobuf-Builder的toByteArray方法,将proto容器转换为bytes


再找函数encodeInBackground的上层调用,找到函数a

这个a函数非常重要,简单分析如下

往下分析函数e,发现一个函数g.f

点进去发现这是一个gzip压缩的方法

接着分析a函数里的u.a函数,发现这是一个简单的AES加密方法

既然是AES加密我们就得找密钥
如下图所示,类成员变量Yn就是AES密钥,该密钥通过函数g里的函数调用u.be(eo)生成


为了搞清楚生成的时机,还得看看函数g在何处被调用,如下图所示

发现函数g只在Socket初始化的时候被调用了一次
因为函数g的入参和AES加密无关,这个getPublicKey我们后面再看


下面分析一下生成AES密钥的函数u.be的入参eo

点进函数eo发现这是个返回随机36bytes的函数
而且他这个子串分割写得好像有点问题,子串长度与int i无关,而是一个固定值36


然后就用sha1生成一个AES密钥,salt是bytes数组ahI


现在我们就完全知道函数a中的函数e和函数u.a的用途了,如下图所示

然后是对a.a函数的分析,如下图

为了验证上述猜测,我们保存一下websocket的首个请求

看头部的9字节,第1个字节0x08意味着数据未经过AES加密和gzip压缩,后4个字节转换到十进制就是熟悉的cmd=1001

用hexediter删去头部9字节后,protoc解析剩余内容,发现确实是protobuf

熟悉某吧爬虫的能看出来这些protobuf字段都比较常规,除了一个secretKey
先看secretKey字段的赋值位置

然后搜索类属性secretKey被赋值的位置

然后看setSecretKey被调用的位置

再研究函数oJ,发现它其实就是个取出类属性Yo的方法

Yo又是在函数g中通过函数u.b生成
进入u.b可以知道这就是一个利用publicKey对输入bytes数组做RSA加密的函数
而输入的bytes数组其实就是从36字节长的随机字符串eo逐字节转换而来
这个eo也被用于AES密钥的生成,之前的分析也提到过

回到上一层函数我们发现publicKey是通过函数u.q(bArr)生成
点进函数q我们发现这其实就是一个利用bArr生成公钥的方法


这个bArr通过不断地回溯调用层级可以发现是来源于这个位置,即getRSAPublicKey函数

点进这个函数,成功回收伏笔,把这串硬编码的东西base64decode就能得到RSA公钥了

现在回头分析这个发送私信时产生的websocket包,第1字节0x88说明该包经过AES加密而未经gzip压缩

利用后四个字节给出的cmd编号0x0320c9=205001我们可以搜索出发送私信功能所对应的Message子类


进一步可以找出发送私信使用的protobuf字段赋值方法


以及字段定义

自行编写proto文件还原必需字段,这是客户端信息上报的proto

这是私信的proto,然后用protoc编译为python格式脚本

还需要分析websocket的解包方法,因为大部分工作都和上面重复,我这里就只放个核心分析了
需要注意的是你client发送的时候用的是什么log_id,server响应的时候返回的就是什么log_id


到这里我们已经能完全理解某吧私信的工作流程了
首先是包格式

每个包的头部第1字节包含了是否AES加密、是否gzip压缩、是否包含extraData的信息
第2345字节为int32的cmd编号,用来标明该包是用于什么功能的,譬如1001对应客户端信息上报而205001对应私信,当服务端主动推送时这个cmd编号就能起到作用
第6789字节为int32的log_id,当你同时发了很多包时,这个log_id就可以用于区分哪个响应对应哪个请求
然后是websocket建立的流程
首先http101请求建立websocket,然后发送一个初始化包,里面包含用户身份信息BDUSS以及用RSA公钥加密过的密码secretKey,server用RSA密钥解密后生成和client一致的AES密钥,后续的所有包都会用这个密钥做AES加密后再传输
简单概括就是websocket建立→非对称加密协商密钥→对称加密传输数据
后面就是用python+aiohttp还原这整套流程,用我小号给大号发私信debug的效果如下



可以看到效果非常完美,下面我会粗略解释一下我的代码
首先是打包函数,这里AES加密的padding是手动实现的,要注意int转bytes应使用大端序


然后是解包函数,要注意因为server也用了padding,这里要用bytes.rstrip把填充的东西去掉

然后是AES加密功能的实现,salt就是从源码扒出来的,密钥生成方法sha1,迭代次数参考java设置为5,生成的密钥长度是32bytes也就是AES256


然后是比较精髓的WebsocketResponse类设计,通过一个弱引用字典实现对返回数据的异步等待
每次websocket请求都会产生一个该类的实例用于存放返回数据,产生实例的同时其初始化函数__init__会将实例本身添加到一个弱引用字典
当从websocket接收到返回数据时,数据分派器ws_dispatcher会按照req_id从弱引用字典中找到对应的WebsocketResponse实例,并将数据填进去,然后set _readable_event,之后read协程就会被解阻塞,最后将数据返回
为什么要使用弱引用?这是为了让WebsocketResponse实例在被丢弃时可以被自动gc,比如出现timeout。如果使用普通字典(强引用)来保存实例,那会导致作为字典值的实例无法被自动gc,如果程序运行时间足够长,超时请求累积到一定的数量,势必爆栈
然后这里__slots__里添加__weakref__是为了允许类实例被弱引用,添加__dict__是为了让_websocket_request_id可写
这个_websocket_request_id在每次创建实例时都会+1以保证每个实例的请求id的唯一性

read方法其实就是在等待_readable_event的set事件,不论有没有超时,read退出时都会将自己从弱引用字典ws_res_wait_dict里删除,意思是不再需要接收返回数据


然后是编写websocket的ClientSession,记得把那个http101请求里用到的headers带上


然后是编写websocket的数据接收与分派器,死循环等待读数据,读到之后就将数据填进WebsocketResponse实例,并通过_readable_event发出可读通知
当Client退出时这个ws_dispatcher也会被cancel掉,不需要担心什么溢出问题


连接websocket通过ClientSession._ws_connect实现,一并被创建的还有分派器


init_websocket会发送初始化信息,RSA加密的步骤全在这里实现


最后就是私信函数的实现

好了全文结束
上述提到的所有python代码(不包括debug脚本)都包含在https://github.com/Starry-OvO/Tieba-Manager/blob/master/aiotieba/client.py里,食用方法参考项目的README.md
如果这篇文章能帮到你,请给我的开源项目点一个star,非常感谢

发帖前要善用论坛搜索功能,那里可能会有你要找的答案或者已经有人发布过相同内容了,请勿重复发帖。

Hmily 发表于 2022-6-13 12:19
I D:Starry-OvO
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Starry-OvO 发表于 2022-6-13 16:20
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