【深入理解AES】山西省首届大学生信息安全技能大赛--价值200分的逆向

skywilling · 发表于 2017-6-22 23:32

本帖最后由 skywilling 于 2017-6-23 17:16 编辑

0x00前言
一直以来都在研究Android的逆向，最近才开始研究PE逆向。这是第一次发关于PE逆向的帖子，所以有什么不妥或错误之处，还请坛友纠正。5月份，山西省举办了首届大学生信息安全技能大赛--个人赛（借助i春秋平台），本人有幸得到了本次大赛中唯一的一道逆向题目（价值200分，属于中级题目）。本文以该题目作为研究对象（题目会在文章末尾的附件给出），下面正式开始题目的初探。。。
0x01初探
当得到这个题目之后，我们需要先了解该题目类型，下面是我得到的题目属性截图：

显然这是一个windows平台上面的题目，接下来我们看一下这个CrackMe的运行效果

这里是在cmd中运行的，这里要说一下的是，如果直接双击运行的话，在输入答案之后，程序就会直接退出，看不见“回答错误！！！”这个信息，所以我们需要在cmd中运行，才能看到输入答案后的结果。
明白了运行的效果，我们接下来看一下，这个CrackMe有没有加壳，以及使用了哪些加密算法（看了官方的writeup之后，才知道PEID可以查出来）

通过PEID查壳，我们可以看出，该CM没有加壳。而且借助PEID的插件，我们也可以看出来该CM使用了MD5和Rijndael(AES)加密算法。
0x02分析加密流程
分析完了CM加壳和加密情况之后，我们正式开始CM的调试之旅。

通过动态静态分析，我们在这里看到了MD5加密的特征数。

F5我们进一步分析，发现该CM对前8字节进行MD5加密（不太熟悉MD5的话可以去补习一下）。

继续分析，这里是对MD5加密后的密文进行比较，大概的流程如下：

这可以看作是一个解方程组的过程，最后解出的结果是：
a=0x4d2ea664
b=0xd50fa3b6
c=0x3f67863b
d=0x9560e59b
那么MD5密文就是64a62e4db6a30fd53b86673f9be56095
因为MD5加密是不可逆的，也就是说MD5加密是没有解密算法的，这里就需要我们借助在线的MD5解密平台了。

通过在线解密，我们看到明文是ichunqiu，接下来，我们继续分析。

继续分析，我们发现这里对剩下的字符串长度进行了比较，可以看出来，如果剩下字符串长度不等于0x10就退出，所以这里的字符串长度一定是0x10。

在这里对剩下字符串判断，是否是大写字母，到这里我们可以得到“字符串是16字节的大写字母字符串”这个结论。

往下分析，我们看到，在这里以FROMYWWAY作为密钥，对16字节的字符串进行了维吉尼亚加密。

最后到了这里就是AES加密了，这里就不再具体看汇编代码了，值得一提的是，这里用的AES加密模式CBC模式。
因为使用的是AES-CBC加密，所以需要一个IV,在这里，我们看到IV就是ichunqiu的MD5密文。

在这里是比较AES加密后的结果，比较数据是：

到这里加密流程就分行完了，接下来详细对加密进行分析。
0x03加密详解
通过对加密流程的分析，我们可以得到加密流程如下：

在这里我们主要要找的明文是全是大写字母的16字节字符串，所以我们需要详细分析一下AES加密流程。

[C] 纯文本查看 复制代码

void func6(unsigned char*mi,unsigned char*key,unsigned char*md5) {
        int i;
        //轮密钥加
        for (i = 0; i < 0x10; i++) {
                mi ^= key;
        }
        for (i = 1; i < 10;i++) {
                func4(mi,key,i);
                func5(mi); //列混淆
        }
        func4(mi,key,10);
        for (i = 0; i < 0x10; i++) {
                mi ^= md5;
        }
}

[C] 纯文本查看 复制代码

void func4(unsigned char*mi,unsigned char*key,int k) {
        int i, j;
        unsigned char a, b;
        unsigned char *c,*d;
        //向下列移位
        /*
        state’[j] = state[(4+i-j)%4][j]
        */
        a = mi[9];
        b = mi[0xD];
        mi[0xD] = a;
        a = mi[5];
        mi[9] = a;
        a = mi[1];
        mi[5] = a;
        a = mi[0xA];
        mi[1] = b;
        b = mi[2];
        mi[2] = a;
        a = mi[0xE];
        mi[0xA] = b;
        b = mi[6];
        mi[6] = a;
        a = mi[7];
        mi[0xE] = b;
        b = mi[3];
        mi[3] = a;
        a = mi[0xB];
        mi[7] = a;
        a = mi[0xF];
        mi[0xB] = a;
        mi[0xF] = b;
        //字节替换
        d = mi;
        for (i = 0; i < 4;i++) {
                c = d;
                for (j = 0; j < 4;j++) {
                        a = *c;
                        c += 4;
                        a=table3[a];
                        *(c - 4) = a;
                }
                d++;
        }
        //轮密钥加
        for (i = 0; i < 0x10; i++) {
                mi ^= *(key-0x10*k+i);
        }
}

这就是我分析出来的AES加密流程代码，大致分为以下几个流程：
1.密钥扩展
2.10轮加密变换
3.矩阵行列互换

通过对标准AES的加密流程的分析，我们来分析一下，CM用的AES加密流程是什么样的？
根据我编写的加密代码，AES的加密流程是：
1.轮密钥加
2.（向下列移位，字节替代，列混淆）9轮加密
3.向下列移位，字节替代
4.异或MD5
通过比较，我们发现这里的AES加密过程事实上是一个标准的AES解密过程

但是如果我们足够细心，还可以发现一处不同之处，明明在标准的AES加密解密过程中,进行的是行移位，但是在CM中却是列移位。按我的理解是，因为在最后进行了矩阵的行列互换导致的吧，这一点我依然持保留意见。
详细分析了加密流程，写出解密代码就简单多了。加解密代码我都会在附件中给出。
0x04结语

最后以成功的效果图作为结尾。

附件： http://pan.baidu.com/s/1mi3beeG 密码: 6xjf
版权声明：允许转载，但是一定要注明出处。

AngelWings · 发表于 2017-6-26 10:07

本帖最后由 AngelWings 于 2017-6-26 12:53 编辑

ImageBase+0x34C4 MD5生成对比密文

0026FDAC  4D2EA664
0026FDB0  D50FA3B6
0026FDB4  3F67863B
0026FDB8  9560E59B

输入 ichunqiu =MD5= 64a62e4db6a30fd53b86673f9be56095 与百度一致

01173642 .  B9 04000000 mov ecx,0x4                                        ;  ecx=4
01173647 .  C1E1 00    shl ecx,0x0                                        ;  ecx=4
0117364A >  8B55 F0    mov edx,dword ptr ss:[ebp-0x10]                   ;  变量指针
0117364D .  8B440A 4C    mov eax,dword ptr ds:[edx+ecx+0x4C]                ;  D50FA3B6
01173651 .  33C9       xor ecx,ecx                                        ;  0
01173653 .  BA 04000000 mov edx,0x4                                        ;  edx=4
01173658 .  D1E2       shl edx,1                                        ;  edx=8
0117365A .  8B75 F0    mov esi,dword ptr ss:[ebp-0x10]                   ;  变量指针
0117365D .  33FF       xor edi,edi                                        ;  edi=0
0117365F .  034416 4C    add eax,dword ptr ds:[esi+edx+0x4C]                ;  D50FA3B6+3F67863B=147729F1
01173663 .  13CF       adc ecx,edi                                        ;  ecx+edi+cf=ecx=1
01173665 .  BA 04000000 mov edx,0x4                                        ;  edx=4
0117366A .  6BD2 03    imul edx,edx,0x3                                  ;  edx=b
0117366D .  8B75 F0    mov esi,dword ptr ss:[ebp-0x10]                   ;  变量指针
01173670 .  33FF       xor edi,edi                                        ;  edx=0
01173672 .  034416 4C    add eax,dword ptr ds:[esi+edx+0x4C]                ;  D50FA3B6+3F67863B+9560E59B=A9D80F8C
01173676 .  13CF       adc ecx,edi                                        ;  ecx+edi+cf=ecx=1
01173678 .  8945 E0    mov dword ptr ss:[ebp-0x20],eax                   ;  250F4BE8
0117367B .  894D E4    mov dword ptr ss:[ebp-0x1C],ecx
0117367E .  817D E0 8C0FD>cmp dword ptr ss:[ebp-0x20],0xA9D80F8C

比较 4块MD5 计算进行比较 == 4个密文！

总结在不知道明文MD5的情况下无解吧！这是我认为的！

MD5 解不开后面的算法一个也解不开！

不知道楼主是怎么解开 MD5的！我是知道明文的情况下才知道！否则后面的算法一个也解不开！

完全依赖于 MD5！

heoo · 发表于 2017-6-23 10:19

楼主也是山西的吗

LjeA · 发表于 2017-6-23 10:25

看完了，大神思路真清晰

987857149 · 发表于 2017-6-23 10:57

一脸懵逼新手路过

pwp · 发表于 2017-6-23 11:07

留个脚印，等看懂的时候看

168pojie · 发表于 2017-6-23 12:01

学习了。

skywilling · 发表于 2017-6-23 12:03

heoo 发表于 2017-6-23 10:19
楼主也是山西的吗

只能算半个山西人吧

cyril2017 · 发表于 2017-6-23 12:23

楼主很历害！学习了！

1254981099 · 发表于 2017-6-23 14:01

楼主很厉害！！！

forrest888 · 发表于 2017-6-23 14:36

楼主很厉害！！！收藏了

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