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[CTF] 【CTF习题】BrokenDrivers(驱动修复及内核调试)

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whklhh 发表于 2018-1-30 21:50
出自360ctf2015
这是一个有问题的驱动程序,请尝试patch并获得flag
通过本题可以掌握驱动程序调试技术

初步分析

本题是驱动的修复及调试……(:з」∠)
拿到sys文件,发现是PE格式,于是直接IDA反编译

沿着DriverEntry向里查找,发现这里
这里写图片描述

这里创建了硬件设备对象和符号链接并传入DriverObject
MajorFunction就很明显了

查看DriverObject结构体及其介绍可以更好地理解这些作用
https://www.cnblogs.com/zhuyp1015/archive/2012/03/14/2396560.html讲的挺好

PDRIVER_DISPATCH MajorFunction[IRP_MJ_MAXIMUM_FUNCTION];

指向驱动程序的DispatchXXX函数指针的数组。每个驱动程序至少要设置一个DispatchXXX函数指针在这个数组里来处理这个驱动程序IRP请求包。需要设定一些默认的分发函数(DIspatchXXX)来处理一些默认的IRP包。   

查看这两个函数发现前者设置了一个全局变量和IRP的状态,后者则只是析构处理
这里写图片描述
这个全局变量挺令人在意,于是查看交叉引用,发现了另一个函数sub_110a4
这里写图片描述

查看sub_110A4的交叉引用,发现调用在一个很有趣的地方

.text:00011182 loc_11182:                              ; CODE XREF: sub_11118+5Dj
.text:00011182                 mov     dword ptr [edi+38h], offset sub_1102A
.text:00011189                 mov     dword ptr [edi+40h], offset sub_11006
.text:00011190                 push    eax
.text:00011191                 mov     eax, offset sub_110A4
.text:00011196                 pop     eax

这里上面两行就是DriverObject->MajorFunction的赋值,而最后引入了sub_110A4却又直接覆盖了

结合题目,很明显这里就是Bug点了

初步分析先到这里,下面进行安装和调试

安装驱动

使用DriverMonitor来安装和启动驱动

直接报错
这里写图片描述
这是因为驱动在启动时会检查CRC32的校验和
通过LoadPE可以一键修复,再启动就成功了

但是停止则会失败
这里写图片描述
显示,它没有卸载函数

结合之前静态分析可知,应该把sub_110A4赋值给DriverObject的Unload成员上。
将其Patch上以后会显示不正常:
这里写图片描述

实际上是重定位表错位,需要手动修复
顺手查了一波重定位表的相关知识

这里赋值的都是函数地址的绝对值,而由于内存加载基址可能改变,因此需要让加载器根据重定位表来修复这些绝对值
重定位表中保存的就是使用函数地址的地方

如sub_1102A的地址是11182-10000+3=1185,其中11182是该命令的起始地址,10000是基址,3是命令(mov xxx, offset name)中函数地址的偏移
在PE工具中查找
这里写图片描述
地址分别为1185、118C和1192
对照发现Patch后应该将第三个改为1193,修正后安装、启动和关闭都正常了
(记得要修正校验和)

分析代码可以发现,在MajorFunction[0]即Major_Create函数中,首先校验pid是否为360,然后申请了一块空间,并对某个值进行操作,放置在该空间中
在Unload函数中对该空间的值进行解密,结果放置于0x4000中

正常操作是创建一个设备来调用Major_Create函数,再关闭驱动来调用Unload函数,调试查看0x4000处的内存
创建设备的代码为

#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#define PAGE_SIZE 0x1000
#define OBJ_CASE_INSENSITIVE 0x00000040
#define FILE_OPEN_IF 0x00000003
#define KERNEL_NAME_LENGTH 0x0D
//main 函数
int main()
{
HANDLE DeviceHandle=NULL;
ULONG ReturnLength = 0;
PVOID MappedBase=NULL;
ULONG DllCharacteristics = DONT_RESOLVE_DLL_REFERENCES;
ULONG ShellCodeSize = PAGE_SIZE;
char DeviceName[] = "\\\\.\\360Dst";
HANDLE handle = CreateFile(DeviceName, GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,
FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE, NULL, OPEN_EXISTING, 0, NULL);
if(handle == INVALID_HANDLE_VALUE)
{
    printf("CreateFile error:%d\n", GetLastError());
    }
else
{
    printf("CreateFile succ\n");
}
return 0;
}

动态调试

首先在虚拟机中完成双机调试的设置
流程可参考http://blog.csdn.net/sagittarius_warrior/article/details/51305046
PS: 我用的是XP系统,没有bcdedit,在C盘的boot.ini中添加启动项即可

再先后启动物理机的windbg和虚拟机系统即可

windbg会在启动系统的时候断下,此时下好驱动载入的断点
sxe ld 360dst.sys
然后g运行

断下来以后输入lm查看所有载入模块,找到驱动的地址
f8aa2000 f8aa9000   360dst     (no symbols)
f8aa2000就是起始点,然后根据IDA中反编译的地址即可下断
bp f8aa2000 + 0x10f7
(入口点+偏移地址)
安装设备并终止,断下Unload函数
查看对应的内存即可

kd> da f8aa2000+4000
f8aa6000  "Cong.057e483b4694fc2866d1bd0b6fc"
f8aa6020  "a0f48"

得到flag

静态分析并复现flag生成

作为逆向选手,这个程序把flag的生成流程全部写在程序里了,非要我调试才能看到,这能忍吗?!

首先可以看出来Unload函数中执行了sub_11482函数来解密Src中的东西,结果放在offset_14000中

查看交叉引用发现Src在Create的sub_114A8函数中被赋值
这里写图片描述

通过密码学插件/常数搜索可以得知它分别进行了MD5和blowfish两次变换

熟悉MD5的C实现的话可以很轻松猜出这三个函数分别是init、update和final
其中update的参数之一是输入,final的参数之一是输出
输入就是src,从上一个函数可以看出是360,即68 01 00 00四个字节

仿造进行md5即可

下面blowfish很明显a2是长度,a3是一段key,其中一些字节被刚才MD5的结果进行替换,a1则是输出

这里想了半天blowfish应该至少有3个输入:密钥、明文、密文,但这里缺少一个明文

后来去找了blowfish的源码才发现这个函数其实是blowfish_init,它用key对S盒和P盒进行了变换
值得一提的是,对照网上实现的源码可以发现该程序修改了结构
这里写图片描述
S盒是从第19个字节开始的
那么中间18个字节干啥了?
往下看:
这里写图片描述
重复放置了P盒

也就是说,本来的

typedef struct {
  unsigned long P[16 + 2];
  unsigned long S[4][256];
} BLOWFISH_CTX;

被改成了这样

typedef struct {
  unsigned long P[16 + 2];
  unsigned long P2[16 + 2];
  unsigned long S[4][256];
} BLOWFISH_CTX;

将其修正后直接调用blowfish_init源码即可

那很明显,offset_14000处存放的就是密文了
解密函数不算复杂,核心部分只是每次取两个双字,先异或,然后送入sub_11324,再异或

 *v3 ^= dword_14108;
      v3[1] ^= dword_1410C;
      v7 = v3[1];
      v8 = *v3;
      sub_11324(v3, v3, (_DWORD *)a3, 0);
      *v3 ^= v6;
      v3[1] ^= v5;
      v6 = v8;
      v5 = v7;
      v3 += 2;
      ++v10;

而sub_11324中是逐字节取出值进行异或,太长懒得看直接复制下来
一般而言IDA的F5是不会破坏逻辑的
这里写图片描述

至此源程序的逻辑就完全拷贝下来了,运行即可得到flag

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "blowfish.c"
#include "md5.h"

#define _DWORD long

int BYTE1(int x)
{
    return (x>>8)&0xff;
}

int BYTE2(int x)
{
    return (x>>16)&0xff;
}

int *__stdcall sub_11324(int *a1, int *a2, int *a3, int a4)
{
  int v4; // ecx
  int *v5; // eax
  int *v6; // edi
  unsigned int v7; // ecx
  _DWORD *v8; // esi
  int v9; // edx
  int *result; // eax
  unsigned int v11; // [esp+14h] [ebp+8h]
  int *v12; // [esp+1Ch] [ebp+10h]

  v4 = *a1;
  v11 = a1[1];
  v5 = a3;
  v6 = a3;
  if ( !a4 )
    v6 = a3 + 18;
  v7 = *v6 ^ v4;
  v8 = v6 + 2;
  v12 = (int *)8;
  do
  {
    v11 ^= *(v8 - 1) ^ (v5[(unsigned __int8)v7 + 804]
                      + (v5[BYTE1(v7) + 548] ^ (v5[(v7 >> 24) + 36] + v5[BYTE2(v7) + 292])));
    v9 = *v8 ^ (v5[(unsigned __int8)v11 + 804] + (v5[BYTE1(v11) + 548] ^ (v5[(v11 >> 24) + 36] + v5[BYTE2(v11) + 292])));
    v8 += 2;
    v7 ^= v9;
    v12 = (int *)((char *)v12 - 1);
  }
  while ( v12 );
  result = a2;
  *a2 = v11 ^ v6[17];
  a2[1] = v7;
  return result;
}

int decrypt(long* text, int* src)
{
    long a = 0xf383d5a8;
    long b = 0x6ac37e1b;
    long c = 0xc72a9e7c;
    long d = 0xf3ecb286;
    int i;
    int p,q;
    for(i=0;i<256/8;i+=2)
    {
        text[i] ^= c;
        text[i+1] ^= d;
        p = text[i];
        q = text[i+1];
        sub_11324(&text[i], &text[i], src, 0);
        text[i] ^= a;
        text[i+1] ^= b;
        a = p;
        b = q;
    }
}

int main()
{
    int i;
    char ori[] = "Qpsv";
    char buff[16];
    char key[0x38]={54, 56, 210, 92, 26, 136, 116, 205, 152, 50, 220, 35, 155, 38, 53, 166, 98, 147, 86, 57, 4, 127, 10, 154, 229, 147, 39, 182, 212, 8, 231, 250, 44, 158, 170, 67, 85, 118, 55, 230, 108, 196, 136, 28, 71, 191, 138, 151, 5, 145, 28, 4, 242, 251, 167, 105};
    char ori[] = {0x68, 1, 0, 0};
    long text[] = {0x3cf1b7ca, 0xa6bc245d, 0xfc276b09, 0x4c026ea, 0x6d9b8290, 0x9d94b06c, 0x71e60589, 0x2e9b4795, 0xaf979444, 0x8c344ef5, 0xd55a582a, 0xc6440f3, 0xc26bd39c, 0x8117dba2, 0x8e711c57, 0x9b6ea04f, 0xbdc82f70, 0xf3903244, 0x463fb07c, 0xa77d458, 0xc4ad0f9c, 0x952cec2d, 0xf28a1fc9, 0x583f6a2f, 0x7a20ac12, 0x5c6861ec, 0x74927586, 0x1575d2cd, 0x77ba9e87, 0x417dcb6b, 0x4ede3b5a, 0x422ecb08, 0x3ce8f43c, 0x2159b3a7, 0xd936c841, 0x83d5753f, 0x928a467b, 0x7bca5b9e, 0x2960cd32, 0x300bbc8d, 0x968f8d36, 0xd0ea9e65, 0x2b2f78ce, 0xc0b02381, 0xe5b66467, 0x3f3b9fa9, 0xc04c3820, 0x8ac6b974, 0x6ec7343a, 0x753044ca, 0xb8cc8948, 0x9d2351ce, 0x5349755c, 0xf48dd4fd, 0x671076e, 0x97bd8774, 0x16842dd4, 0xdabeff4c, 0xb21cae13, 0x6ead57f7, 0xa297aa31, 0x84f724c9, 0xb4e38dd7, 0x1fa8d531};
    BLOWFISH_CTX buff2;
    MD5_CTX md5;
    MD5Init(&md5);
    MD5Update(&md5, ori, 4);
    MD5Final(&md5, buff);
    /*for(i=0;i<16;i++)
        printf("%x\n", buff[i]);*/
    key[1] = buff[0];
    key[2] = buff[1];
    key[4] = buff[2];
    key[7] = buff[3];
    key[9] = buff[4];
    key[10] = buff[5];
    key[13] = buff[6];
    key[15] = buff[7];
    key[18] = buff[8];
    key[21] = buff[9];
    key[25] = buff[10];
    key[27] = buff[11];
    key[33] = buff[12];
    key[39] = buff[13];
    key[47] = buff[14];
    key[52] = buff[15];
    Blowfish_Init(&buff2, &key, 0x38);
    decrypt(&text, &buff2);
    printf("%s", text);

}

这一题做下来虽然耗费不少时间,但是对windbg总算是入门了,而且还尝试了双机调试。另一方面把整个程序的算法完全梳理透了,还是挺有成就感的。

blowfish.c

Blowfish_Init等相关的函数包含在(从网上扒来的)blowfish.c中,需要稍作修改,贴在下面


//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#define N 16

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
typedef struct {
  unsigned long P[16 + 2];
  unsigned long P2[16 + 2];
  unsigned long S[4][256];
} BLOWFISH_CTX;

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
static const unsigned long ORIG_P[16 + 2] = {
        0x243F6A88L, 0x85A308D3L, 0x13198A2EL, 0x03707344L,
        0xA4093822L, 0x299F31D0L, 0x082EFA98L, 0xEC4E6C89L,
        0x452821E6L, 0x38D01377L, 0xBE5466CFL, 0x34E90C6CL,
        0xC0AC29B7L, 0xC97C50DDL, 0x3F84D5B5L, 0xB5470917L,
        0x9216D5D9L, 0x8979FB1BL
};
static const unsigned long ORIG_S[4][256] = {
    {   0xD1310BA6L, 0x98DFB5ACL, 0x2FFD72DBL, 0xD01ADFB7L,
        0xB8E1AFEDL, 0x6A267E96L, 0xBA7C9045L, 0xF12C7F99L,
        0x24A19947L, 0xB3916CF7L, 0x0801F2E2L, 0x858EFC16L,
        0x636920D8L, 0x71574E69L, 0xA458FEA3L, 0xF4933D7EL,
        0x0D95748FL, 0x728EB658L, 0x718BCD58L, 0x82154AEEL,
        0x7B54A41DL, 0xC25A59B5L, 0x9C30D539L, 0x2AF26013L,
        0xC5D1B023L, 0x286085F0L, 0xCA417918L, 0xB8DB38EFL,
        0x8E79DCB0L, 0x603A180EL, 0x6C9E0E8BL, 0xB01E8A3EL,
        0xD71577C1L, 0xBD314B27L, 0x78AF2FDAL, 0x55605C60L,
        0xE65525F3L, 0xAA55AB94L, 0x57489862L, 0x63E81440L,
        0x55CA396AL, 0x2AAB10B6L, 0xB4CC5C34L, 0x1141E8CEL,
        0xA15486AFL, 0x7C72E993L, 0xB3EE1411L, 0x636FBC2AL,
        0x2BA9C55DL, 0x741831F6L, 0xCE5C3E16L, 0x9B87931EL,
        0xAFD6BA33L, 0x6C24CF5CL, 0x7A325381L, 0x28958677L,
        0x3B8F4898L, 0x6B4BB9AFL, 0xC4BFE81BL, 0x66282193L,
        0x61D809CCL, 0xFB21A991L, 0x487CAC60L, 0x5DEC8032L,
        0xEF845D5DL, 0xE98575B1L, 0xDC262302L, 0xEB651B88L,
        0x23893E81L, 0xD396ACC5L, 0x0F6D6FF3L, 0x83F44239L,
        0x2E0B4482L, 0xA4842004L, 0x69C8F04AL, 0x9E1F9B5EL,
        0x21C66842L, 0xF6E96C9AL, 0x670C9C61L, 0xABD388F0L,
        0x6A51A0D2L, 0xD8542F68L, 0x960FA728L, 0xAB5133A3L,
        0x6EEF0B6CL, 0x137A3BE4L, 0xBA3BF050L, 0x7EFB2A98L,
        0xA1F1651DL, 0x39AF0176L, 0x66CA593EL, 0x82430E88L,
        0x8CEE8619L, 0x456F9FB4L, 0x7D84A5C3L, 0x3B8B5EBEL,
        0xE06F75D8L, 0x85C12073L, 0x401A449FL, 0x56C16AA6L,
        0x4ED3AA62L, 0x363F7706L, 0x1BFEDF72L, 0x429B023DL,
        0x37D0D724L, 0xD00A1248L, 0xDB0FEAD3L, 0x49F1C09BL,
        0x075372C9L, 0x80991B7BL, 0x25D479D8L, 0xF6E8DEF7L,
        0xE3FE501AL, 0xB6794C3BL, 0x976CE0BDL, 0x04C006BAL,
        0xC1A94FB6L, 0x409F60C4L, 0x5E5C9EC2L, 0x196A2463L,
        0x68FB6FAFL, 0x3E6C53B5L, 0x1339B2EBL, 0x3B52EC6FL,
        0x6DFC511FL, 0x9B30952CL, 0xCC814544L, 0xAF5EBD09L,
        0xBEE3D004L, 0xDE334AFDL, 0x660F2807L, 0x192E4BB3L,
        0xC0CBA857L, 0x45C8740FL, 0xD20B5F39L, 0xB9D3FBDBL,
        0x5579C0BDL, 0x1A60320AL, 0xD6A100C6L, 0x402C7279L,
        0x679F25FEL, 0xFB1FA3CCL, 0x8EA5E9F8L, 0xDB3222F8L,
        0x3C7516DFL, 0xFD616B15L, 0x2F501EC8L, 0xAD0552ABL,
        0x323DB5FAL, 0xFD238760L, 0x53317B48L, 0x3E00DF82L,
        0x9E5C57BBL, 0xCA6F8CA0L, 0x1A87562EL, 0xDF1769DBL,
        0xD542A8F6L, 0x287EFFC3L, 0xAC6732C6L, 0x8C4F5573L,
        0x695B27B0L, 0xBBCA58C8L, 0xE1FFA35DL, 0xB8F011A0L,
        0x10FA3D98L, 0xFD2183B8L, 0x4AFCB56CL, 0x2DD1D35BL,
        0x9A53E479L, 0xB6F84565L, 0xD28E49BCL, 0x4BFB9790L,
        0xE1DDF2DAL, 0xA4CB7E33L, 0x62FB1341L, 0xCEE4C6E8L,
        0xEF20CADAL, 0x36774C01L, 0xD07E9EFEL, 0x2BF11FB4L,
        0x95DBDA4DL, 0xAE909198L, 0xEAAD8E71L, 0x6B93D5A0L,
        0xD08ED1D0L, 0xAFC725E0L, 0x8E3C5B2FL, 0x8E7594B7L,
        0x8FF6E2FBL, 0xF2122B64L, 0x8888B812L, 0x900DF01CL,
        0x4FAD5EA0L, 0x688FC31CL, 0xD1CFF191L, 0xB3A8C1ADL,
        0x2F2F2218L, 0xBE0E1777L, 0xEA752DFEL, 0x8B021FA1L,
        0xE5A0CC0FL, 0xB56F74E8L, 0x18ACF3D6L, 0xCE89E299L,
        0xB4A84FE0L, 0xFD13E0B7L, 0x7CC43B81L, 0xD2ADA8D9L,
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