多平台多角度分析XXX注册算法

JemmyloveJenny · 发表于 2019-5-3 02:20

本帖最后由 zjh16529 于 2019-6-6 18:25 编辑

Emmm……先悄咪咪说一句，我想求个优秀或者精华，增加一点积分，提升一个用户组欸。版主满足我的愿望吧！

本次注册算法分析的过程需要用到dnSpy、IDA、UltraEdit，涉及一些密码学的知识。
注册算法可用于Windows,Linux,Mac三个平台。

过程中用到的附件和Keygen在此： Reflector.zip (785.27 KB, 下载次数: 191)

Reflector 3 这个软件是 Squirrels LLC 开发的一款屏幕镜像工具。它自己的软件介绍如下：

Reflector 3 for Mac 可以将您的手机，平板电脑或计算机镜像到大屏幕上，无需连线或复杂的设置。从手掌中呈现，教导或娱乐。分享您的设备屏幕，反光板比以往更容易。

AirPlay，Google Cast和Miracast
Reflector将Mac，Windows和Android设备转换为AirPlay，Google Cast或Miracast接收器。使用Reflector在更大的屏幕上无线显示和录制iPhone，iPad，Chromebook，Android设备和Windows平板电脑。

我原本只是想逆向一下它实现AirPlay的过程，没想到这个软件还需要注册……那我就顺便把它注册的算法分析了吧！

废话不多说来了……那我们上手吧！
程序的下载地址 https://www.airsquirrels.com/reflector/try

首先从主程序的注册界面入手，主程序一看是.Net，直接拖入dnSpy。居然混淆都没有……简直太顺畅了。

输入注册码的窗口叫做TrialWindow，dnSpy里面一下子就找到了。里面的代码没什么可说的，就是监测输入框里的内容，注册码输完后调用SetFromKeyValidationState

可以看到，关键的验证步骤就在 ReflectorLicense.CheckLicenseIsValid() 我们跟过去看看。

返回值是一个bool，true代表注册成功，false代表注册失败。网上流传的破解版本就是简单粗暴地把这个函数改成

internal static bool? CheckLicenseIsValid(string license)
{
        return new bool?(true);
}

就爆破成功了……网上能找到的破解版本几乎都是这样爆破的。没有暗装、没有功能限制，真的就完全破解了。
然鹅，主程序是有数字签名的，此种爆破之后数字签名就被破坏了。这对于我这种对软件有洁癖的人来说简直不能忍！！！

那行吧，我们继续往下研究。
看看ReflectorNativeInstance.ValidateLicenseKey()是从哪冒出来的

现在这个函数已经不在主程序里了，在一个叫做ReflectorNative.dll的文件里。这个dll没有数字签名，爆破在这里其实是可以的。
关键的的代码是

if (b != 0 && *(byte*)(ptr2 + 28L / (long)sizeof(SquirrelsLicense)) == 0 && *(byte*)(ptr2 + 29L / (long)sizeof(SquirrelsLicense)) == 3)
{
        this.callback.RFServerWarapperLicenseClearErrorMessage();
        return true;
}

再次然鹅…这个dll不是单纯的.Net程序集，而是一个混合程序集。因为里面有一些非托管的代码（我不知道是怎么做到的）。所以不能用直接用dnSpy修改了（重新编译会导致一些奇怪的问题）。
先把dnSpy切换成IL模式，如图

关键部分的代码就是我现在选中的那一块
我来解释一下此处的IL指令

/* 0x00457123 02           */ IL_0073: ldarg.0        /*将this入栈*/
/* 0x00457124 7BE6160004   */ IL_0074: ldfld     class RFServerWrapper.IRFServerWrapperCallback RFServerWrapper.RFServerWrapper::callback        /*在压入的this中找callback*/
/* 0x00457129 6F88070006   */ IL_0079: callvirt  instance void RFServerWrapper.IRFServerWrapperCallback::RFServerWarapperLicenseClearErrorMessage()        /*从callback里调用RFServerWarapperLicenseClearErrorMessage()*/
/* 0x0045712E 17           */ IL_007E: ldc.i4.1        /*入栈true*/
/* 0x0045712F 28A300000A   */ IL_007F: call      valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<!0> valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<bool>::op_Implicit(!0)        /*将bool的true转换为bool?的true*/
/* 0x00457134 2A           */ IL_0084: ret        /*返回转换后的true*/

然后用UltraEdit打开ReflectorNative.dll，IL最前面的地址找到修改的位置，函数其余部分用0x00(nop)填充。

图中选中部分就是函数原本，大部分都被填充了nop，不是nop的部分就是关键部分的代码的IL了。现在函数变为

public bool? ValidateLicenseKey(string license)
{
        this.callback.RFServerWarapperLicenseClearErrorMessage();
        return true;
}

这种不破坏数字签名的爆破方法，已经算是比较好的破解了。只是希望注册的话，到此就可以结束了。

不满足于此，就只能跟下去死磕注册码算法了！
前方高能预警！！！
从此之后我们分析的就不仅是.Net程序的IL了，而是本机Native代码！
IDA都拿出来准备好啦！！！

从之前dnSpy里看到的ValidateLicenseKey继续分析

此处的验证调用

SquirrelsLicense* ptr2 = <Module>.RFValidateLicenseKey(this.server, ptr);

这个函数就不是托管代码了，只有如下的定义

// Token: 0x060006B0 RID: 1712 RVA: 0x00414A70 File Offset: 0x00413E70
[SuppressUnmanagedCodeSecurity]
[MethodImpl(MethodImplOptions.Unmanaged | MethodImplOptions.PreserveSig)]
internal unsafe static extern SquirrelsLicense* RFValidateLicenseKey(_RFServer*, sbyte*);

那么函数的主体部分在哪里呢？
~~我对于ReflectorNative.dll这样的混合程序集并不了解，找了半天没有找到。~~
我现在找到方法了，将ReflectorNative拖入IDA，IDA询问LoadFile方式的时候选择PE而不是.NetAssembly

然后在Functions窗口搜索函数的RVA(0x00414A70)，前面的00直接忽略，输入414A70，然后就能看到函数了

Windows版本反编译之后函数名称不直观，我也就不改我后面的写法了……我还是按照Mac版本分析算法

正当我没有头绪的时候，我突然想起Reflector还有Mac版本呢！
在Mac版本上不可能用到.Net的混合程序集，可能全部都是Native代码！
于是立即就把Mac版本下载下来，拖进IDA一探究竟。

Mac程序拖进IDA，函数名称居然都看得到！！！真的是把我震惊到了……
无论如何我们算是找到了RFValidateLicenseKey的主体部分！
Mac汇编不熟悉，那就不硬磕汇编了，直接F5大法，改改变量名称和类型，可读性还蛮高的

咦？居然有字符串欸！

-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MDIwDQYJKoZIhvcNAQEBBQADIQAwHgIXDoK2SPT7JNSYxgO1oJwxO3dIZzYSICcC
AwEAAQ ==
-----END PUBLIC KEY-----

这玩意是个公钥，看来注册码用了非对称加密算法。
公钥使用Asn1编码保存，那么就Asn1Editor伺候。

可以看出这是一个RSA的公钥，简单讲讲RSA：

p,q为两个素数
n=p*q
e为与(p-1)(q-1)互质的任意数字
d为e^(-1) mod (p-1)(q-1)

(n,e)组成公钥
(n,d)组成私钥

看不懂也没关系，不影响分析算法。
大家看到RSA不要害怕，这么小的modulus分分钟就分解了好嘛……

从Asn1Editor得知
n=1389838782556614468794064557539356473141171394217910311
e=65537

去 http://factordb.com ，把n贴进去p和q直接秒解了

得到
p=1152497169371634301857542543
q=1205936829601398332841241577
n=1389838782556614468794064557539356473141171394217910311
计算后知道
e=65537
d=295561028312121944116802381945412767177035108281094065

至此，公钥对应的私钥就算得到了（后面会用到的）

来来来，继续上面的分析

函数返回的结果是v3，又v3=v2，v2=SquirrelsLicenseDecode(,)
其它语句不管他了，可能是类似于callback一样的东西。
我们跟进到SquirrelsLicenseDecode

挑些关键步骤解释一下

L22:
p_decoded = base32decode(license, &a2);        //base32解码license，decode会修改a2为解码后的长度
......
L26:
if ( a2 != 180 )        //如果解码长度不是180bit，就返回NULL
  goto LABEL_9;
......
L29:
p_decoded_1[22] |= *p_decoded_1 >> 4;        //把p_decoded[0]的高4位放到p_decoded[22]的低4位
......
L32-43
调用openssl函数读取公钥
......
L46-55
公钥解密，结果存到to中
......
L56-74
从解密内容构建返回值。

大框架先理解了，然后我们看细节 base32decode
伪代码就不贴了，这个函数其实就是把encoded理解为一串5bit的字节，然后把5bit连起来之后按照8bit读取字节。

注册码长度36，base32编码，即一个字符表示5bit，因此注册码总共36*5bit=180bit。
180bit=180/8byte=22.5byte，decode函数从前往后写，因此base32decode之后的内容占用23字节，最后一个字节(p_decoded[22])只有高4位

举例：
注册码：KKKKKK-KKKKKK-KKKKKK-KKKKKK-KKKKKK-KKKKKK
比特（二进制5bit）： 10001 10001 10001 10001 10001 10001 - 10001 10001 10001 10001 10001 10001 - 10001 10001 10001 10001 10001 10001 - 10001 10001 10001 10001 10001 10001 - 10001 10001 10001 10001 10001 10001 - 10001 10001 10001 10001 10001 10001
比特（二进制8bit）：10001100 01100011 00011000 11000110 00110001 10001100 01100011 00011000 11000110 00110001 10001100 01100011 00011000 11000110 00110001 10001100 01100011 00011000 11000110 00110001 10001100 01100011 0001????
解码字节：0x8C,0x63,0x18,0xC6,0x31,0x8C,0x63,0x18,0xC6,0x31,0x8C,0x63,0x18,0xC6,0x31,0x8C,0x63,0x18,0xC6,0x31,0x8C,0x63,0x18,0x10

8bit中最后一组4个问号就是空余的4bit（当做4个0），此时空余的4bit在array[22]的低4位

在下一步骤RSA解密时，因为modulus是180bit，所以密文也一定是180bit，此时空余的4bit在array[0]的高4位。因此需要29行高位放到低位的过程

换过之后的密文变为

解码字节：0x8C,0x63,0x18,0xC6,0x31,0x8C,0x63,0x18,0xC6,0x31,0x8C,0x63,0x18,0xC6,0x31,0x8C,0x63,0x18,0xC6,0x31,0x8C,0x63,0x18,0x10
密文字节：0x0C,0x63,0x18,0xC6,0x31,0x8C,0x63,0x18,0xC6,0x31,0x8C,0x63,0x18,0xC6,0x31,0x8C,0x63,0x18,0xC6,0x31,0x8C,0x63,0x18,0x18

这一步其实很巧妙啊！我当时没能理解，浪费了不少时间呢。

然后就是调用openssl用PKCS1Encoding的RSA解密密文字节。
密文是23字节，PKCS1Encoding填充11个字节，因此解密后的长度为23-11=12字节。
最后构建的步骤其实还算简单，但是要能理解BYTE,WORD,DWORD等等的长度，结合之前dnSpy中反编译的内容分析每一字节的作用

理清思路之后总结如下

Decrypted:（解密后的12字节）
00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 11
License:（返回值32字节）
00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

16-17        TrialDays(=0)=((Decrypted[10]>>2)&0x3C) => Decrypted[10]=0x00
24        Os(&2!=0)=Decrypted[0]&0x1F => Decrypted[0]=0x1F
28        Product(=0)=Decrypted[4]>>6 => Decrypted[4]=0x00-3F
29        Version(=3)=Decrypted[6]>>4 => Decrypted[6]=0x30-0x3F

最后四行，开头表示返回License中的字节位，空格后是作用/含义，括号内是期望值，"=>"箭头推出的就是对解密后12字节对的要求。
哈，只要四个字节符合要求就行了……看了来要求还是很少的嘛！

好了，现在我们可以开始准备生成注册码了！
伪代码如下

byte[] Decrypted = new byte[] {0x1F, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x3F, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00};
/*符合要求的一个解密12字节数组*/

byte[] Decoded = Pkcs1Encoding.RSA.Encrypt(Decrypted, privateKey);
/*用RSA私钥Pkcs1Encoding加密12字节；私钥已在上文中求得*/

Decoded[0] |= (byte)(Decoded[22] << 4);
/*低位高位互换（空余4bit）*/

string Serial = Base32.Encode(Decoded);
/*编码为注册码*/

根据伪代码的Decrypted生成的注册码为 5RY7X52DQUYR4H58BVMYRSNXV3AG9BSNNE7P
注册码可以用于Win,Mac,Linux三平台上的Reflector 3

我用C#写了一个Keygen，在附件中有的，需要自己编译！

附件和Keygen在此：
Emmm为什么附件显示不出来……在文章开头那里有！

大家帮我评评分吧！

wwh1004 · 发表于 2019-5-3 11:05

好久没看过这样的文章了。
dnSpy可以十六进制编辑程序集的，这样

点我箭头指着的地方，dnSpy会跳转到对应位置

会显示出是哪一条指令

JemmyloveJenny · 发表于 2019-5-4 11:45

xxxallen 发表于 2019-5-4 11:44
请问下大佬，32位win7 vs2015编译后出错，是平台的问题，还是其它，谢谢

错误提示是什么？报了什么错？
可能是.NetSDK版本的问题。我使用2017写的，可能你需要给项目降级到2015自带的SDK

yhym599 · 发表于 2019-5-3 03:20

一针见血，言简意赅，很好，666！

qaz003 · 发表于 2019-5-3 07:36

谢谢分享……写得好生动……。

肚子会饿 · 发表于 2019-5-3 08:29

谢谢楼主，希望能多多分享，写的很好

tyyv110 · 发表于 2019-5-3 09:27

樓主很強!!

lzhq123 · 发表于 2019-5-3 10:02

大神牛逼，图文并茂！！

mincelia · 发表于 2019-5-3 10:30

谢谢楼主，希望能多多分享，写的很好

plmoknplm · 发表于 2019-5-3 10:44

学习了，太高深，谢谢分享。

JemmyloveJenny · 发表于 2019-5-3 11:16

wwh1004 发表于 2019-5-3 11:05
好久没看过这样的文章了。
dnSpy可以十六进制编辑程序集的，这样

wow！这个功能之前没发现欸……
学习了，谢谢！

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