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[原创]看雪CTF TSRC 2018团队赛第八题
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2018-12-17 12:07
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又是一个控制台的程序，所以很容易找到sn的验证处。在把sn转换到16后，进行验证。这里有两个关键的函数需要分析
sub_401AC0和sub_401710
首先分析sub_401AC0，参数为我们输入的sn的16进制形式。ida反编译的代码看起来很复杂。首先调用了sub_402890获取前16个字节，然后进行了位置变换，可以当做4X4的二维数组的操作看待。
接下来在一个while循环里有一个stl模板库中vector的痕迹
通过比较stl的源码和动态调试分析发现，这是一个vector的push_back操作,操作的元素是一个复数，这个在后面的复数乘法运算中可以确定出来。这个while循环的作用就是把前面获取的16个字节转换到复数保存到vector对象，然后在进行复数的乘法运算，之后调用了sub_402D80。
在sub_402D80函数里也有vector的操作，配合动态分析发现。通过循环对每一列做快速傅里叶变换FFT，这个函数对应的是sub_402B90，然后再对每一行做FFT。回到
sub_401AC0函数继续分析，又进行了复数的乘法。调用sub_4033D0函数进行每一列和每一行的快速傅里叶逆变换。
最后进行运算结果的比较
因为这些操作都是可逆的所以可以编写相应的逆向算法来解密，相应的代码我会放到附件里，解密出前32个字节如下：
进入sub_401710函数进行分析。
sub_403A30这个函数里调用sub_4038E0进行XXTEA的解密运算
把XXTEA解密运算后的数据在进行AES-256的解密，解密函数为sub_401330，AES被混淆了，其中的算法也进行了部分改变，S盒和标准的也不一样。s盒可以通过sub_4011F0密钥扩展函数得到S盒byte_418000。然后动态调试分析，对相应的数据下内存访问断点。可以找到MixColumns函数为sub_401080，代码如下：
signed int __cdecl sub_401080(int a1)
{
int v1; // eax@2
char *v2; // ecx@2
signed int v3; // esi@2
int *v4; // eax@4
char *v5; // edi@5
int *array_v27; // esi@5
unsigned __int8 v7; // dl@6
char v8; // cl@6
char v9; // bl@6
char v10; // al@9
bool v11; // zf@13
int v12; // ecx@14
char *v13; // eax@14
signed int v14; // esi@14
signed int result; // eax@16
signed int v16; // [sp+Ch] [bp-70h]@1
signed int v17; // [sp+10h] [bp-6Ch]@6
signed int v18; // [sp+14h] [bp-68h]@4
signed int v19; // [sp+18h] [bp-64h]@5
char *v20; // [sp+1Ch] [bp-60h]@4
int v21; // [sp+20h] [bp-5Ch]@1
char v22; // [sp+27h] [bp-55h]@5
char v23; // [sp+28h] [bp-54h]@5
char v24; // [sp+2Ch] [bp-50h]@2
char v25; // [sp+30h] [bp-4Ch]@4
char v26; // [sp+34h] [bp-48h]@14
int v27; // [sp+38h] [bp-44h]@1
int v28; // [sp+3Ch] [bp-40h]@1
int v29; // [sp+40h] [bp-3Ch]@1
int v30; // [sp+44h] [bp-38h]@1
int v31; // [sp+48h] [bp-34h]@1
int v32; // [sp+4Ch] [bp-30h]@1
int v33; // [sp+50h] [bp-2Ch]@1
int v34; // [sp+54h] [bp-28h]@1
int v35; // [sp+58h] [bp-24h]@1
int v36; // [sp+5Ch] [bp-20h]@1
int v37; // [sp+60h] [bp-1Ch]@1
int v38; // [sp+64h] [bp-18h]@1
int v39; // [sp+68h] [bp-14h]@1
int v40; // [sp+6Ch] [bp-10h]@1
int v41; // [sp+70h] [bp-Ch]@1
int v42; // [sp+74h] [bp-8h]@1
v27 = 84281355;
v28 = 117506820;
v29 = 100993800;
v30 = 17236995;
v31 = 134939910;
v32 = 50595585;
v33 = 185075205;
v34 = 67305735;
v35 = 117506820;
v36 = 84281355;
v37 = 17236995;
v38 = 100993800;
v39 = 50595585;
v40 = 134939910;
v41 = 67305735;
v42 = 185075205;
v21 = a1;
v16 = 2;
do
{
v1 = v21;
v2 = &v24;
v3 = 4;
do
{
*(v2 - 4) = *(_BYTE *)v1;
*v2 = *(_BYTE *)(v1 + 2);
v1 += 4;
++v2;
--v3;
}
while ( v3 );
v20 = &v25;
v4 = &v27;
v18 = 8;
do
{
*v20 = 0;
v22 = 0;
v5 = &v23;
array_v27 = v4;
v19 = 8;
do
{
v7 = *v5;
v8 = *(_BYTE *)array_v27;
v9 = 0;
v17 = 8;
do
{
if ( v7 & 1 )
v9 ^= v8;
v10 = v8;
v8 *= 2;
if ( v10 & 0x80 )
v8 ^= 0x1Bu;
v7 >>= 1;
--v17;
}
while ( v17 );
v22 ^= v9;
++v5;
array_v27 = (int *)((char *)array_v27 + 1);
--v19;
}
while ( v19 );
*v20 = v22;
v11 = v18-- == 1;
++v20;
v4 = array_v27;
}
while ( !v11 );
v12 = v21; // v21=a1
v13 = &v26;
v14 = 4;
do
{
*(_BYTE *)v12 = *(v13 - 4);
*(_BYTE *)(v12 + 2) = *v13++;
v12 += 4;
--v14;
}
while ( v14 );
result = 1;
++v21;
--v16;
}
while ( v16 );
return result;
}分别对state状态数组的1,3列和2,4列进行相应矩阵的乘法,MDS矩阵如下:
11, 8, 6, 5, 4, 3, 1, 7, 8, 11, 5, 6, 3, 4, 7, 1, 6, 5, 11, 8, 1, 7, 4, 3, 5, 6, 8, 11, 7, 1, 3, 4, 4, 3, 1, 7, 11, 8, 6, 5, 3, 4, 7, 1, 8, 11, 5, 6, 1, 7, 4, 3, 6, 5, 11, 8, 7, 1, 3, 4, 5, 6, 8, 11
这个矩阵的逆为其自身。ShiftRows层跟踪如下：
对state状态数组的第一列不变,第二列和第三列循环下移2位,第四列为3位,行移位变成列移位了...。之后在进行轮密钥加操作前对state和轮密钥进行了矩阵的转置。最后根据网上的源码改了改，得到相应的XXTEA和AES的加密算法。对面后面验证的数据进行加密得到后面的sn如下：
所以sn为76474B2B1926009C452B00627200190268740438FDCC641665D0EA735F2739B3EE7B315A
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