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[原创]2019看雪CTF晋级赛Q1-第二题 变形金钢
2019-3-11 18:03 3311

[原创]2019看雪CTF晋级赛Q1-第二题 变形金钢

2019-3-11 18:03
3311

transformers

出现了一道apk题!

题目一览

首先扔进jeb里查看了一下,逻辑很简单,输入密码,然后根据用户名对密码进行简单的处理对比,最后符合条件输出flag。
这里用户名是写死在layout的name控件中的,也就是对应的这个id里的内容
jeb

 

最简单获取的方法就是直接装上手机看了,233333,然而实际上用户名在这题并没有什么卵用,这题也没有这么简单
按照逻辑输入是显示error的,那么我们进行更细一步的分析
首先在Java层的代码一眼看完了,啥都没有,那么我们可以猜测一下他用了某种猥琐的方法从jni层hook了某个函数
把apk解压出来果然发现了底下有一个lib/armeabi-v7a/liboo000oo.so文件

 

接下来就是分析这个文件了

so文件分析

对于jni层,首先要找JNI_OnLoad函数
简单恢复一些值/变量,就可以看到他干了些啥(在init函数中还有对一些加密字符串的恢复,后面默认已恢复)
jni_onload

 

其注册了一个eq的native函数,不知道他是通过什么方式hook,这个先不管,直接看注册函数的内容
然后,这个函数相当的长,就不贴图了
这里说一下处理顺序

  1. 首先,包含一个序列号650f909c-7217-3647-9331-c82df8b98e98
  2. 对序列号删除'-',得到650f909c721736479331c82df8b98e98
  3. 对这个删除了'-'的字符串进行奇怪的操作,得到89e89b8f-d28c-1339-7463-7127c909f056
    • 因为值都给定,可以直接写一遍跑出来,这里要注意int和unsigned的情况,不然跑出来的结果不对,后面卡了一段时间在这里
  4. 对这个reverse的序列号进行表替换,从0123456789abcdef2409715836dbeafc
    得到36f36b3c-a03e-4996-8759-8408e626c215,这个就是后续操作要用到的字符串了(真折腾)
  5. 然后对一个256长度的data根据本身值和上面得出的序列号字符串进行一些奇怪的swap操作,看出来就是纯粹为了增加难度= =
  6. 然后终于开始处理我们输入的password啦,先分配一个 (4 * pass_len / 3) 的空间
    等等,这个空间大小,大家是不是想到了base64?
  7. 开始一个循环处理,先继续瞎操作一下data256,取出一个特定的值跟password异或,这里记异或后的值为ch
  8. 对ch进行一些处理,分割成6bit一位,从!:#$%&()+-*/~_[]{}?<>,.@^abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789\';`中取对应位置的值出来,这刚好就是65个。。也就对应了base64的字符,分号对应等于号,不过里面还有少许异或操作
  9. 把处理出来的值跟固定的字符串比较{9*8ga*l!Tn?@#fj'j$\\g;;,返回true/false

所以这整一个变形就是变了base64,如果对base64算法熟悉的一下子就能看出来(显然我不是,太菜了,看了好久,嘤嘤哭)

 

一下就是对应的base64 变形
3字节一组
000000|00 0000|0000 00|000000
xor 7 | nop | xor f | nop

 

3字节编码成4字节,并且编码出来的第一字节异或7,第三字节异或0xf

Solve

知道算法了,接下来就是解了,解就很简单了

  1. 直接抄代码,得到变换后的data256
  2. 对固定的字符串{9*8ga*l!Tn?@#fj'j$\\g;;进行1,3...字节的异或恢复
  3. 直接原版base64 table 对应这个 table变换回原base64,并进行base64 decode
  4. 重复进行大循环中的取出一个特定的值跟password异或,恢复出原password
#-*-coding:utf-8-*-

password = '34567890931'
s = '650f909c-7217-3647-9331-c82df8b98e98'
m3 = '36f36b3c-a03e-4996-8759-8408e626c215'
m2 = '650f909c721736479331c82df8b98e98'
m1 = '89e89b8f-d28c-1339-7463-7127c909f056'
table = "!:#$%&()+-*/`~_[]{}?<>,.@^abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789\\';"
base64table = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/="
cmpstr = " {9*8ga*l!Tn?@#fj'j$\\g;;"
trans = m3 * ((256/len(m3)) + 1)
trans = map(ord, list(trans))
data256 = [0xD7, 0xDF, 0x02, 0xD4, 0xFE, 0x6F, 0x53, 0x3C, 0x25, 0x6C, 0x99, 0x97, 0x06, 0x56, 0x8F, 0xDE, 0x40, 0x11, 0x64, 0x07, 0x36, 0x15, 0x70, 0xCA, 0x18, 0x17, 0x7D, 0x6A, 0xDB, 0x13, 0x30, 0x37, 0x29, 0x60, 0xE1, 0x23, 0x28, 0x8A, 0x50, 0x8C, 0xAC, 0x2F, 0x88, 0x20, 0x27, 0x0F, 0x7C, 0x52, 0xA2, 0xAB, 0xFC, 0xA1, 0xCC, 0x21, 0x14, 0x1F, 0xC2, 0xB2, 0x8B, 0x2C, 0xB0, 0x3A, 0x66, 0x46, 0x3D, 0xBB, 0x42, 0xA5, 0x0C, 0x75, 0x22, 0xD8, 0xC3, 0x76, 0x1E, 0x83, 0x74, 0xF0, 0xF6, 0x1C, 0x26, 0xD1, 0x4F, 0x0B, 0xFF, 0x4C, 0x4D, 0xC1, 0x87, 0x03, 0x5A, 0xEE, 0xA4, 0x5D, 0x9E, 0xF4, 0xC8, 0x0D, 0x62, 0x63, 0x3E, 0x44, 0x7B, 0xA3, 0x68, 0x32, 0x1B, 0xAA, 0x2D, 0x05, 0xF3, 0xF7, 0x16, 0x61, 0x94, 0xE0, 0xD0, 0xD3, 0x98, 0x69, 0x78, 0xE9, 0x0A, 0x65, 0x91, 0x8E, 0x35, 0x85, 0x7A, 0x51, 0x86, 0x10, 0x3F, 0x7F, 0x82, 0xDD, 0xB5, 0x1A, 0x95, 0xE7, 0x43, 0xFD, 0x9B, 0x24, 0x45, 0xEF, 0x92, 0x5C, 0xE4, 0x96, 0xA9, 0x9C, 0x55, 0x89, 0x9A, 0xEA, 0xF9, 0x90, 0x5F, 0xB8, 0x04, 0x84, 0xCF, 0x67, 0x93, 0x00, 0xA6, 0x39, 0xA8, 0x4E, 0x59, 0x31, 0x6B, 0xAD, 0x5E, 0x5B, 0x77, 0xB1, 0x54, 0xDC, 0x38, 0x41, 0xB6, 0x47, 0x9F, 0x73, 0xBA, 0xF8, 0xAE, 0xC4, 0xBE, 0x34, 0x01, 0x4B, 0x2A, 0x8D, 0xBD, 0xC5, 0xC6, 0xE8, 0xAF, 0xC9, 0xF5, 0xCB, 0xFB, 0xCD, 0x79, 0xCE, 0x12, 0x71, 0xD2, 0xFA, 0x09, 0xD5, 0xBC, 0x58, 0x19, 0x80, 0xDA, 0x49, 0x1D, 0xE6, 0x2E, 0xE3, 0x7E, 0xB7, 0x3B, 0xB3, 0xA0, 0xB9, 0xE5, 0x57, 0x6E, 0xD9, 0x08, 0xEB, 0xC7, 0xED, 0x81, 0xF1, 0xF2, 0xBF, 0xC0, 0xA7, 0x4A, 0xD6, 0x2B, 0xB4, 0x72, 0x9D, 0x0E, 0x6D, 0xEC, 0x48, 0xE2, 0x33]


def changeData():
    global data256, trans
    v20 = (trans[0] - 41) & 0xff
    data256[0] = data256[v20]
    data256[v20] = 215
    i = 1
    while i < 256:
        v20 = (v20 + trans[i] + data256[i]) % 256
        data256[i], data256[v20] = data256[v20], data256[i]
        i += 1

import string
import base64
def solveStrangeBase64():
    global cmpstr
    cmpstr = map(ord, list(cmpstr))
    for i in range(0, len(cmpstr)-2, 4):
        cmpstr[i] ^= 7
        if (i+2) < (len(cmpstr)-2):
            cmpstr[i+2] ^= 0xf
    cmpstr = ''.join(map(chr, cmpstr))
    ss = string.maketrans(table, base64table)
    cmpstr = base64.b64decode(cmpstr.translate(ss))

def solvePassXor():
    global cmpstr, data256
    password = []
    i = 0
    j = 0
    k = 0
    while i < len(cmpstr):
        j = (j + 1) % 256
        ch = data256[j] & 0xff
        k = (k + ch) % 256
        data256[j] = data256[k]
        data256[k] = ch
        v1 = data256[j] & 0xff
        password.append(data256[(ch + v1) & 0xff] ^ ord(cmpstr[i]))
        i += 1

    return password

if __name__ == "__main__":
    changeData()
    solveStrangeBase64()
    password = solvePassXor()
    print ''.join(map(chr, password))

跑出来就是fu0kzHp2aqtZAuY6就是flag了

一些逆向关键点

  1. 在arm中会有些奇怪的函数,譬如sub_D02(a1, a2),这个函数里面进行了些非常奇怪的位操作,这好像是某款gcc arm编译器特有的,其实最后就是计算了a1 % a2,对于这种函数,以来比较少,可以用unicorn模拟跑一跑就可以得到结果了,不必去逆。
  2. 在大循环中有个乘0xaaaaaaab再右移的操作,这个其实是编译器优化,是个老生常谈的问题了,直接搜乘模运算可以得到答案。
    譬如这里0xAAAAAAAB * i >> 32这个操作恢复出来就是2 * i / 3,是一种除法优化成乘法和位运算的操作

总结and吐槽

其实难点不多,这题需要对Android的jni比较熟悉,不然不太好做,如果对base64算法熟悉的话可以节省大部分的时间
当中强行加了许多data256的操作,显然是为了增加难度的,不过我觉得就是弄得比较绕,意思不大
另外,我还是不知道他是hook了哪个函数,不知道eq是对应了哪个函数(我果然太菜了嘤嘤哭),不过解出来了,这种通常就是出题难度比解题难度大的


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