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问题背景

需要定位某应用中的SM4算法用到的密钥。

解决方法

首先要知道什么是SM4算法，百度SM4.0即可看到相应解释，并且有提供了多种语言版本的实现。
对于该算法的底层数学原理，并不需要非常了解。对逆向工程师来说，只需了解算法特点即可：数据是如何参与运算，密钥是在哪一步使用。
参考这里，可以知道其特点是有固定的三组数据，即CK、FK和sbox。而密钥，是固定长度16字节，并且在整个算法中只使用到一次，即如下图(Python版)：

从这一步也可以看到使用了CK数据，说明或许可以根据CK数据被使用的地方来定位key。
然后看下key是怎么被使用的。进入图中GET_UINT32_BE(key[0:4])看下，如下：

可以知道其特征是连续的 << 加上 | 操作。
根据上述信息，思路就出来了：

1. 在程序二进制文件(或者内存)中定位到CK或者Sbox数据段(数据是固定的，因此可以用二进制搜索或者内存扫描特定数据)。
2. 根据数据被引用的地方定位到SM4算法的代码段。
3. 在CK被使用的地方附近查看代码特征：移位操作和或操作（如果有混淆需要考虑去除混淆，或者数据跟踪）。

最后定位到上面那段GET_UINT32_BE函数在应用中的ARM64代码如下：

其中LSL是<<操作，注意后面0x18就是十进制的24，而ORR是｜操作，这里就和算法对应起来了。至于BFI，相当于是比特的手术刀，来移动比特的。
比如BFI X3, X4, #0x10, #8，就是用X4寄存器LSB端(低位)的8个bits替换掉X3寄存器从bit 16到bit 23的位置。
而BFI X3, X4, #0x8, #8，就是用X4寄存器LSB端(低位)的8个bits替换掉X3寄存器从bit 8到bit 15的位置。
因此这里的X1就是密钥key的地址，从该地址取出16字节的内容就是要找的密钥key。

总结

定位SM4算法密钥，只需要了解算法特点，进行定位即可：根据CK定位算法代码区域，根据代码操作特征定位key。

参考资料

1. 百度百科：SM4.0
2. sm4简述
3. ARM64汇编：BFI操作指令

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