[原创]某音老版本X-Medusa粗略分析-Android安全-看雪安全社区

[原创]某音老版本X-Medusa粗略分析

发表于: 2025-2-22 17:03 14172

[原创]某音老版本X-Medusa粗略分析

Tubbs

2025-2-22 17:03

14172

# X-Mdeusa 参数分析

抖音25.0.0六神参数X-Medusa算法还原。首先使用unidbg完成对六神参数的模拟，后面的分析全部基于unidbg模拟执行。

## 详细分析过程

通过unidbg生成一份指令trace日志，所有分析都是为了还原日志中的结果。下面是需要还原的结果：

```python
z7umZ/vXMwv4yfz8KW+7AgUD30Fyg/hdkGDmOvdJAfclrEAFiV+HFZIusnoMRcL8Z2tAqqheflnmgn52Voe8r3n7sCdF/Lb91FGLuei3wPeId2x9cosbAUOEEH285TnGqDZ9LbYK+1GlHr0v0uSlh4N2bSLFvK2ZOrizOGQngjUhr76h/0sBDFytAsgOvHWhs2umwyBgbE/HavK9dhdzqDmL6lQI4mPvSlYGEkDWIROp6MCPKOCgT/jpMaeMDOXaKLC2FR1OzfYJCzw6LG5MZPjpLq1KozOBkSbNASFUKa330+zrrigt95EeI7IVqB0c2GB33crIoOV2uZDeOTek7EWtZvdRh5LvZjwb9rwCyYM3SnJrT5NqJMQv3fzaCkZTH/gmnSWAoISUW/N3CHhD/QWNm6AshwT/Hvw/AUY+UFlIk8iz9Uk=
```

从最后的结果可以看出是一个base64字符串，利用ida插件获取到base64相关函数，然后使用unidbg断点hook base64输入数据和base64结果来判定是否是标准的base64算法。

```java
// base64 分析
// base64 入参分析
debugger.addBreakPoint(module.base + 0xbfbf4, new BreakPointCallback() {
    int count = 0;
    @Override
    public boolean onHit(Emulator<?> emulator, long address) {
        System.out.println("call base64 bfbf4 count = " + ++count);
        Backend backend = emulator.getBackend();
        long msgAddr = backend.reg_read(Arm64Const.UC_ARM64_REG_X3).longValue();
        long msgLen = backend.reg_read(Arm64Const.UC_ARM64_REG_X4).longValue();
        byte[] message = backend.mem_read(msgAddr, msgLen);
        System.out.println("addr 0x" + Long.toHexString(msgAddr) + ", length " + msgLen + "\n" + bytesToHexString(message));
        return true;
    }
});
// base64 结果？
debugger.addBreakPoint(module.base + 0xbfd44, new BreakPointCallback() {
    int count = 0;
    @Override
    public boolean onHit(Emulator<?> emulator, long address) {
        System.out.println("call base64 bfd44 count = " + ++count);
        Backend backend = emulator.getBackend();
        long resAddr = backend.reg_read(Arm64Const.UC_ARM64_REG_X0).longValue();
        long resLen = backend.reg_read(Arm64Const.UC_ARM64_REG_X1).longValue();
        byte[] result = backend.mem_read(resAddr, resLen);
        System.out.println(new String(result));
        return true;
    }
});
```

![图片描述](upload/attach/202502/951135_BKFC6G52KGHVQEC.webp)

利用上面hook结果验证base64是标准的，并且得到了base64之前medusa结果存储的内存地址，方便后面traceWrite分析。将medusa解base64的到如下字节：

```python
cf bb a6 67 fb d7 33 0b f8 c9 fc fc 29 6f bb 02 05 03 df 41 72 83 f8 5d 90 60 e6 3a f7 49 01 f7 25 ac 40 05 89 5f 87 15 92 2e b2 7a 0c 45 c2 fc 67 6b 40 aa a8 5e 7e 59 e6 82 7e 76 56 87 bc af 79 fb b0 27 45 fc b6 fd d4 51 8b b9 e8 b7 c0 f7 88 77 6c 7d 72 8b 1b 01 43 84 10 7d bc e5 39 c6 a8 36 7d 2d b6 0a fb 51 a5 1e bd 2f d2 e4 a5 87 83 76 6d 22 c5 bc ad 99 3a b8 b3 38 64 27 82 35 21 af be a1 ff 4b 01 0c 5c ad 02 c8 0e bc 75 a1 b3 6b a6 c3 20 60 6c 4f c7 6a f2 bd 76 17 73 a8 39 8b ea 54 08 e2 63 ef 4a 56 06 12 40 d6 21 13 a9 e8 c0 8f 28 e0 a0 4f f8 e9 31 a7 8c 0c e5 da 28 b0 b6 15 1d 4e cd f6 09 0b 3c 3a 2c 6e 4c 64 f8 e9 2e ad 4a a3 33 81 91 26 cd 01 21 54 29 ad f7 d3 ec eb ae 28 2d f7 91 1e 23 b2 15 a8 1d 1c d8 60 77 dd ca c8 a0 e5 76 b9 90 de 39 37 a4 ec 45 ad 66 f7 51 87 92 ef 66 3c 1b f6 bc 02 c9 83 37 4a 72 6b 4f 93 6a 24 c4 2f dd fc da 0a 46 53 1f f8 26 9d 25 80 a0 84 94 5b f3 77 08 78 43 fd 05 8d 9b a0 2c 87 04 ff 1e fc 3f 01 46 3e 50 59 48 93 c8 b3 f5 49
```

接下来则需要分析上面字节的来源，通过之前的线索直接traceWrite内存区域得到如下结果：

![图片描述](upload/attach/202502/951135_NV64PCS9AM5TZWS.webp)

![图片描述](upload/attach/202502/951135_TC6X5URXSCP8TU7.webp)

从上图中可以看出trace内存指示的位置和LR都不是直接写内存的地方，之前没遇到过这种情况，不知道这里是unidbg的缺陷还是app的什么策略，不过问题不大，既然trace不到具体的写内存过程，那就写hook函数时刻判断内存找到内存变化的瞬间，然后利用unidbg单步调试，数据绝对不会凭空出现在内存里。

```java
emulator.getBackend().hook_add_new(new CodeHook() {
    @Override
    public void hook(Backend backend, long address, int size, Object user) {
        long memAddr = 0x4069a000L;
        byte[] buf = backend.mem_read(memAddr, 8);
        String hexStr = bytesToHexString(buf);
        System.out.println("[0x" + Long.toHexString(address) + "] " + hexStr);
        if (buf[0] != 0) {
            System.exit(0);
        }

}

@Override
    public void onAttach(UnHook unHook) {

}

@Override
    public void detach() {

}
}, module.base, module.base + module.size, null);
```

![图片描述](upload/attach/202502/951135_VK8JYAQZNBNPGVV.webp)

![图片描述](upload/attach/202502/951135_UQJQCYJWJGQ5GGM.webp)

trace之后确认不是unidbg的问题，traceWrite结果是准确的，并且从上面的trace结果可以可以看出从pc地址有个变化，接着内存数据就发生了变化，在trace 日志中也能找到证明，接下来则是想办法让unidbg在这里断下

![图片描述](upload/attach/202502/951135_7X7MYX7QNU3TQTY.webp)

很简单保持前面的代码不动，计数调用次数断下即可：

```java
// base64 输入数据内存变化定位
debugger.addBreakPoint(module.base + 0x0d19d8, new BreakPointCallback() {
    int count = 0;
    @Override
    public boolean onHit(Emulator<?> emulator, long address) {
        System.out.println("call 0x0d19d8 count " + ++count);
        if (count == 159) {
            return false;
        }
        return true;
    }
});
```

断下之后开始单步调试

![图片描述](upload/attach/202502/951135_D5AWUY66PJDVSVU.webp)

从上图中可以看出先拷贝进去了20字节并且来源的地址也都知道了，其实将之前的trace长度更改到全长326 或者是大于22字节也同样能看出medusa base64输入参数的分布。**medusa base64输入是三部分拷贝进来的，第一部分是20字节，第二部分是2字节，第三部分则是剩下的所有。** 具体分析方式也是重复上面的步骤而已。

```python
cf bb a6 67 fb d7 33 0b f8 c9 fc fc 29 6f bb 02 05 03 df 41

72 83

f8 5d 90 60 e6 3a f7 49 01 f7 25 ac 40 05 89 5f 87 15 92 2e b2 7a 0c 45 c2 fc 67 6b 40 aa a8 5e 7e 59 e6 82 7e 76 56 87 bc af 79 fb b0 27 45 fc b6 fd d4 51 8b b9 e8 b7 c0 f7 88 77 6c 7d 72 8b 1b 01 43 84 10 7d bc e5 39 c6 a8 36 7d 2d b6 0a fb 51 a5 1e bd 2f d2 e4 a5 87 83 76 6d 22 c5 bc ad 99 3a b8 b3 38 64 27 82 35 21 af be a1 ff 4b 01 0c 5c ad 02 c8 0e bc 75 a1 b3 6b a6 c3 20 60 6c 4f c7 6a f2 bd 76 17 73 a8 39 8b ea 54 08 e2 63 ef 4a 56 06 12 40 d6 21 13 a9 e8 c0 8f 28 e0 a0 4f f8 e9 31 a7 8c 0c e5 da 28 b0 b6 15 1d 4e cd f6 09 0b 3c 3a 2c 6e 4c 64 f8 e9 2e ad 4a a3 33 81 91 26 cd 01 21 54 29 ad f7 d3 ec eb ae 28 2d f7 91 1e 23 b2 15 a8 1d 1c d8 60 77 dd ca c8 a0 e5 76 b9 90 de 39 37 a4 ec 45 ad 66 f7 51 87 92 ef 66 3c 1b f6 bc 02 c9 83 37 4a 72 6b 4f 93 6a 24 c4 2f dd fc da 0a 46 53 1f f8 26 9d 25 80 a0 84 94 5b f3 77 08 78 43 fd 05 8d 9b a0 2c 87 04 ff 1e fc 3f 01 46 3e 50 59 48 93 c8 b3 f5 49
```

将上面的部分按照前面分析完成分割，接下来先追主体数据来源，将之前的trace中内存首字节变化程序退出的语句注释掉，并将前面`count == 159` 的条件更改为`count >= 159` 那么接下来的第三个X1对应的地址就是主体部分的来源`0x40695280`。接下来开始分析此处内存数据的来源, 还是traceWrite得到如下结果：

![图片描述](upload/attach/202502/951135_T4FFJ6C4G7RDYG9.webp)

对应的是libc中的函数，通过LR地址发现是memcpy系统调用，这里直接偷懒到日志文件中搜索，如果有足够耐心前面也可以不调试，单个字节在trace日志里搜索。这里直接搜索对应内存地址：

![图片描述](upload/attach/202502/951135_7K7KW8BABHNX8HZ.webp)

从上面可以看出只有127个结果，倒着看在上图位置发现首字节，搜索那句pc值：

![图片描述](upload/attach/202502/951135_23BJN6SH6658DY5.webp)

查看这句附近的汇编指令能发现下面规律：

![图片描述](upload/attach/202502/951135_3HUYFTCBYP39ZT6.webp)

第三部分的数据是通过异或得到的：

![图片描述](upload/attach/202502/951135_JDUAAVJBWSUCKHB.webp)

将搜索结果拿出来部分进行分析

```python
0x84 ^ 0x7c = 0xf8
0xe7 ^ 0xba = 0x5d
0x5  ^ 0x95 = 0x90
0xc7 ^ 0xa7 = 0x60
0x95 ^ 0x73 = 0xe6
0x58 ^ 0x62 = 0x3a
0x26 ^ 0xd1 = 0xf7
0xa3 ^ 0xea = 0x49
0x16 ^ 0x17 = 0x1
0xc6 ^ 0x31 = 0xf7
0x4c ^ 0x69 = 0x25
0x11 ^ 0xbd = 0xac
0x69 ^ 0x29 = 0x40
0x53 ^ 0x56 = 0x5
0xe5 ^ 0x6c = 0x89
0xce ^ 0x91 = 0x5f

0x84 ^ 0x3  = 0x87
0xe7 ^ 0xf2 = 0x15
0x5  ^ 0x97 = 0x92
0xc7 ^ 0xe9 = 0x2e
0x95 ^ 0x27 = 0xb2
0x58 ^ 0x22 = 0x7a
0x26 ^ 0x2a = 0xc
0xa3 ^ 0xe6 = 0x45
0x16 ^ 0xd4 = 0xc2
0xc6 ^ 0x3a = 0xfc
0x4c ^ 0x2b = 0x67
0x11 ^ 0x7a = 0x6b
0x69 ^ 0x29 = 0x40
0x53 ^ 0xf9 = 0xaa
0xe5 ^ 0x4d = 0xa8
0xce ^ 0x90 = 0x5e

0x84 ^ 0xfa = 0x7e
0xe7 ^ 0xbe = 0x59
0x5  ^ 0xe3 = 0xe6
0xc7 ^ 0x45 = 0x82
0x95 ^ 0xeb = 0x7e
0x58 ^ 0x2e = 0x76
0x26 ^ 0x70 = 0x56
0xa3 ^ 0x24 = 0x87
0x16 ^ 0xaa = 0xbc
0xc6 ^ 0x69 = 0xaf
0x4c ^ 0x35 = 0x79
0x11 ^ 0xea = 0xfb
0x69 ^ 0xd9 = 0xb0
0x53 ^ 0x74 = 0x27
0xe5 ^ 0xa0 = 0x45
0xce ^ 0x32 = 0xfc
```

从上面可以看出呈现出一定的规律，都是同一个16字节数组异或后得到最后结果，先分析每组变化的字节来源。直接在附近搜索0x7c:

![图片描述](upload/attach/202502/951135_A9Q29W3F2DBKACY.webp)

在临近位置发现上图所示的计算过程，继续向下翻能发现会出现和上图所示差不多的模式，都是每四个字节一组的计算，这里可能是有个循环或是是什么规律，根据之前traceWrite第三部分地址得到的数据往前一层开始大致确定带有上面模式的开始，然后拿出来单独分析。

![图片描述](upload/attach/202502/951135_RPG3HFRUKC8BFV9.webp)

```
大致就是从上面截图这部分开始，取16字节顺着日志分析数据变化，总结出下面的变化

4c 9d 94 f4 66 ec 1c 26 d5 b2 52 46 bd bb d4 30

接着与0xbffbb40 开始的数据异或，前16字节

ea 2b 04 5b 11 bf 23 64 83 9e 6a b2 7f 95 a9 df

异或之后得到
a6 b6 90 af 77 53 3f 42 56 2c 38 f4 c2 2e 7d ef

这部分变化也能从第三部分的内存变化中看出来

```

![图片描述](upload/attach/202502/951135_FR2NVP2ET7QR45E.webp)

![图片描述](upload/attach/202502/951135_MMRA7MMU8X8J2HK.webp)

```
a6 b6 90 af 77 53 3f 42 56 2c 38 f4 c2 2e 7d ef

将上面异或结果转成 4 * 4 的矩阵

a6 b6 90 af
77 53 3f 42
56 2c 38 f4
c2 2e 7d ef

按照上面的列查表 0xdfed0

38 5f fb 9e a0 e4 c0 44 50 b3 64 e7 75 b7 89 7b

38 5f fb 9e
a0 e4 c0 44
50 b3 64 e7
75 b7 89 7b
```

![图片描述](upload/attach/202502/951135_6MPNBQD58EZG9G3.webp)

```
按照上图所示的变化重新排序数据
00 b3 89 44 00 b7 fb e7 00 5f c0 7b 00 e4 64 9e

38 b3 89 44 a0 b7 fb e7 50 5f c0 7b 75 e4 64 9e

38 b3 89 44 
a0 b7 fb e7 
50 5f c0 7b 
75 e4 64 9e

明显看着就是行变化，已经看着非常像是aes算法了
```

通过上面的日志分析，这部分已经看着非常像是的aes了，但是字节代换部分表是固定的，更可能是个aes算法的变种魔改。如果是aes的魔改那么行变换之后就是列混淆部分了。下面部分日志通过脚本筛选出读取内存和一些数学运算：

![图片描述](upload/attach/202502/951135_HN73WKSQKMTV8WX.webp)

上面只是部分被筛选出来的日志，选择其中一部分进行分析：

```
接着上面行变换之后的矩阵

38 b3 89 44 
a0 b7 fb e7 
50 5f c0 7b 
75 e4 64 9e

将日志中出现的计算总结如下
第1列第1字节计算总结
0x38 << 1 = 0x70
0x70 ^ 0 = 0x70

第1列第2字节计算总结
0xa0 ^ 0 = 0xa0
0xa0 << 1 = 0x140 & 0xff = 0x40
0x40 ^ 0x1b = 0x5b
0x5b ^ 0xa0 = 0xfb

第1列第3字节计算总结
0x50 ^ 0x0 = 0x50
0x50 << 1 = 0xa0

第1列第4字节计算总结
0x75 ^ 0x0 = 0x75
0x75 << 1 = 0xea

总计算
0x70 ^ 0xfb = 0x8b
0x50 ^ 0x8b = 0xdb
0xdb ^ 0x75 = 0xae

将上面的计算可以汇总成一句计算
lsl_one_bit(col[0] ^ 0x0) ^ lsl_one_bit(col[1] ^ 0x0) ^ col[1] ^ col[2] ^ col[3]

这个计算逻辑出来之后就非常熟悉了
```

根据上面的计算分析，多分析几组日志中的数据就更能确定是aes中列混淆的计算了。直接上网或者是利用大模型搞个列混淆代码，连着之前的逻辑一起写个python代码测试：

```python
message = bytes.fromhex("4c9d94f466ec1c26d5b25246bdbbd430")
fixed_bytes_1 = bytes.fromhex("ea2b045b11bf2364839e6ab27f95a9df84e705c7955826a316c64c116953e5ce62028a3df75aac9ee19ce08f88cf0541")

# 这里应该是异或初始向量
state = bytes([a ^ b for a, b in zip(message, cycle(fixed_bytes_1))])
print("异或初始化向量: " + state.hex())

# 这个是计算后需要查的表，直接从ida中复制出来的
# 这部分应该是对应着查表， 字节代换的过程
dfed0_table = [
    0x2E, 0x5C, 0x55, 0xED, 0x1B, 0xDA, 0xA, 0x79, 0x28,
    0x69, 0x57, 0xFE, 0x68, 0x3A, 0xDE, 0xAC, 0x90, 0xF9,
    0xC1, 0xE1, 0xC3, 0x8B, 0x7F, 0x59, 0x26, 0xCA, 0x13,
    0xBB, 0x11, 0x37, 0x39, 0x21, 0xEB, 0x9A, 0xFF, 0x5E,
    0x42, 0x33, 0xBE, 0x51, 0x8D, 0x40, 0x1E, 0x91, 0xB3,
    0x85, 0xB7, 0xCD, 0xDC, 0x27, 0x92, 0x83, 0x87, 0x3F,
    0xE6, 0x4A, 0x64, 0x56, 0x8C, 0xA1, 0x76, 0xD2, 0xFD,
    0xC0, 0x63, 0x18, 0x44, 0x1A, 0x9F, 0x61, 0xCB, 0x6E,
    0x67, 0x29, 0xAF, 0xB8, 0x54, 0x60, 0xDB, 0x97, 0xE8,
    0xA3, 0xC9, 0xE4, 0, 0xEC, 0x50, 0x17, 0xBD, 0x2A,
    0xB6, 0x8E, 0x3B, 0x46, 0x65, 0xA6, 0x7A, 0x96, 0xD3,
    0x72, 0x12, 0xBC, 0x20, 0x4D, 0x7C, 0xFA, 0x15, 0xC,
    0x41, 0x9B, 0xAA, 9, 0xF8, 0xF0, 0x5D, 0x84, 0xFC,
    0xE, 0xD6, 0xA0, 0xF2, 0xEF, 0x4E, 0x10, 0xBF, 0x89,
    0x6D, 0x9C, 0x98, 6, 0xC2, 0xC7, 0x5A, 0xF1, 0xB1,
    0xA5, 0xF4, 0xB9, 0xA2, 0xF5, 0x78, 0xAE, 0x3D, 0x24,
    0xFB, 0x30, 0x9D, 0xD8, 0xA4, 0x6F, 0x1F, 0x49, 0xD0,
    0x95, 0x3C, 0x99, 0xBA, 0x23, 0xEA, 0x53, 0x14, 0x2B,
    0xE0, 0xD, 0x5B, 0x94, 0x38, 0x4B, 0x1C, 0xCC, 0x4C,
    0x88, 0x2C, 0x81, 0xF3, 0x9E, 0x70, 0xF6, 0x58, 0x45,
    0xB0, 0x35, 0x5F, 0x6A, 0x8A, 0x32, 0x19, 0x34, 0xDD,
    0x4F, 0x7D, 0x36, 0xEE, 0xAB, 0x75, 0x71, 0xF, 0x25,
    0xB5, 0xE9, 0x47, 0xF7, 0xCF, 0x43, 0x6C, 0xC6, 0x8F,
    0x31, 0xB2, 0x2F, 0xD9, 0x1D, 0xC4, 0xA8, 0xD4, 0x93,
    0x73, 0xA7, 0x82, 0x77, 0x66, 8, 0x6B, 1, 0xA9, 0xE3,
    0xD5, 0xAD, 0xD7, 0xE5, 0x62, 0x86, 3, 0x22, 0xB4,
    0x2D, 0xD1, 0xDF, 0x3E, 0x7B, 0x52, 0xE2, 0x7E, 0x48,
    0xE7, 0xB, 4, 0xC8, 0x16, 0xC5, 2, 0xCE, 7, 0x74, 0x80,
    5, 0x8D, 1, 2, 4, 8, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80, 0x1B,
    0x36, 0, 0, 0, 0, 0,
]

state_1 = [dfed0_table[a] for a in state]
print("查表结果: " + bytes(state_1).hex())

# 修改行变换到和日志中的结果一致
def shift_rows(s):
    s[0][1], s[1][1], s[2][1], s[3][1] = s[2][1], s[3][1], s[0][1], s[1][1]
    s[0][2], s[1][2], s[2][2], s[3][2] = s[3][2], s[0][2], s[1][2], s[2][2]
    s[0][3], s[1][3], s[2][3], s[3][3] = s[1][3], s[2][3], s[3][3], s[0][3]

def print_matrix_hex(matrix):
    for row in matrix:
        print(' '.join(['{:02x}'.format(x) for x in row]))

state_1 = np.asarray(state_1).reshape(4, 4)
print_matrix_hex(state_1)
shift_rows(state_1)
print("移位结果: ")
print_matrix_hex(state_1)

# 下面则需要进行列混淆
def gf_multiply(a, b):
    p = 0
    counter = 0
    while b:
        if b & 1:
            p ^= a
        a <<= 1
        if a & 0x100:
            a ^= 0x11B
        b >>= 1
        counter += 1
    return p

def mix_columns(state):
    new_state = [[0 for _ in range(4)] for _ in range(4)]
    mix_matrix = [
        [0x02, 0x03, 0x01, 0x01],
        [0x01, 0x02, 0x03, 0x01],
        [0x01, 0x01, 0x02, 0x03],
        [0x03, 0x01, 0x01, 0x02]
    ]
    for col in range(4):
        for row in range(4):
            for k in range(4):
                new_state[row][col] ^= gf_multiply(mix_matrix[row][k], state[k][col])
    return new_state

state_1 = mix_columns(state_1)
print("列混淆结果: ")
print_matrix_hex(state_1)
```

验证之后更加确定是aes魔改的算法了，后面的日志都可以带入aes计算逻辑了，而且发现只是计算的轮数被减少了，只保留了3轮计算，并且加密使用的密钥和iv是固定的，并且是固定字节的md5的结果这里和X-Argus AES部分类似，而且和海外版也保持一致所以还原算法时，轮钥和初始化向量可以固定。下面给出随手还原验证代码, 是分析过程脚本，部分注释不准确：

```python
# 此字节数组前16字节看成是iv，中间16字节看成是轮钥，最后16字节看成是固定字节
fixed_bytes = fixed_bytes_1 = bytes.fromhex("ea2b045b11bf2364839e6ab27f95a9df84e705c7955826a316c64c116953e5ce62028a3df75aac9ee19ce08f88cf0541")

# 这里显然还是有填充的
# a6859ef7500129091896b693bda37a64
message_hex_str = "a6859ef7500129091896b693bda37a6484bc760816db6c7c7ee4d68af2b5327acb93cbaa1068e3970264df8a0437c4cebda4a78aa358a5c3c79b532abeba15788f80dd7af08eebb976deb674ed5a014a4d4bee0be3e8bf4a71d8bc3fee832aa16c6315c8abad40a1163ff89caccf44197018cd7de9dcac8b49864f0f97adfc4eea9da3f4b93497badb9b51403b2f7d34df872cc79aed512673e6335feee72db6b512885638b4e2a28668e185e3016d7f76aa10084c26c095e995d990c91e93895faccdfe79b609354bda5fdd4588715a0e07f53bea3536a940935dccf3bf9889608bc6d951554d7ea1ac333cb2ac95e7f1fbe572c3f750f6af3804d650f372dfc9635c649dfa9ea9901b257976cad8ab8393070aea4288a30cf2fd77e6fffd77e6ff514a0c0c0c0c0c0c0c0c0c0c0c0c"
message = bytes.fromhex(message_hex_str)

print(message[:-12].hex())
# TODO: 后买再研究padding问题
# message_paded = pad(message, 16)
# print(message_paded.hex())

def print_matrix_hex(matrix):
    for row in matrix:
        print(' '.join(['{:02x}'.format(x) for x in row]))

# 下面是aes魔改的加密算法

def add_round_key(matrix, round_key):
    # round_key = fixed_bytes[16:32]
    for i in range(4):
        for j in range(4):
            matrix[i][j] ^= round_key[i * 4 + j]

def round_encrypt(block_bytes: bytes):
    # 1. 异或iv
    iv = fixed_bytes[:16]
    state = bytes([a ^ b for a, b in zip(block_bytes, iv)])
    logger.debug(f"异或初始化向量: {state.hex()}")
    # 2. 字节代换
    state = [dfed0_table[a] for a in state]
    logger.debug(f"查表结果: {bytes(state).hex()}")
    # 3. 行变换
    state = np.asarray(state).reshape((4, 4))
    shift_rows(state)
    logger.debug(f"行变换结果:")
    print_matrix_hex(state)
    # 4. 列混淆
    state = mix_columns(state)
    logger.debug(f"列混淆结果:")
    print_matrix_hex(state)
    # 5. 异或轮钥
    add_round_key(state, fixed_bytes[16:32])
    logger.debug(f"轮钥结果:")
    print_matrix_hex(state)
    # 6. 第二轮字节代换
    state = [dfed0_table[a] for a in np.asarray(state).flatten()]
    logger.debug(f"第二轮查表结果: {bytes(state).hex()}")
    # 7. 第二轮行变换
    state = np.asarray(state).reshape((4, 4))
    shift_rows(state)
    logger.debug(f"第二轮行变换结果:")
    print_matrix_hex(state)
    # 8. 第二轮异或轮钥
    add_round_key(state, fixed_bytes[32:])
    logger.debug(f"第二轮轮钥结果:")
    print_matrix_hex(state)
    # 9. 最后再异或key
    add_round_key(state, fixed_bytes[16:32])
    logger.debug(f"最后结果:")
    print_matrix_hex(state)
    return bytes(state.flatten().astype(np.uint8))

def aes_encrypt(message: bytes):
    assert len(message) % 16 == 0, 'Message must be padded for AES block size!'
    encrypted_msg = b''
    iv = bytes.fromhex("ea180a0336ed352fcd24e4d50018ae54")
    for i in range(0, len(message), 16):
        msg = message[i:i+16] if iv is None else bytes([a ^ b for a, b in zip(message[i:i+16], iv)])
        iv = round_encrypt(msg)
        print(message[i:i+16].hex())
        print(iv.hex())
        encrypted_msg += iv
    return encrypted_msg

if __name__ == '__main__':
    res = aes_encrypt(message)
    print(f"Encrypted Message: {res.hex()}")
    print('\n'.join(wrap(res.hex(), 32)))
```

到此关于aes部分相关还原完成，接下来则是继续向上看，aes相关输入数据来源，并且这部分也能从前面的traceWrite中看出蛛丝马迹。下面是整理出来的需要继续追踪的数据：

```
a6 
85 9e f7 50

01 29 09 18

96 b6 93 bd a3 7a 64 
84 bc 76 08 16 db 6c 7c 7e e4 d6 8a f2 b5 32 7a 
cb 93 cb aa 10 68 e3 97 02 64 df 8a 04 37 c4 ce 
bd a4 a7 8a a3 58 a5 c3 c7 9b 53 2a be ba 15 78 
8f 80 dd 7a f0 8e eb b9 76 de b6 74 ed 5a 01 4a 
4d 4b ee 0b e3 e8 bf 4a 71 d8 bc 3f ee 83 2a a1 
6c 63 15 c8 ab ad 40 a1 16 3f f8 9c ac cf 44 19 
70 18 cd 7d e9 dc ac 8b 49 86 4f 0f 97 ad fc 4e 
ea 9d a3 f4 b9 34 97 ba db 9b 51 40 3b 2f 7d 34 
df 87 2c c7 9a ed 51 26 73 e6 33 5f ee e7 2d b6 
b5 12 88 56 38 b4 e2 a2 86 68 e1 85 e3 01 6d 7f 
76 aa 10 08 4c 26 c0 95 e9 95 d9 90 c9 1e 93 89 
5f ac cd fe 79 b6 09 35 4b da 5f dd 45 88 71 5a 
0e 07 f5 3b ea 35 36 a9 40 93 5d cc f3 bf 98 89 
60 8b c6 d9 51 55 4d 7e a1 ac 33 3c b2 ac 95 e7 
f1 fb e5 72 c3 f7 50 f6 af 38 04 d6 50 f3 72 df 
c9 63 5c 64 9d fa 9e a9 90 1b 25 79 76 ca d8 ab 
83 93 07 0a ea 42 88 a3 0c f2 fd 77 e6 ff fd 77 
e6 ff 51 4a 0c 0c 0c 0c 0c 0c 0c 0c 0c 0c 0c 0c

至于为什么要这么分割如果有四神分析经验就感觉这里非常的像X-Argus的部分逻辑了
```

从上面的数据，可以继续使用前面介绍的利用unidbg调试和定位内存变换定位，也可以直接去trace日志中搜索字节找线索，也可以利用经验从末尾开始看起，除去填充字节0c和忽略末尾两个字节，尾部 `fd 77 e6 ff fd 77 e6 ff` 这几个字节实在是太有规律了。同时这里的数据在本文中也只分析主体部分。

![图片描述](upload/attach/202502/951135_HVKSTZXNPRYGD2H.webp)

从上图可以看出这部分的计算规律了，接着是这四字节简单计算分析如下：

```
第一个随机数 0x4a518372

[10:05:08 869][libmetasec_ml.so  0x02d188] [08f17dd3] 0x4002d188: "lsl x8, x8, #3" x8=0x5 => x8=0x28
[10:05:08 869][libmetasec_ml.so  0x02d18c] [486968b8] 0x4002d18c: "ldr w8, [x10, x8]" x10=0xbfffbe20 x8=0x28 => w8=0x51
[10:05:08 869][libmetasec_ml.so  0x02d190] [0825cf1a] 0x4002d190: "lsr w8, w8, w15" w8=0x51 w15=0x5 => w8=0x2

0x51 >> 0x5 = 0x2

[10:05:08 869][libmetasec_ml.so  0x02d0ec] [6a596af8] 0x4002d0ec: "ldr x10, [x11, w10, uxtw #3]" x11=0xbfffbe20 w10=0x1 => x10=0x2884a
[10:05:08 869][libmetasec_ml.so  0x02d0f0] [685968f8] 0x4002d0f0: "ldr x8, [x11, w8, uxtw #3]" x11=0xbfffbe20 w8=0x7 => x8=0x2
[10:05:08 869][libmetasec_ml.so  0x02d0f4] [08010aca] 0x4002d0f4: "eor x8, x8, x10" x8=0x2 x10=0x2884a => x8=0x28848
这里 0x2884a 来源确实在unidbg trace日志中没有体验，这里也是直接套用了四神参数的经验，当然如果去调试肯定也是能找到线索的。

0x2 ^ 0x2884a = 0x28848

[10:05:08 869][libmetasec_ml.so  0x02d0ec] [6a596af8] 0x4002d0ec: "ldr x10, [x11, w10, uxtw #3]" x11=0xbfffbe20 w10=0x1 => x10=0x28848
[10:05:08 869][libmetasec_ml.so  0x02d0f0] [685968f8] 0x4002d0f0: "ldr x8, [x11, w8, uxtw #3]" x11=0xbfffbe20 w8=0x5 => x8=0x51
[10:05:08 869][libmetasec_ml.so  0x02d0f4] [08010aca] 0x4002d0f4: "eor x8, x8, x10" x8=0x51 x10=0x28848 => x8=0x28819

0x28848 ^ 0x51 = 0x28819

[10:05:08 869][libmetasec_ml.so  0x02d104] [6a596af8] 0x4002d104: "ldr x10, [x11, w10, uxtw #3]" x11=0xbfffbe20 w10=0x1 => x10=0x28819
[10:05:08 869][libmetasec_ml.so  0x02d108] [685968f8] 0x4002d108: "ldr x8, [x11, w8, uxtw #3]" x11=0xbfffbe20 w8=0x0 => x8=0x0
[10:05:08 869][libmetasec_ml.so  0x02d10c] [08010aaa] 0x4002d10c: "orr x8, x8, x10" x8=0x0 x10=0x28819 => x8=0x28819
[10:05:08 869][libmetasec_ml.so  0x02d110] [e80328aa] 0x4002d110: "mvn x8, x8" x8=0x28819 => x8=0xfffffffffffd77e6

~0x28819 & 0xffffffff = 0xffffd77e5

```

上面对四字节生成日志做了初步的分析，接下来则是查找异或之前的数据来源，还是重复的trace内存定位重复操作。

```
69 4b e4 5b 5c 87 13 62 43 8b 7f f0 24 91 0b 98 
1b 2b fd 14 4a cf 0d 2d 6c 36 dd f6 97 1e e0 e4 
9b 22 fd e2 c8 39 b9 5b 5b 5a fd 45 a7 58 b4 21 
64 ae 5d 58 45 e8 0f 69 7f 20 0d 16 71 16 ce 90 
21 4b 03 0b a5 fc 3d ab b4 13 7c 05 17 42 3d 97 
27 41 48 08 7c d7 d6 8a 9c e8 bf 4d 52 bd d6 f0 
c0 05 eb 4a 30 b9 6e 96 e7 30 0a 0f 23 51 fc af 
79 b2 78 71 52 01 39 0c 62 5e 83 5f cb 6a cd 3d 
64 ac 37 dd d0 80 43 39 78 d1 b0 7c 12 ac 51 95 
19 ce 28 08 18 d0 c1 53 ed 75 21 de 4b 1f d5 60 
97 1c f2 05 fe 90 08 90 55 ed 7f aa d9 3d e2 0f 
6a 24 e7 2f e1 6e fe b9 53 30 89 9f 49 f4 42 ad 
25 a2 aa a3 77 8c 2d e8 f8 08 4c 0c ca cb de a6 
6c a0 bb 15 40 65 fe 86 74 3b ae b7 aa b0 09 47 
53 ce 4b 54 53 68 90 17 04 18 05 25 08 ad 81 49 
c7 f9 a1 b6 0c 8f a8 2f 9c a1 13 7b 05 63 de 76 
e4 d8 0e 90 35 25 dc 65 6c fa 7d 0c bd 75 d4 ea 
0d 00 00 00 00 00 00 00 00
```

![图片描述](upload/attach/202502/951135_RDAU57TF9VVXEY8.webp)

当然这还不是最初生成的位置，继续查找：

![图片描述](upload/attach/202502/951135_V7BJRFG2R2E5E44.webp)

发现是逆序的，并且相关计算都是在函数`0x89824` 中完成，这里是处理最初输入数据的函数，并且混淆也不是很严重只需要照着静态代码还原即可。

![图片描述](upload/attach/202502/951135_U3J8MAQ2XQUY5NZ.webp)

通过调试获取输入数据是protobuf

```
0a 10 36 6c 95 6c 35 72 5a 9b e4 d4 1d 65 c8 b8 
79 26 10 04 18 f4 fd ae 9b 0f 22 04 33 30 31 39 
32 0a 31 36 31 31 39 32 31 37 36 34 3a 06 32 35 
2e 30 2e 30 42 14 76 30 34 2e 30 34 2e 30 35 2d 
6d 6c 2d 61 6e 64 72 6f 69 64 48 80 94 a0 40 52 
08 00 00 00 00 00 00 00 00 60 9a ef b5 fa 0c 6a 
14 a9 91 86 04 d7 79 bd 1b 90 8b ea 84 5e 31 34 
6b 13 6b e5 f0 72 06 24 17 68 83 2a 1c 7a 0e 08 
02 10 be e1 54 18 be e1 54 20 be e1 54 a2 01 04 
6e 6f 6e 65 a8 01 e2 05 ba 01 09 08 e6 8d e1 f9 
0c 38 ac 71 c2 01 6a 7b 0a 09 22 63 6d 72 22 3a 
09 31 36 37 37 37 32 31 36 2c 0a 09 22 63 6d 72 
32 22 3a 09 31 36 37 37 37 32 31 36 2c 0a 09 22 
75 6e 5f 68 22 3a 09 30 2c 0a 09 22 6b 64 22 3a 
09 36 39 34 33 36 37 2c 0a 09 22 66 6b 64 22 3a 
09 31 39 39 38 30 31 38 32 30 34 2c 0a 09 22 70 
64 22 3a 09 2d 31 30 34 33 30 39 30 30 38 35 0a 
7d
```

![图片描述](upload/attach/202502/951135_BSW8HFDAYZWQVW2.webp)

到这里X-Medusa算法的主体部分就都完成了，下面给出简单的整体粗略验证代码：

```python
# -*- coding: utf-8 -*-

'''
正向验证前面的分析，尝试完整还原日志中的计算流程。

'''

import numpy as np
from loguru import logger
from gmssl import sm3, func
from itertools import cycle
from Crypto.Util.Padding import pad

sign_key_bytes = bytes.fromhex("ac1adaae95a7af94a5114ab3b3a97dd80050aa0a39314c40528caec95256c28c")
rand_num = bytes.fromhex("7283514a")  # 随机数

# 和protocbuf 初步处理相关的数据
protobuf_mixed_bytes = sm3.sm3_hash(func.bytes_to_list(sign_key_bytes + rand_num + sign_key_bytes))
logger.debug(protobuf_mixed_bytes)

# 待加密的设备信息protobuf
device_protobuf = bytes.fromhex("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")

# 下面则是还原最开始的处理
def c_bitwise_not(num):
    # 假设模拟 32 位 int 类型
    bit_size = 32
    # 创建一个 32 位的掩码，所有位都为 1
    mask = (1 << bit_size) - 1
    # 对输入的数进行按位取非操作，并与掩码进行按位与操作
    result = ~num & mask
    # 检查结果是否为负数（最高位为 1）
    if result & (1 << (bit_size - 1)):
        # 如果是负数，将其转换为 Python 的负数表示
        result -= (1 << bit_size)
    return result

def bfxill(w21, w8):
    # 提取 w8 中从第 3 位开始、宽度为 5 位的位域
    extracted_bits = (w8 >> 3) & 0b11111
    # 清除 w21 的最低 5 位
    w21 = w21 & ~0b11111
    # 将提取的位域插入到 w21 的最低 5 位
    w21 = w21 | extracted_bits
    return w21

def medusa_protobuf_mixed(protobuf_bytes: bytes, mix_param_bytes: bytes):
    result = []
    for i, b in enumerate(protobuf_bytes):
        idx = (4 * i) % len(mix_param_bytes)
        tmp = (b >> 2) & 0xffffc03f | (b << 6)
        tmp += mix_param_bytes[idx]
        eon_val = (tmp ^ c_bitwise_not(mix_param_bytes[idx + 1])) & 0xffffffff
        tmp = bfxill((32 * eon_val & 0xffffffff), eon_val) + mix_param_bytes[idx + 1]
        tmp = (mix_param_bytes[idx] ^ c_bitwise_not(tmp)) & 0xffffffff
        result.append(int.to_bytes(tmp, 4, byteorder='little')[0])
    # 开始第二步处理
    mixed_param =  list(reversed(result))  # 逆转
    # 处理前两个字节
    mixed_param[0] = (((c_bitwise_not(mixed_param[-2]) ^ mixed_param[-1]) & 0xffffffff) + mixed_param[0]) & 0xffffffff
    mixed_param[1] = (mixed_param[0] ^ mixed_param[-1] ^ 0xfe) + mixed_param[1] & 0xffffffff
    # print(f"Mixed parameter [0]: {hex(mixed_param[0])}, {hex(mixed_param[1])}")
    for i in range(2, len(mixed_param) - 1):
        mixed_param[i] += mixed_param[i-2] ^ (((mixed_param[i-1] & 0x80 != 0)) | (2 * mixed_param[i-1])) ^ (c_bitwise_not(i) & 0xffffffff)
        mixed_param[i] = int.to_bytes(mixed_param[i], 8, byteorder='little')[0]
    # 最后一个字节特殊处理
    mixed_param[-1] ^= mixed_param[-2]
    return bytes(mixed_param[1:])

protobuf_processed = medusa_protobuf_mixed(device_protobuf, bytes.fromhex(protobuf_mixed_bytes))
logger.debug(protobuf_processed.hex())

# xor 计算

# NOTE: 注意输入随机数的序列。统一使用大端模式
def get_xor_key(random_bytes: bytes):
    a, b = random_bytes[-2], random_bytes[-1]
    res = a ^ (a >> 0x5) ^ ((a << 0xb | b))
    res = (~res) & 0xffffffff
    return res

logger.debug(f"xor key calculated {hex(get_xor_key(rand_num))}")
xor_key = bytes.fromhex('fffd77e6')  # TODO: 这个数字的生成需要单独追
# NOTE: 注意这里需要反转初步计算的protobuf数据, 并且填充0, 还有0d的顺序
# TODO: 这里可能还是数据填充的问题，
pad_bytes = bytes.fromhex('00000000000000000d')
xor_result = bytearray([a ^ b for a, b in zip(reversed(pad_bytes + protobuf_processed), cycle(xor_key))])

logger.debug(f"xor result: {xor_result.hex()}" )

# 头尾拼接字节准备aes简化加密
prefix_bytes = bytes.fromhex('a6')  # 首字节固定
prefix_bytes += bytes.fromhex("859ef750")  # 这四字节是随机数
prefix_bytes += bytes.fromhex("01290918")  # 这四字节除了第二字节可变其他字节固定

aes_lite_in_bytes = prefix_bytes + xor_result + rand_num[2:]

# aes 数据填充
# logger.debug(f"aes lite input: {aes_lite_in_bytes.hex()}")
aes_lite_in_bytes = pad(aes_lite_in_bytes, 16)
logger.debug(f"aes lite input: {aes_lite_in_bytes.hex()}")

# aes简化算法

# 此字节数组前16字节看成是iv，中间16字节看成是轮钥，最后16字节看成第二轮轮钥
'''
ea2b045b11bf2364839e6ab27f95a9df 84e705c7955826a316c64c116953e5ce 62028a3df75aac9ee19ce08f88cf0541
'''
round_key = bytes.fromhex("ea2b045b11bf2364839e6ab27f95a9df84e705c7955826a316c64c116953e5ce62028a3df75aac9ee19ce08f88cf0541")

# 下面是aes魔改的加密算法

def add_round_key(matrix, round_key):
    # round_key = round_key[16:32]
    for i in range(4):
        for j in range(4):
            matrix[i][j] ^= round_key[i * 4 + j]

def round_encrypt(block_bytes: bytes):
    # 1. 异或iv
    iv = round_key[:16]
    state = bytes([a ^ b for a, b in zip(block_bytes, iv)])
    # logger.debug(f"异或初始化向量: {state.hex()}")
    # 2. 字节代换
    state = [dfed0_table[a] for a in state]
    # logger.debug(f"查表结果: {bytes(state).hex()}")
    # 3. 行变换
    state = np.asarray(state).reshape((4, 4))
    shift_rows(state)
    # 4. 列混淆
    state = mix_columns(state)
    # 5. 异或轮钥
    add_round_key(state, round_key[16:32])
    # 6. 第二轮字节代换
    state = [dfed0_table[a] for a in np.asarray(state).flatten()]
    # logger.debug(f"第二轮查表结果: {bytes(state).hex()}")
    # 7. 第二轮行变换
    state = np.asarray(state).reshape((4, 4))
    shift_rows(state)
    # 8. 第二轮异或轮钥
    add_round_key(state, round_key[32:])
    # 9. 最后再异或key
    add_round_key(state, round_key[16:32])
    return bytes(state.flatten().astype(np.uint8))

def aes_encrypt(message: bytes):
    assert len(message) % 16 == 0, 'Message must be padded for AES block size!'
    encrypted_msg = b''
    # NOTE: 这里的iv是signkey的后16字节取md5和argus保持一致
    iv = bytes.fromhex("ea180a0336ed352fcd24e4d50018ae54")
    for i in range(0, len(message), 16):
        msg = message[i:i+16] if iv is None else bytes([a ^ b for a, b in zip(message[i:i+16], iv)])
        iv = round_encrypt(msg)
        # print(message[i:i+16].hex())
        # print(iv.hex())
        encrypted_msg += iv
    return encrypted_msg

aes_result = aes_encrypt(aes_lite_in_bytes)
logger.debug(f"aes lite result: {aes_result.hex()}")

```

## 部分补充

base64输入参数中的第一部分是一个时间戳也是X-Khronos与protobuf编号1对应字节的异或：

![图片描述](upload/attach/202502/951135_B9427MTQWY2MU6R.webp)

中间的两个字节留意出现的随机字节。

## 总结

1. 上面只记录了主体加密部分，部分细节缺失，但是不需要那么高还原度也可以通过接口校验。
2. 除了部分魔改之后，大部分算法细节和X-Argus流程几乎一致，protobuf输入数据都打部分相似。
3. 使用unidbg0.9.8发现调用过程中总是缺失部分关键信息，但是由于之前分析过太多次了，就没有详细分析原因。
4. 本文只是粗略的分析练手学习，部分算法细节也不够精确。

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#逆向分析

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