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矩阵爆破逆向之条件断点的妙用

发表于:2024-03-01 16:49 作者: Ba0 阅读数(1940人)

不知道你是否使用过IDA的条件断点呢?在IDA进阶使用中,它的很多功能都有大作用,比如:ida-trace来跟踪调用流程。同时IDA的断点功能也十分强大,配合IDA-python的输出语句能够大杀特杀!

那么本文就介绍一下这个功能点,使用z3来秒解题目。

条件断点

什么是条件断点呢?

条件断点(ConditionalBreakpoint)是一种在代码调试过程中设置的断点,它可以根据特定的条件暂停程序的执行。当程序执行到设置了条件断点的代码行时,如果该条件为真,则程序会暂停执行;如果该条件为假,则程序会继续执行。这种调试技术常用于复杂的程序调试,能够帮助程序员更快地发现程序中的错误,并提高调试的效率。条件断点可以应用于多种编程语言和开发环境中,如C++、Java、Python等。

与普通的断点大差不差,不同点在于,程序运行到条件断点处时,不会让程序暂停,而是继续执行,并执行我们设置好的脚本。

OK,接下来让我们分析这道题目

初次分析

main函数

flag的格式

打开main函数,发现使用了SIMD指令赋值了一些关键数据

继续分析

看来cry1和cry2是很关键的函数

密文:

cry1

发现对我们的输入flag,进行一些转换:

比如:位置顺序和对我们的flag异或一个固定的值。

异或的值是由上下文决定的,但是总是单字节固定

将输入的flag运算完后,转换为 一个int类型的矩阵

初次分析到此结束

cry2

条件断点妙用

经过动调,我发现关键的加密就这三个汇编指令。

意思:取flag->与一个固定的矩阵相乘->输出加密之后的矩阵

如果我们能够打印,加密前的flag和相乘的矩阵元素,就可以逆推明文啦

主要是不清楚,矩阵相乘的顺序,可能是打乱的,那样只能这样来做。

使用了:条件断点

这三个断点依次使用下面3个条件输出

主要是这两个命令:

get_reg_value("rbx") 获取rbx寄存器的值

idc.get_wide_dword() 获取某地址的值(4字节读取)


  print("[rbx] = ",hex(idc.get_wide_dword(get_reg_value("rbx"))))
 
 print("rax = ",hex(get_reg_value("rax")),"[rdi]=
 ",hex(idc.get_wide_dword(get_reg_value("rdi"))))
 
 print("output,rax = ",hex(get_reg_value("rax")),"n")

然后edit breakpoint

OK,见证奇迹的时刻到了,运行程序,成功输出:

推导

因为密文说16字节的,我们将真正的密文提取出来和我们输入假flag产生的密文也提取出来,进行对比


Python

 密文
 unsigned int data[16] = {
 0x00000436, 0x000002B4, 0x000002AF, 0x00000312, 0x000002EA, 0x00000253,
 0x0000020A, 0x0000028E,
 0x000001C6, 0x0000015C, 0x0000017C, 0x0000017A, 0x0000069E, 0x000004AE,
 0x000004B1, 0x00000522
};
 
 假flag输出的结果密文
 unsigned int data[16] = {
 0x00000466, 0x000002F9, 0x00000329, 0x0000046E, 0x00000290, 0x00000184,
 0x000001E4, 0x0000023A,
 0x00000183, 0x000000C1, 0x0000011E, 0x00000122, 0x00000646, 0x00000467,
 0x000004F7, 0x000005EA
};
 
 这是根据条件输出得到的规律;
 
 x1*1+x2*5+x3*4+x4*3=0x436
 y1*1+y2*5+y3*4+y4*3=0x2B4
 z1*1+z2*5+z3*4+z4*3=0x2AF
 n1*1+n2*5+n3*4+n4*3=0x312
 
 x1*2+x2*1+x3*2+x4*3=0x2EA
 y1*2+y2*1+y3*2+y4*3=0x253
 z1*2+z2*1+z3*2+z4*3=0x20A
 n1*2+n2*1+n3*2+n4*3=0x28E
 
 x1*2+x2+x3+x4=0x1c6
 y1*2+y2+y3+y4=0x15c
 z1*2+z2+z3+z4=0x17c
 n1*2+n2+n3+n4=0x17a
 
 x1*3+x2*5+x3*4+x4*7=0x69e
 y1*3+y2*5+y3*4+y4*7=0x4ae
 z1*3+z2*5+z3*4+z4*7=0x4b1
 n1*3+n2*5+n3*4+n4*7=0x522

z3解密

解密脚本:


Python

 from z3 import *
 
 # 定义变量
 x = [Int(f'x{i}') for i in range(1, 5)]
 y = [Int(f'y{i}') for i in range(1, 5)]
 z = [Int(f'z{i}') for i in range(1, 5)]
 n = [Int(f'n{i}') for i in range(1, 5)]
 
 # 定义目标值
 goal = [
 0x466,
 0x2f9,
 0x329,
 0x46e,
 0x290,
 0x184,
 0x1e4,
 0x23a,
 0x183,
 0xc1,
 0x11e,
 0x122,
 0x646,
 0x467,
 0x4f7,
 0x5ea
]
 
 # 定义约束条件
 constraints = [
 x[0]*1 + x[1]*5 + x[2]*4 + x[3]*3 == goal[0],
 y[0]*1 + y[1]*5 + y[2]*4 + y[3]*3 == goal[1],
 z[0]*1 + z[1]*5 + z[2]*4 + z[3]*3 == goal[2],
 n[0]*1 + n[1]*5 + n[2]*4 + n[3]*3 == goal[3],
 x[0]*2 + x[1]*1 + x[2]*2 + x[3]*3 == goal[4],
 y[0]*2 + y[1]*1 + y[2]*2 + y[3]*3 == goal[5],
 z[0]*2 + z[1]*1 + z[2]*2 + z[3]*3 == goal[6],
 n[0]*2 + n[1]*1 + n[2]*2 + n[3]*3 == goal[7],
 x[0]*2 + x[1] + x[2] + x[3] == goal[8],
 y[0]*2 + y[1] + y[2] + y[3] == goal[9],
 z[0]*2 + z[1] + z[2] + z[3] == goal[10],
 n[0]*2 + n[1] + n[2] + n[3] == goal[11],
 x[0]*3 + x[1]*5 + x[2]*4 + x[3]*7 == goal[12],
 y[0]*3 + y[1]*5 + y[2]*4 + y[3]*7 == goal[13],
 z[0]*3 + z[1]*5 + z[2]*4 + z[3]*7 == goal[14],
 n[0]*3 + n[1]*5 + n[2]*4 + n[3]*7 == goal[15]
]
 
 # 创建求解器
 solver = Solver()
 
 # 添加约束条件
 solver.add(constraints)
 
 # 求解
 if solver.check() == sat:
 model = solver.model()
 for i in range(1, 5):
 print(f'x{i} = {model[x[i-1]]}')
 print(f'y{i} = {model[y[i-1]]}')
 print(f'z{i} = {model[z[i-1]]}')
 print(f'n{i} = {model[n[i-1]]}')
 else:
 print('无解')

得到的结果,将其按照数组来填充

得到


Python

这是真flag解密后的结果:
 x1 = 100
 y1 = 89
 z1 = 119
 n1 = 92
 
 x2 = 66
 y2 = 5
 z2 = 69
 n2 = 4
 
 x3 = 84
 y3 = 83
 z3 = 4
 n3 = 104
 
 x4 = 104
 y4 = 82
 z4 = 69
 n4 = 86
 
 100,89,119,92,66,5,69,4,84,83,4,104,104,82,69,86
 

这是假flag解密后的结果:

x1 = 60
 y1 = 1
 z1 = 47
 n1 = 4
 
 x2 = 88
 y2 = 87
 z2 = 86
 n2 = 95
 
 x3 = 89
 y3 = 13
 z3 = 14
 n3 = 94
 x4 = 90
 y4 = 91
 z4 = 92
 n4 = 93
 
 60,1,47,4,88,87,86,95,89,13,14,94,90,91,92,93

按照我的思路来填充结果数组;

因为刚才说了,异或的值不清楚,但是一直为单字节固定值,所以使用Cybe的爆破功能。

根据程序的验证功能可知,flag以Sn@K开头,所以找到了真正的flag

但是顺序发生了变化,下面是假flag生成密文解密之后的结果,发现密文变化了

+-----------------------------------------------------------------------+

| Sn@ku2r3cd3__era                                                      |

| Sn@k78906ba15432                                                     |

|                                                                                       |

| Sn@k0123456789ab                                                    |

|                                                                                       |

| 经过交换后的结果:                                                      |

|                                                                                       |

| Sn@k78906ba15432                                                    |

|                                                                                       |

| 按照我们构造的flag交换顺序后的字符串来恢复            |

| 恢复                                                                               |

| Sn@k3_are_cu2r3                                                        |

+-----------------------------------------------------------------------+

成功验证!