矩阵爆破逆向之条件断点的妙用

2024-03-01 19:44 由合天网安实验室发表于 #其他

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

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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！

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