【das25 上半复现】【白盒 AES】白盒 aes 初识——CTFapp

常规流程，发现声明了 native 层方法 check 和 get，去查看 so 文件。根据安装包的名字我们应该查看 arm 架构的 so 可能会好一些。

打开之后又我们发现 JNI_Onload 之中和其他函数有花指令，阻止 ida 的分析，清除花指令之后，我们可以跟到 check 函数中的加密函数处。

其中 s1 就是密文，经历了白盒 aes 加密和 crc 白化，先把密文进行 crc 解密

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <string.h>

// CRC32查找表
static uint32_t crc32_table[256];
static int table_initialized = 0;

// 初始化CRC32查找表 (对应Java_com_example_test_MainActivity_Get函数)
void init_crc32_table()
{
    if (!table_initialized)
    {
        for (int i = 0; i < 256; i++)
        {
            uint32_t crc = i;
            for (int j = 0; j < 8; j++)
            {
                if (crc & 1)
                {
                    crc = (crc >> 1) ^ 0xEDB88320;
                }
                else
                {
                    crc >>= 1;
                }
            }
            crc32_table[i] = crc;
        }
        table_initialized = 1;
    }
}

// CRC32计算函数 (对应sub_3750函数)
uint32_t calculate_crc32(const void *data, size_t length)
{
    init_crc32_table();

    const uint8_t *bytes = (const uint8_t *)data;
    uint32_t crc = 0xFFFFFFFF;

    for (size_t i = 0; i < length; i++)
    {
        crc = crc32_table[(crc ^ bytes[i]) & 0xFF] ^ (crc >> 8);
    }

    return ~crc;
}

// XOR解密函数 (对应sub_37F0函数)
void xor_decrypt(const uint8_t *input, uint8_t *output, size_t length, uint32_t key)
{
    uint32_t crc_key = calculate_crc32(&key, 4);

    for (size_t i = 0; i < length; i++)
    {
        output[i] = input[i] ^ ((crc_key >> (8 * (i & 3))) & 0xFF);
    }
}

// 解密主函数
void decrypt_data(const uint8_t *encrypted_data, uint8_t *decrypted_data, size_t length)
{
    // 使用题目中的密钥 0x6C6F7665 ("love"的ASCII)
    uint32_t key = 0x6C6F7665;
    xor_decrypt(encrypted_data, decrypted_data, length, key);
}

// 测试函数
int main()
{
    // 从题目中提取的加密数据
    uint8_t encrypted_data1[] = {
        0x0B, 0xCF, 0x79, 0x7E, 0xC7, 0xEA, 0x5F, 0x31,
        0xBC, 0xEE, 0xE7, 0x0B, 0x1E, 0x91, 0xAA, 0xDD};

    uint8_t encrypted_data2[] = {
        0x6F, 0x07, 0xC1, 0x10, 0x36, 0x75, 0x20, 0x06,
        0x32, 0xE3, 0xD0, 0x66, 0xB8, 0x7D, 0xFC, 0x90};

    uint8_t decrypted1[16];
    uint8_t decrypted2[16];

    // 解密第一部分
    decrypt_data(encrypted_data1, decrypted1, 16);

    // 解密第二部分
    decrypt_data(encrypted_data2, decrypted2, 16);

    // 计算用于解密的CRC32密钥
    uint32_t key = 0x6C6F7665;
    uint32_t crc_key = calculate_crc32(&key, 4);
    printf("原始密钥: 0x%08X\n", key);
    printf("CRC32密钥: 0x%08X\n\n", crc_key);

    printf("解密结果1 (HEX): ");
    for (int i = 0; i < 16; i++)
    {
        printf("%02X", decrypted1[i]);
    }
    printf("\n");

    printf("解密结果2 (HEX): ");
    for (int i = 0; i < 16; i++)
    {
        printf("%02X", decrypted2[i]);
    }
    printf("\n");

    printf("完整解密结果 (HEX): ");
    for (int i = 0; i < 16; i++)
    {
        printf("%02X", decrypted1[i]);
    }
    for (int i = 0; i < 16; i++)
    {
        printf("%02X", decrypted2[i]);
    }
    printf("\n\n");

    // 尝试解释为字符串
    printf("作为字符串:\n");
    printf("部分1: ");
    for (int i = 0; i < 16; i++)
    {
        if (decrypted1[i] >= 32 && decrypted1[i] <= 126)
        {
            printf("%c", decrypted1[i]);
        }
        else
        {
            printf(".");
        }
    }
    printf("\n");

    printf("部分2: ");
    for (int i = 0; i < 16; i++)
    {
        if (decrypted2[i] >= 32 && decrypted2[i] <= 126)
        {
            printf("%c", decrypted2[i]);
        }
        else
        {
            printf(".");
        }
    }
    printf("\n");

    printf("完整字符串: ");
    for (int i = 0; i < 16; i++)
    {
        if (decrypted1[i] >= 32 && decrypted1[i] <= 126)
        {
            printf("%c", decrypted1[i]);
        }
        else
        {
            printf(".");
        }
    }
    for (int i = 0; i < 16; i++)
    {
        if (decrypted2[i] >= 32 && decrypted2[i] <= 126)
        {
            printf("%c", decrypted2[i]);
        }
        else
        {
            printf(".");
        }
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

// 通用解密函数，可以处理任意长度的数据
void general_decrypt(const uint8_t *encrypted, uint8_t *decrypted, size_t length, uint32_t key)
{
    uint32_t crc_key = calculate_crc32(&key, 4);

    printf("\n=== 详细解密过程 ===\n");
    printf("原始密钥: 0x%08X\n", key);
    printf("CRC32密钥: 0x%08X\n", crc_key);
    printf("密钥字节: [0x%02X, 0x%02X, 0x%02X, 0x%02X]\n\n",
           (crc_key >> 0) & 0xFF, (crc_key >> 8) & 0xFF,
           (crc_key >> 16) & 0xFF, (crc_key >> 24) & 0xFF);

    for (size_t i = 0; i < length; i++)
    {
        uint8_t key_byte = (crc_key >> (8 * (i & 3))) & 0xFF;
        decrypted[i] = encrypted[i] ^ key_byte;
        printf("位置%2zu: 0x%02X ^ 0x%02X = 0x%02X ('%c')\n",
               i, encrypted[i], key_byte, decrypted[i],
               (decrypted[i] >= 32 && decrypted[i] <= 126) ? decrypted[i] : '.');
    }

    printf("\n完整HEX结果: ");
    for (size_t i = 0; i < length; i++)
    {
        printf("%02X", decrypted[i]);
    }
    printf("\n");
}

得到结果之后白盒 aes 的密文，什么是白盒 aes，请看下面 2 篇文章

https://bbs.kanxue.com/thread-254042.htm

https://bbs.kanxue.com/thread-285052.htm

核心加密与普通的 aes 没有区别，就是 tyibox 的数据比较大，看的让人有点迷糊，题中又使用了 nibble 写法，使得更加难以阅读分析。

整理之后写脚本进行模拟进行 dfa 注入可以得到 fault 数据

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <cmath>
#include <string>
#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned int u32;

void shiftRows(u8 state[16])
{
    u8 tmp = state[1];
    state[1] = state[5];
    state[5] = state[9];
    state[9] = state[13];
    state[13] = tmp;
    tmp = state[2];
    state[2] = state[10];
    state[10] = tmp;
    tmp = state[6];
    state[6] = state[14];
    state[14] = tmp;
    tmp = state[15];
    state[15] = state[11];
    state[11] = state[7];
    state[7] = state[3];
    state[3] = tmp;
}

u32 tyibox[10][16][256];

u8 tbox[16][256];


int index = 0;

void aes_encrypt_by_table(u8 input[16], int isDFA)
{

    u32 a, b, c, d;

    for (int i = 0; i < 9; i++)
    {
        if (isDFA && i == 8)
        {
            input[index] = 0x33;
        }
        shiftRows(input);

        for (int j = 0; j < 4; ++j)
        {
            a = tyibox[i][4 * j + 0][input[4 * j + 0]];
            b = tyibox[i][4 * j + 1][input[4 * j + 1]];
            c = tyibox[i][4 * j + 2][input[4 * j + 2]];
            d = tyibox[i][4 * j + 3][input[4 * j + 3]];

            input[4 * j + 0] = (a >> 24) ^ (b >> 24) ^ (c >> 24) ^ (d >> 24);
            input[4 * j + 1] = (a >> 16) ^ (b >> 16) ^ (c >> 16) ^ (d >> 16);
            input[4 * j + 2] = (a >> 8) ^ (b >> 8) ^ (c >> 8) ^ (d >> 8);
            input[4 * j + 3] = a ^ b ^ c ^ d;
        }
    }

    shiftRows(input);
    for (int j = 0; j < 16; j++)
    {
        input[j] = tbox[j][input[j]];
    }
}

int main()
{
    unsigned char input1[17] = {0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33};
    aes_encrypt_by_table(input1, 0);
    for (int i = 0; i < 16; i++)
    {
        printf("%02x", input1[i]);
    }
    puts("");
    for (int j = 0; j < 16; j++)
    {
        unsigned char input[17] = {0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33};
        aes_encrypt_by_table(input, 1);

        for (int i = 0; i < 16; i++)
        {
            printf("%02x", input[i]);
        }
        puts("");

        index++;
    }
}

得到 fault 数据之后可以进行用 phonexAES 进行解密得到最后一轮的轮密钥，

再根据轮密钥使用 aes_keyschedule 反推回原始密钥。

最后把密钥和密文扔进厨子里进行解密。