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[GDOUCTF 2023]Tea

时间：2023-06-20 15:23:31浏览次数：55  
标签：__ sub Tea sum a1 2023 v8 rsp GDOUCTF

[GDOUCTF 2023]Tea

  • 无壳，64位程序

程序执行回显如下:

我们要输入8个8字节的数据，经过校验后，即可获得flag。我们看一下输入的数据有点像Tea算法中的128位需要加密的数据格式.

IDA分析:

通过字符串窗口，我们可以找到字符串"you are right!\n".交叉引用(X键)到相关函数去.

字符串所在函数代码:

__int64 sub_140016230()
{
  char *v0; // rdi
  __int64 i; // rcx
  char v3[32]; // [rsp+0h] [rbp-20h] BYREF
  char v4; // [rsp+20h] [rbp+0h] BYREF
  int v5; // [rsp+24h] [rbp+4h]
  int v6; // [rsp+44h] [rbp+24h]
  int v7[12]; // [rsp+68h] [rbp+48h] BYREF
  _DWORD v8[16]; // [rsp+98h] [rbp+78h] BYREF
  int v9[31]; // [rsp+D8h] [rbp+B8h] BYREF
  int j; // [rsp+154h] [rbp+134h]
  int k; // [rsp+174h] [rbp+154h]
  int m; // [rsp+194h] [rbp+174h]

  v0 = &v4;
  for ( i = 102i64; i; --i )
  {
    *(_DWORD *)v0 = -858993460;
    v0 += 4;
  }
  sub_14001137F(&unk_140023009);
  v5 = 32;
  v6 = 0;
  v7[0] = 1234;
  v7[1] = 5678;
  v7[2] = 9012;
  v7[3] = 3456;
  memset(v8, 0, 0x28ui64);
  v9[15] = 0;
  v9[23] = 0;
  sub_1400113E8();
  for ( j = 0; j < 10; ++j )
    sub_1400111FE("%x", &v8[j]);
  sub_140011339(v7);
  sub_140011145(v8, v9);
  sub_1400112B7(v8, v7);
  v6 = sub_140011352(v8);
  if ( v6 )
  {
    sub_140011195("you are right\n");
    for ( k = 0; k < 10; ++k )
    {
      for ( m = 3; m >= 0; --m )
        sub_140011195("%c", (unsigned __int8)((unsigned int)v9[k] >> (8 * m)));
    }
  }
  else
  {
    sub_140011195("fault!\nYou can go online and learn the tea algorithm!");
  }
  sub_140011311(v3, &unk_14001AE90);
  return 0i64;
}

sub_1400113E8函数

__int64 sub_1400113E8(void)
{
  return sub_140011B00();
}

int sub_140011B00()
{
  sub_14001137F(&unk_140023009);
  printf("This is the input format for you geting of flag hex \n");
  printf("0x12345678 0x12345678 0x12345678 0x12345678 0x12345678 0x12345678 0x12345678\n");
  printf("The end of flag:\nHZCTF{This_is_the_fake_flag}\n");
  return printf("input your get the flag:\n");
}
  • 程序运行时，打印的东西
for ( j = 0; j < 10; ++j )
    scanf("%x", &v8[j]);
  • 对我们的v8数组输入十六进制字符串，因为在上一个函数中，指定了我们要输入字符串的格式为hex

sub_140011339函数

__int64 __fastcall sub_140011339(__int64 a1)
{
  return sub_1400117D0(a1);
}

__int64 __fastcall sub_1400117D0(_DWORD *a1)
{
  char *v1; // rdi
  __int64 i; // rcx
  char v4[32]; // [rsp+0h] [rbp-20h] BYREF
  char v5; // [rsp+20h] [rbp+0h] BYREF
  int v6; // [rsp+28h] [rbp+8h]
  int v7; // [rsp+2Ch] [rbp+Ch]
  int v8; // [rsp+30h] [rbp+10h]
  int v9; // [rsp+34h] [rbp+14h]

  v1 = &v5;
  for ( i = 14i64; i; --i )
  {
    *(_DWORD *)v1 = -858993460;
    v1 += 4;
  }
  sub_14001137F(&unk_140023009);
  v6 = 2233;
  v7 = 4455;
  v8 = 6677;
  v9 = 8899;
  *a1 = 2233;
  a1[1] = v7;
  a1[2] = v8;
  a1[3] = v9;
  return sub_140011311(v4, &unk_14001AD00);
}
  • 传入的参数为v7，但是在函数内部通过指针被改变了值
  • 原来的v7值为1234,5678,9012,3456
  • 改变后的v7值为2233,4455,6677,8899

sub_140011145(v8, v9);

代码如下:

__int64 __fastcall sub_140011145(__int64 a1, __int64 a2)
{
  return sub_140012030(a1, a2);
}

__int64 __fastcall sub_140012030(__int64 a1, __int64 a2)
{
  __int64 result; // rax
  int i; // [rsp+24h] [rbp+4h]

  result = sub_14001137F(&unk_140023009);
  for ( i = 0; i < 10; ++i )
  {
    *(_DWORD *)(a2 + 4i64 * i) = *(_DWORD *)(a1 + 4i64 * i);
    result = (unsigned int)(i + 1);
  }
  return result;
}
  • 传入的是v8,v9数组，实际上只是把v8数组的每个值赋给了v9

sub_1400112B7(v8, v7);

代码如下:

__int64 __fastcall sub_1400112B7(__int64 a1, __int64 a2)
{
  return sub_140011900(a1, a2);
}

__int64 __fastcall sub_140011900(__int64 a1, __int64 key)
{
  __int64 result; // rax
  int v3; // [rsp+44h] [rbp+24h]
  int i; // [rsp+64h] [rbp+44h]
  unsigned int v5; // [rsp+84h] [rbp+64h]
  unsigned int sum; // [rsp+C4h] [rbp+A4h]

  result = sub_14001137F(&unk_140023009);
  for ( i = 0; i <= 8; ++i )
  {
    v5 = 0;
    sum = 0xF462900 * i;                        // sum = delta * i
    v3 = i + 1;
    do
    {
      ++v5;
      *(_DWORD *)(a1 + 4i64 * i) += sum ^ (*(_DWORD *)(a1 + 4i64 * v3)
                                         + ((*(_DWORD *)(a1 + 4i64 * v3) >> 5) ^ (16 * *(_DWORD *)(a1 + 4i64 * v3)))) ^ (sum + *(_DWORD *)(key + 4i64 * (sum & 3)));
      *(_DWORD *)(a1 + 4i64 * v3) += (sum + *(_DWORD *)(key + 4i64 * ((sum >> 11) & 3))) ^ (*(_DWORD *)(a1 + 4i64 * i)
                                                                                          + ((*(_DWORD *)(a1 + 4i64 * i) >> 5) ^ (16 * *(_DWORD *)(a1 + 4i64 * i))));
      sum += 0xF462900;                         // sum += delta
    }
    while ( v5 <= 32 );                         // 循环32次
    result = (unsigned int)(i + 1);
  }
  return result;
}
  • 存在一个变量与一个固定的常数做运算，且常数不受影响，常数为0xF462900
  • 存在移位+异或运算
  • 存在Feistal结构，即把运算后的值相加并且给新的变量
  • do...while循环33次
  • for循环8次

通过上述信息，可以初步判断这个题目是一个魔改的Xtea算法，xtea算法在另外一篇博客已经讲过:https://www.cnblogs.com/qsons/p/17493267.html.不过这个题设了一些坑，而且还是一道魔改的Xtea算法

正常的Xtea算法特征如下:

  • Delta为0x7E3779B9
  • v0 += (((v1 << 4) ^ (v1 >> 5)) + v1) ^ (sum + key[sum & 3])
  • v1 += (((v0 << 4) ^ (v0 >> 5)) + v0) ^ (sum + key[(sum >> 11) & 3])
 *(_DWORD *)(a1 + 4i64 * i) += sum ^ (*(_DWORD *)(a1 + 4i64 * v3)
                                         + ((*(_DWORD *)(a1 + 4i64 * v3) >> 5) ^ (16 * *(_DWORD *)(a1 + 4i64 * v3)))) ^ (sum + *(_DWORD *)(key + 4i64 * (sum & 3)));
      *(_DWORD *)(a1 + 4i64 * v3) += (sum + *(_DWORD *)(key + 4i64 * ((sum >> 11) & 3))) ^ (*(_DWORD *)(a1 + 4i64 * i)
                                                                                          + ((*(_DWORD *)(a1 + 4i64 * i) >> 5) ^ (16 * *(_DWORD *)(a1 + 4i64 * i))));

经过还原后，大致代码如下所示:
a1[i] += sum ^ (a1[v3] + ((a1[v3] >> 5) ^ (a1[v3] << 4)) ^ (sum + key[sum & 3])
a1[v3] += (sum + key[(sum >> 11) & 3] ) ^ (a1[i] + (a1[i] >> 5) ^ (a1[i] << 4))
这里的*16其实就相当于<<4,因为左移N位，相当于乘以2^N次方.

不同点

  • 在a1[i]进行移位+异或运算时，多了个sum进行异或，原型应该是(sum + v1) ^ a ^ c的.
  • delta被魔改为0xF462900
  • 密文一共有10个32位无符号整型数据
  • sum进行解密时，不再是sum << 5.这里在for循环里面，也对sum做了乘以i的处理。
  • 轮数为33轮。

实际上这里的XTEA算法，就是对密文一共10组，每二组进行一次加密。加密轮次为33轮，常数为0xF462900.

v6 = sub_140011352(v8);

__int64 __fastcall sub_140011352(__int64 a1)
{
  return sub_140011B60(a1);
}

__int64 __fastcall sub_140011B60(__int64 a1)
{
  char *v1; // rdi
  __int64 i; // rcx
  unsigned int v3; // edi
  char v5[32]; // [rsp+0h] [rbp-20h] BYREF
  char v6; // [rsp+20h] [rbp+0h] BYREF
  BOOL v7; // [rsp+24h] [rbp+4h]
  int v8[15]; // [rsp+48h] [rbp+28h]
  int j; // [rsp+84h] [rbp+64h]

  v1 = &v6;
  for ( i = 34i64; i; --i )
  {
    *(_DWORD *)v1 = -858993460;
    v1 += 4;
  }
  sub_14001137F(&unk_140023009);
  v7 = 0;
  v8[0] = 0x1A800BDA;
  v8[1] = 0xF7A6219B;
  v8[2] = 0x491811D8;
  v8[3] = 0xF2013328;
  v8[4] = 0x156C365B;
  v8[5] = 0x3C6EAAD8;
  v8[6] = 0x84D4BF28;
  v8[7] = 0xF11A7EE7;
  v8[8] = 0x3313B252;
  v8[9] = 0xDD9FE279;
  for ( j = 0; j < 10; ++j )
    v7 = *(_DWORD *)(a1 + 4i64 * j) == v8[j];
  v3 = v7;
  sub_140011311(v5, &unk_14001AD80);
  return v3;
}
  • 循环10次，v8[j] == a1[j]

密文如下:

v8[0] = 0x1A800BDA;
v8[1] = 0xF7A6219B;
v8[2] = 0x491811D8;
v8[3] = 0xF2013328;
v8[4] = 0x156C365B;
v8[5] = 0x3C6EAAD8;
v8[6] = 0x84D4BF28;
v8[7] = 0xF11A7EE7;
v8[8] = 0x3313B252;
v8[9] = 0xDD9FE279;

解密脚本如下：

C语言脚本:

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#define delta 0xF462900

int main()
{
    uint32_t key[4] = {2233,4455,6677,8899};
    uint32_t Data[10] = { 0x1A800BDA ,0xF7A6219B ,0x491811D8,0xF2013328,0x156C365B, 0x3C6EAAD8,0x84D4BF28,0xF11A7EE7,0x3313B252,0xDD9FE279 };
    unsigned int j;
    int i;
    unsigned int sum;
    for (i = 8; i >= 0; i--)
    {
        j = 33;
        sum = delta * (i + j);
        while(j--)
        { 
            sum -= delta;
            Data[i + 1] -= (sum + key[(sum >> 11) & 3]) ^ ((Data[i] + ((Data[i] >> 5) ^ (Data[i] << 4))));
            Data[i] -= sum ^ (Data[i + 1] + ((Data[i + 1] >> 5) ^ (Data[i + 1] << 4))) ^ (sum + key[sum & 3]);
        }

    }

    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        printf("%x", Data[i]);
    }




    return 0;
}
#485a4354467b687a4374665f39345f726536363666696e676372793536343171717d0
最后十六进制解码即可

注意点:

  • 对Sum进行处理时，是33+i轮次。33代表的是内部对数据的总加密轮次。外部是对每数据二二一组加密的轮次
  • for循环需要逆算法来，从8迭代到0.
  • while循环中，+=变-=即可，其他不变。
  • 加密时顺序sum+=delta要最先放上来

Python代码下:

def xtea_decrypt(data,key):
  for j in range(8,-1,-1):
    i = 0
    delta = 256256256
    sum = delta * (32 + j)
    n = j + 1
    while i <= 32:
        i += 1
        data[n] = (data[n] - (((key[(sum >> 11) & 3]) + sum) ^ (((data[j] << 4) ^ (data[j] >> 5)) + data[j]))) & 0xffffffff
        data[j] = (data[j] - (((key[sum & 3] + sum) ^ ((data[n] << 4) ^ (data[n] >> 5)) + data[n]) ^ sum)) & 0xffffffff
        sum -= delta
  return data

v8 = [0x1A800BDA,0xF7A6219B,0x491811D8,0xF2013328,0x156C365B,0x3C6EAAD8,0x84D4BF28,0xF11A7EE7,0x3313B252,0xDD9FE279]
key = [2233,4455,6677,8899]

flag = xtea_decrypt(v8,key)

for i in range(10):
    for j in range(3,-1,-1):
        print(chr((flag[i] >> (j * 8)) & 0xFF), end='')
#HZCTF{hzCtf_94_re666fingcry5641qq}

注意点:

  • 在C语言中是有无符号32整型这种内置函数的，python没有，所以需要约束0xFFFFFFFF,也就是保留其低32位。
  • 在最后取flag时，flag为单个字符，每个字符不可能超过0xFF,所以也要用与运算取其低8位的二进制数据。

Over~~~

标签：__,sub,Tea,sum,a1,2023,v8,rsp,GDOUCTF
From： https://www.cnblogs.com/qsons/p/17493712.html

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