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矩阵爆破逆向之条件断点的妙用

news 来源：原创 2024/5/9 18:51:24

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（Conditional
Breakpoint）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=0x436y1*1+y2*5+y3*4+y4*3=0x2B4z1*1+z2*5+z3*4+z4*3=0x2AFn1*1+n2*5+n3*4+n4*3=0x312x1*2+x2*1+x3*2+x4*3=0x2EAy1*2+y2*1+y3*2+y4*3=0x253z1*2+z2*1+z3*2+z4*3=0x20An1*2+n2*1+n3*2+n4*3=0x28Ex1*2+x2+x3+x4=0x1c6y1*2+y2+y3+y4=0x15cz1*2+z2+z3+z4=0x17cn1*2+n2+n3+n4=0x17ax1*3+x2*5+x3*4+x4*7=0x69ey1*3+y2*5+y3*4+y4*7=0x4aez1*3+z2*5+z3*4+z4*7=0x4b1n1*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 = 100y1 = 89z1 = 119n1 = 92x2 = 66y2 = 5z2 = 69n2 = 4x3 = 84y3 = 83z3 = 4n3 = 104x4 = 104y4 = 82z4 = 69n4 = 86100,89,119,92,66,5,69,4,84,83,4,104,104,82,69,86

这是假flag解密后的结果：

x1 = 60y1 = 1z1 = 47n1 = 4x2 = 88y2 = 87z2 = 86n2 = 95x3 = 89y3 = 13z3 = 14n3 = 94x4 = 90y4 = 91z4 = 92n4 = 9360,1,47,4,88,87,86,95,89,13,14,94,90,91,92,93