xxxx签名算法逆向&&python脚本实现

前言

有一段时间没看安卓了，找几个软件练练手。

这是一个考驾照用的 app.

官方网址: http://www.******baodian.com/

本文就分析一下在 重置密码时对 数据包 进行签名来防篡改的方案。

正文

burp抓取htttps数据

首先导入 burp 证书到手机， 装上 xposed , 然后安装

https://github.com/WooyunDota/DroidSSLUnpinning

这个插件应该就可以抓到 https 数据了。

然后触发 找回密码 逻辑，抓包

这里有一个 sign 的参数，可以推测这个是用来 保存签名的参数。

如果正常发送的数据包得到的响应类似于下面（这里是验证码输错的情况）

如果重放数据包

经过测试发现 _r 参数用于标识数据包的唯一性，如果修改其他的字段会提示 重复的 URL， 但是如果修改了 _r, 则会提示 URL签名错误

于是大概可以推测服务端校验请求的流程

• 拿到  _r 判断是否是重复的请求
• 计算请求的 签名，与签名字段进行校验
• 如果前面两步均通过，服务端则认为数据包没有被篡改，于是开始校验 验证码。

定位关键代码

我列举一下我用了的方法

搜参数名

程序中可能会用到参数的名称来设置参数的值，因为我的目标是分析签名算法，sign 这个参数名这么的明显，就搜他了。

发现太多的文件里面有这个关键字，不可用

搜 url 路径

观察抓到的数据包，发现它是向 /api/open/v2/forgot-password/check.htm 发起了 POST 请求。

这个貌似靠谱，可以追踪到进行请求的代码，于是我从第一个结果开始分析，一路往下，追踪，大概搞清楚了发送 请求的流程，以及一些参数的得到方式，但是貌似是看花眼了，而且程序的混淆强度比较大，没用找到 _r 和 sign 设置位置。 于是开始了其他的定位尝试

监控 系统层的 加密类和方法

进行签名常用的方案就是 对待签名数据，算 hash 或者 用一些加密算法。于是想着是不是可以通过监控  java 层常用的 加密 api 来定位 算法。

https://github.com/Chenyuxin/CryptoFucker

找到了这个插件， 通过 hook 的方式来监控， 同时会在 /sdcard/ydsec/包名.txt 留下日志。

试了试，发现也没有找到相关的数据，通过这样的方式被加密，于是推测应该是自己实现了相关的加密算法。

再次搜参数名

忽然想起，参数名如果在程序中被使用的话应该是直接存在于程序中的， 然后 smali 代码引用字符串 会加上 " 来包裹字符串

开始了另一种搜索尝试

发现搜 "sign"  和 "sign  得到的结果不多，但是貌似都不太相关，倒是 "_r" ，就两个结果。

想起 既然 _r 用于标识请求的唯一性，那么签名肯定是要用到它的，而且 _r 应该没次都是随机生成的，那么用到它的位置，应该离 生成 sign 的位置不远了。

进入第一个结果的代码（程序太大了，jeb打不开之前的我分析时的数据，只能重新看没有命名函数名的了）

可以知道 _r 通过

UUID.randomUUID().toString().replace("-", "")

生成随机字符串，来保证数据包不被重放

生成 _r 后 ，会调用 a.N ，其中会调用 aa.ao ，跟进去看看

根据 URL(url) 可以确定 ，第一个参数是一个 url, 接着对 url 上的参数进行了处理。

然后定位 sign 参数的起始位置

接着删除了 sign 参数

然后重新生成 sign 参数

调用了 Riddle.s 生成了 sign 参数，传入的参数是 处理后的 url_path 和 签名用的 key 。

Riddle.s 是一个 native 方法， 在 libtnpn.so 里面，去 lib\armeabi 目录下找就是了。

拖进 ida 发现 so 倒是挺友好的 ，没有混淆。

进入 Java_cn_mucang_android_core_jni_Riddle_s, 这就是  Riddle.s 方法在 so 中的命名，jni 函数的第一个参数类型为 JNIEnv_ * , 首先 需要导入 jni.h , 然后设置一下类型便于分析。

首先就是把传入的 参数变成 c 语言中的字符串类型，然后根据 key 的格式判断， 使用哪种签名方案，经过调试重置密码用的 key 为 *#06#i3lrRYudcZZ2fIx9fI6VqJV8

所以会调用

ver = j_j_SignUrl1(path, sign_key_1 + 5, &v13);

跟进到 SignUrl1

首先对 key 进行解密，然后进入 j_j_SignUrl0

流程很清晰，就是 拼接 path 和 解密后的 key, 然后计算 md5, 存在 a3 地址，回到 SignUrl1

接着又对传入的 没有被解密的key 来了一个求和，然后进入

calc_sum(key_sum, 19);

这个函数有点复杂，我是直接抠了出来，用 python 重写了。先继续看后面。

把 v11 的值 附加到 之前刚刚计算好的 md5 的数值后面，v11 来自于 v14， 而 v14 并没有设置的地方，这里是 IDA F5 识别错了。直接看汇编把。

实际上 v14 就是调用 calc_sum 后的 r1 寄存器。

跟进到 sub_788640D4

首先对传入的参数和 lr 进行了保存，然后调用 sub_78864000 , 然后用之前保存的参数值 与 sub_78864000 的返回值进行运算，结果保存到 r1（专门用来迷惑 ida ^_）.

伪代码：

  a1 = sub_78864000(a1,a2)
  t = save_a2 * a1
  ret = save_a1 - t
  return ret

sub_78864000 看起来比较复杂，我就直接用 python, 照着重写了一遍。

其中有一个有意思的地方: ida 无法 对 clz 指令进行转换，所以用

v5 = __clz(a2) - __clz(v4);

表示

CLZ     R2, R1
CLZ     R0, R3
SUB     R0, R2, R0

这使得重写造成了困扰，我的解决办法是，根据 clz 的作用，自己实现。

实现的 python 代码如下：

def calc_clz(reg):
   return 32 - len(str(bin(reg))[2:])

最后的脚本：

from urllib.parse import urlparse
from pprint import pprint
import base64
import hashlib

#  示例数据包
# POST /api/open/v2/forgot-password/check.htm?_platform=android&_srv=t&_appName=jiakaobaodian&_product=%E9%A9%BE%E8%80%83%E5%AE%9D%E5%85%B8&_vendor=xiaomi&_renyuan=XYX&_version=6.9.8&_system=LMY48Z&_manufacturer=samsung&_systemVersion=5.1.1&_device=SM-G9350&_imei=862514326681779&_productCategory=jiakaobaodian&_operator=T&_androidId=0086049272635872&_mac=02%3A00%3A00%3A00%3A00%3A00&_appUser=ffd830178df6460e8b401c1421b1e148&_pkgName=com.handsgo.jiakao.android&_screenDpi=1.2&_screenWidth=720&_screenHeight=1280&_network=wifi&_launch=4&_firstTime=2018-03-09%2009%3A28%3A53&_apiLevel=22&_userCity=320100&_p=464D555059511A4751565E5F475A&_ipCity=320100&_j=1.0&schoolName=%E6%9C%AA%E6%8A%A5%E8%80%83%E9%A9%BE%E6%A0%A1&schoolCode=-1&_webviewVersion=4.7&_mcProtocol=4.0&_r=78ae8eb0a00b4d6d9451eecd3ee169a6&sign=8b5c95d8e839cce7588db0c3ee315c0501 HTTP/1.1
# User-Agent: Mozilla/5.0 (Linux Android 5.1.1 SM-G9350 Build/LMY48Z) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Version/4.0 Chrome/39.0.0.0 Safari/537.36
# Accept-Encoding: gzip, deflate
# Accept-Encoding: gzip, deflate
# Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
# Content-Length: 83
# Host: auth.mucang.cn
# Connection: close
#
# phoneNumber=13333333333&captchaId=e5410186e8afa433e4a4e8019901ff40&captchaCode=5659

def calc_sum(a1, a2):
 save_a1 = a1
 save_a2 = a2
 v3 = a1 ^ a2
 if a2 < 0:
   a2 = -a2
 if a2 == 1:
   if (v3 ^ a1) < 0:
     a1 = -a1
 else:
   v4 = a1
   if a1 < 0:
     v4 = -a1
   if v4 <= a2:
     if v4 < a2:
       a1 = 0
     if v4 == a2:
       a1 = (v3 >> 31) | 1
   elif (a2 & (a2 - 1)):
     v5 = calc_clz(a2) - calc_clz(v4)
     v6 = a2 << v5
     v7 = 1 << v5
     a1 = 0
     while True:
       if v4 >= v6:
         v4 -= v6
         a1 |= v7
       if v4 >= v6 >> 1:
         v4 -= v6 >> 1
         a1 |= v7 >> 1
       if v4 >= v6 >> 2:
         v4 -= v6 >> 2
         a1 |= v7 >> 2
       if v4 >= v6 >> 3:
         v4 -= v6 >> 3
         a1 |= v7 >> 3
       v8 = v4 == 0
       if v4:
         v7 >>= 4
         v8 = v7 == 0
       if v8:
         break
       v6 >>= 4
     if v3 < 0:
       a1 = -a1
   else:
     a1 = v4 >> (31 - calc_clz(a2))
     if v3 < 0:
       a1 = -a1
 t = save_a2 * a1
 ret = save_a1 - t
 return ret

def decode_key(key):
   key = base64.b64decode(key)
   de_key = ''
   for c in key:
       de_key += chr((c - 42) ^ 0x2a)
   return de_key

def get_md5(src):
   m = hashlib.md5()
   m.update(src.encode('UTF-8'))
   return m.hexdigest()

def calc_clz(reg):
   return 32 - len(str(bin(reg))[2:])

def sign_url(url, key):
   o = urlparse(url)
   key = key[5:]
   # target = o.path + "?" + o.query

   query_list = o.query.split("&")
   for q in query_list:
       if "sign=" in q:
           query_list.remove(q)
   target = o.path + "?" + "&".join(query_list)
   # target = "/api/open/v2/forgot-password/check.htm?_platform=android&_srv=t&_appName=jiakaobaodian&_product=%E9%A9%BE%E8%80%83%E5%AE%9D%E5%85%B8&_vendor=xiaomi&_renyuan=XYX&_version=6.9.8&_system=KRT16S&_manufacturer=LGE&_systemVersion=4.4&_device=AOSP%20on%20Mako&_imei=355136058307672&_productCategory=jiakaobaodian&_operator=&_androidId=c8af131c36bb666c&_mac=40%3Ab0%3Afa%3Ac1%3Aec%3A24&_appUser=99cfb9442b804b819ddfbc5a3f71d5fb&_pkgName=com.handsgo.jiakao.android&_screenDpi=2.0&_screenWidth=768&_screenHeight=1184&_network=unknown&_launch=3&_firstTime=2018-03-09%2012%3A23%3A26&_apiLevel=19&_userCity=440300&_p=&_j=1.0&schoolName=%E6%9C%AA%E6%8A%A5%E8%80%83%E9%A9%BE%E6%A0%A1&schoolCode=-1&_webviewVersion=4.7&_mcProtocol=4.0&_r=76aba50fd2fa46c292bbd6b6885cc886"
   decoded_key = decode_key(key)
   md5 = get_md5(target + decoded_key)
   key_sum = 0
   for k in key:
       key_sum += ord(k)

   sum = hex(calc_sum(key_sum, 0x13))[2:]
   if len(sum) % 2:
       sum = "0" + sum
   sign = md5 + sum
   print(sum)
   print(sign)

if __name__ == '__main__':
   sign_key = "*#06#i3lrRYudcZZ2fIx9fI6VqJV8"
   url = "https://auth.mucang.cn/api/open/v2/forgot-password/check.htm?_platform=android&_srv=t&_appName=jiakaobaodian&_product=%E9%A9%BE%E8%80%83%E5%AE%9D%E5%85%B8&_vendor=xiaomi&_renyuan=XYX&_version=6.9.8&_system=LMY48Z&_manufacturer=samsung&_systemVersion=5.1.1&_device=SM-G9350&_imei=862514326681779&_productCategory=jiakaobaodian&_operator=T&_androidId=0086049272635872&_mac=02%3A00%3A00%3A00%3A00%3A00&_appUser=ffd830178df6460e8b401c1421b1e148&_pkgName=com.handsgo.jiakao.android&_screenDpi=1.2&_screenWidth=720&_screenHeight=1280&_network=wifi&_launch=4&_firstTime=2018-03-09%2009%3A28%3A53&_apiLevel=22&_userCity=320100&_p=464D555059511A4751565E5F475A&_ipCity=320100&_j=1.0&schoolName=%E6%9C%AA%E6%8A%A5%E8%80%83%E9%A9%BE%E6%A0%A1&schoolCode=-1&_webviewVersion=4.7&_mcProtocol=4.0&_r=66ae8eb0a00b4d6d9451eecd3ee169a1&sign=13413413413"

   sign_url(url, sign_key)
   # print(calc_sum(0x82b, 0x13))