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编程问答

ZIP已知明文攻击深入利用

發(fā)布時(shí)間：2024/3/12 编程问答 39 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 ZIP已知明文攻击深入利用小編覺(jué)得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.

首發(fā)在：https://www.freebuf.com/articles/network/255145.html

一、前言

你加密的壓縮包比你想象中的還不安全！
哪怕對(duì)于信息安全人員來(lái)說(shuō)，很多時(shí)候給壓縮包加上一個(gè)密碼就以為的是萬(wàn)事大吉了。但事實(shí)是，很多情況下，你的加密壓縮包，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有你想象的安全。

二、內(nèi)容概要

以往進(jìn)行ZIP已知明文攻擊，通常需要一個(gè)完整的明文文件。而本文討論的攻擊方式只需要知道加密壓縮包內(nèi)容的12個(gè)字節(jié)，即可進(jìn)行攻擊破解降低了已知明文的攻擊難度。同時(shí)，結(jié)合各類已知的文件格式，更擴(kuò)寬了ZIP已知明文攻擊的攻擊面。

三、正文

3.1 ZIP已知明文攻擊的一般利用

以往出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)安全競(jìng)賽中的已知明文攻擊考點(diǎn)，或者大部分網(wǎng)上的文章，都需要知道加密zip文件中的一個(gè)完整明文文件并且要求明文以相同的標(biāo)準(zhǔn)被壓縮，這才有可能會(huì)攻擊成功。
其實(shí)傳統(tǒng)的已知明文攻擊要成功需要三個(gè)條件，在此我將條件列出來(lái)：

完整的明文文件
明文文件需要被相同的壓縮算法標(biāo)準(zhǔn)壓縮（也可理解為被相同壓縮工具壓縮）
明文對(duì)應(yīng)文件的加密算法需要是 ZipCrypto Store

第三點(diǎn)是我們實(shí)際應(yīng)用中常常會(huì)被忽略的。因競(jìng)賽中遇到的題目，都是提前設(shè)置好的。

· AES256-Deflate/AES256-Store加密的文件不適用于明文攻擊。

ZIP的加密算法大致分為兩種ZipCrypto和AES-256,各自又分Deflate和Store。

ZipCrypto Deflate
ZipCrypto Store
AES-256 Deflate
AES-256 Store

ZipCrypto算是傳統(tǒng)的zip加密方式。只有使用ZipCrypto Deflate /Store才可以使用 ZIP已知明文攻擊進(jìn)行破解。
傳統(tǒng)的ZIP已知明文攻擊利用，windows下可以使用AZPR，linux下可以使用pkcrack。

3.2 ZIP已知明文攻擊的深入利用

本文要探討的攻擊方法并不需要知道壓縮文件中完整的明文，只需在已知加密壓縮包中的少部分明文字節(jié)時(shí)即可進(jìn)行攻擊破解。而各類文件都有其自身固定的文件格式，結(jié)合這類格式，極大擴(kuò)展了ZIP明文攻擊的攻擊面。
具體要求如下：

至少已知明文的12個(gè)字節(jié)及偏移，其中至少8字節(jié)需要連續(xù)。
明文對(duì)應(yīng)的文件加密方式為ZipCrypto Store

該方法對(duì)于ZIP加密的算法有要求，明文對(duì)應(yīng)的文件加密方式需要為ZipCrypto Store。經(jīng)測(cè)試，Winrar（v5.80）、7zip（v19.00）默認(rèn)狀態(tài)下加密使用的就是AES256算法，直接排除。360壓縮（v4.0.0.1220）、好壓（v6.2）使用的是ZipCrypto，不固定使用Store或Deflate（如果要固定使用ZipCrypto Store算法加密，可以在壓縮的時(shí)候指定壓縮方式為“存儲(chǔ)”)。

以下破解用到的壓縮包，都是經(jīng)360壓縮或者好壓加密打包的。

3.2.1 使用到的工具項(xiàng)目
bkcrack：https://github.com/kimci86/bkcrack

bkcrack安裝：
apt install cmake -y
cmake .
make ? ? //在src下生成bkcrack文件
cp bkcrack /usr/sbin/bkcrack ? ?//作為系統(tǒng)命令使用

bkcrack常用參數(shù)：
-c 提取的密文部分
-p 提取的明文部分
-x 壓縮包內(nèi)目標(biāo)文件的偏移地址 ?部分已知明文值
-C 加密壓縮包
-o offset ?-p參數(shù)指定的明文在壓縮包內(nèi)目標(biāo)文件的偏移量

在此我們不是“造輪子”，而是“使用輪子”，偏向于實(shí)操，利用已有的手段工具去解決現(xiàn)有的問(wèn)題。話不多說(shuō)，上實(shí)操案例。

3.3 實(shí)操案例

案例中演示的壓縮包等，都可在文末附件中下載。

3.3.1 加密文本破解
文本類文件被加密成zip時(shí)，有很大的概率以ZipCrypto Store方式加密存儲(chǔ)。
創(chuàng)建加密zip：
生成uuid，將字符串 “flag{16e371fa-0555-47fc-b343-74f6754f6c01}” 保存為flag.txt。然后用360壓縮將文件添加為加密ZIP: flag_360.zip

攻擊破解：
采用8+4的方式提取部分已知明文來(lái)進(jìn)行攻擊測(cè)試，
flag{16e371fa-0555-47fc-b343-74f6754f6c01}

我們利用以下這部分明文，來(lái)進(jìn)行攻擊破解：
*lag{16e3********************74f6********

#準(zhǔn)備已知明文
echo -n "lag{16e3" > plain1.txt ? //連續(xù)的8明文
echo -n "74f6" | xxd ? ? ? ? ? ? //額外明文的十六進(jìn)制格式，37346636

#攻擊
bkcrack -C flag_360.zip -c flag.txt -p plain1.txt -o 1 -x 29 37346636

#由于時(shí)間較長(zhǎng)，為防止終端終端導(dǎo)致破解中斷，可以加點(diǎn)小技巧
bkcrack -C flag_360.zip -c flag.txt -p plain1.txt -o 1 -x 29 37346636 > 1.log& //后臺(tái)運(yùn)行，結(jié)果存入1.log

//加上time參數(shù)方便計(jì)算爆破時(shí)間
time bkcrack -C flag_360.zip -c flag.txt -p plain1.txt -o 1 -x 29 37346636 > 1.log&

//查看爆破進(jìn)度
tail -f 1.log

注：· -p 指定的明文不需要轉(zhuǎn)換，-x指定的明文需要轉(zhuǎn)成十六進(jìn)制
· 提到的偏移都是指 “已知明文在加密前文件中的偏移”。

歷時(shí)近16分鐘，成功得到秘鑰，這不是壓縮包的加密密碼，而是ZIP內(nèi)部的三段秘鑰。

b21e5df4 ab9a9430 8c336475
?

使用該秘鑰進(jìn)行解密：
bkcrack -C flag_360.zip -c flag.txt ?-k b21e5df4 ab9a9430 8c336475 -d flag.txt

3.3.2 利用PNG圖片文件頭破解
PNG文件頭：

89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A 00 00 00 0D 49 48 44 52

滿足，12個(gè)字節(jié)的要求。拿一張圖片和一個(gè)flag.txt一起打包成加密ZIP壓縮包：png4.zip

攻擊破解：

#準(zhǔn)備已知明文
echo 89504E470D0A1A0A0000000D49484452 | xxd -r -ps > png_header

#攻擊
time bkcrack -C png4.zip -c 2.png -p png_header -o 0 >1.log&
tail -f 1.log

耗時(shí)近7分鐘破解出秘鑰：e0be8d5d 70bb3140 7e983fff

利用秘鑰解密文件：
? ? ? ? ?bkcrack -C png4.zip -c flag.txt -k e0be8d5d 70bb3140 7e983fff -d flag.txt

3.2.3 利用壓縮包格式破解

將一個(gè)名為flag.txt的文件打包成ZIP壓縮包后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)文件名稱會(huì)出現(xiàn)在壓縮包文件頭中，且偏移固定為30。且默認(rèn)情況下，flag.zip也會(huì)作為該壓縮包的名稱。

所以，當(dāng)一個(gè)加密壓縮包中存在另一個(gè)ZIP壓縮包時(shí)，且能夠知道或猜測(cè)該壓縮包內(nèi)的文件名稱時(shí)，可以嘗試進(jìn)行已知明文攻擊。

將flag.zip與其他文件（選用一張圖片）一起用好壓打包成加密ZIP壓縮包：test5.zip

已知的明文片段有：
· “flag.txt” ?8個(gè)字節(jié)，偏移30
· ZIP本身文件頭：50 4B 03 04 ? ? ，4字節(jié)

8+4，滿足了破解的最低要求

攻擊:
echo -n "flag.txt" > plain1.txt? ? ?//-n參數(shù)避免換行，不然文件中會(huì)出現(xiàn)換行符，導(dǎo)致攻擊失效
time bkcrack -C test5.zip -c flag.zip -p plain1.txt -o 30 ?-x 0 504B0304 >1.log&
tail -f 1.log

得到秘鑰：

b21e5df4 ab9a9430 8c336475

利用秘鑰解密：
bkcrack -C test5.zip -c flag.zip -k b21e5df4 ab9a9430 8c336475 ?-d flag.zip

flag.zip可以直接成功解密。

但若想解密2.png，由于是ZipCrypto deflate加密的，所以解密后需要bkcrack/tool內(nèi)的inflate.py腳本再次處理。

bkcrack -C test5.zip -c 2.png -k b21e5df4 ab9a9430 8c336475 ?-d 2.png
python3 inflate.py < 2.png > 2_out.png
?

3.2.4 EXE文件格式破解

EXE文件默認(rèn)加密情況下，不太會(huì)以store方式被加密，但它文件格式中的的明文及其明顯，長(zhǎng)度足夠。如果加密ZIP壓縮包出現(xiàn)以store算法存儲(chǔ)的EXE格式文件，很容易進(jìn)行破解。
大部分exe中都有這相同一段，且偏移固定為64：

生成一個(gè)加密EXE的ZIP壓縮包進(jìn)行測(cè)試：nc64.zip

攻擊破解：

#準(zhǔn)備明文
echo -n "0E1FBA0E00B409CD21B8014CCD21546869732070726F6772616D2063616E6E6F742062652072756E20696E20444F53206D6F64652E0D0D0A2400000000000000" | xxd -r -ps > mingwen

#攻擊
time bkcrack -C nc64.zip -c nc64.exe -p mingwen -o64 ?>1.log&

#查看進(jìn)度
tail -f 1.log
?

很快就解出了秘鑰：

b21e5df4 ab9a9430 8c336475

解密：
bkcrack -C nc64.zip -c nc64.exe -k b21e5df4 ab9a9430 8c336475 ?-d nc64.exe

3.2.5 ?流量包pcapng格式解密
這個(gè)有例題：釣魚(yú)城杯-量子加密?
具體格式介紹及解法參考官方的writeup,已打包在附件中

加密算法都是 Store

選用第二段文件頭格式：
00 00 4D 3C 2B 1A 01 00 00 00 FF FF FF FF FF FF FF FF

攻擊：
echo -n "00004D3C2B1A01000000FFFFFFFFFFFFFFFF" | xxd -r -ps > pcap_plain1

time bkcrack -C 3.zip -c capture.pcapng -p pcap_plain1 -o 6
?

解密：
bkcrack -C 3.zip -c capture.pcapng ?-k e33a580c ?c0c96a81 1246d892 ?-d out.pcapng

3.2.6 網(wǎng)站相關(guān)文件破解
網(wǎng)站目錄中充斥著大量類型的文件，哪怕被打包成加密ZIP，也很容易找到突破口。
例如：
? ? ? robots.txt的文件開(kāi)頭內(nèi)容通常是User-agent: *?
? ? ? html文件開(kāi)頭通常是 <!DOCTYPE html>
? ? ? ?xml文件開(kāi)頭通常是<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

在此以web.xml為例，web.xml 是網(wǎng)絡(luò)程序中的一個(gè)很重要的配置文件。

常見(jiàn)xml文件頭為：
? ? ? ? ? ? <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

網(wǎng)站目錄肯定會(huì)涉及到多級(jí)目錄，我們也同樣進(jìn)行模擬。在文件夾中創(chuàng)建一個(gè)二級(jí)目錄“123”，并將一個(gè)web.xml放入該二級(jí)目錄中，然后打包成加密ZIP。

攻擊:

echo -n '<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>' > xml_plain

time bkcrack -C xml.zip -c 123/web.xml -p xml_plain -o 0 ?//注意相對(duì)路徑
?

攻擊成功：

解密：
? ? ? ? bkcrack -C xml.zip -c 123/web.xml ?-k e0be8d5d 70bb3140 7e983fff ?-d web.xml

3.2.7 SVG文件格式破解
xml格式的文件除了.xml以外，也包括.svg文件。SVG是一種基于XML的圖像文件格式。

攻擊：

//已知明文
echo -n '<?xml version="1.0" ' > plain.txt

bkcrack -C secrets.zip -c spiral.svg -p plain.txt -o 0

?

攻擊成功：

解密：

//解密 Store算法 ?直接解密即可
bkcrack -C secrets.zip -c spiral.svg -k c4038591 d5ff449d d3b0c696 -d spiral_deciphered.svg

//解密 deflate算法
bkcrack -C secrets.zip -c advice.jpg -k c4038591 d5ff449d d3b0c696 -d advice.deflate

//該文件使用了deflate算法壓縮的，解碼出來(lái)的是Deflate的數(shù)據(jù)流,因此須將其解壓縮。
python3 inflate.py < advice.deflate > advice.jpg
?

四、結(jié)尾

4.1 結(jié)語(yǔ)

以上這些案例只是給打擊做個(gè)示范，打開(kāi)大家的思路，實(shí)際可用的場(chǎng)景有許多。例如一些CTF題目壓縮包的非預(yù)期解，或者網(wǎng)絡(luò)上資源的破解。

4.2 注意點(diǎn)：

已知的明文長(zhǎng)度越長(zhǎng)，破解速度越快
圖片、文本格式文件、壓縮包是最容易以store算法被加密打包的
有時(shí)會(huì)出現(xiàn)攻擊得到了秘鑰，卻無(wú)法解密正確文件的情況
存在rbkcrack項(xiàng)目，增加了部分支持

4.3 附件下載：
? ? ? 鏈接：https://pan.baidu.com/s/1fuuHYFHSU2e0eIAjO7FLfw?
? ? ?提取碼：t2y4

4.4 參考文章：
? ? ??https://www.aloxaf.com/2018/10/zip_crack/

? ? ??https://zhuanlan.zhihu.com/p/129855130
?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的ZIP已知明文攻击深入利用的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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zip
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