Разбор crackme от timotei_ (assembler)

Предупреждение

Crackme (как, впрочем, следует из названия) это программы, созданные специально для того, чтобы их взломать (понять алгоритмы, заложенные разработчиком, и используемые для проверки введенных пользователем паролей, ключей, серийных номеров). Подходы и методики, использованные в статье, ни в коем случае не должны применяться к программному обеспечению, производителями которого подобные действия не одобрены явно (например, в лицензионных соглашениях, договорах, и т.д.). Материал опубликован исключительно в образовательных целях, и не предназначен для получения нелегального доступа к возможностям программного обеспечения в обход механизмов защиты, установленных производителем.

Введение

Исследуемая crackme является оконным приложением, и написана на assembler. Наша задача состоит в том, чтобы понять алгоритм генерации ключа, найти валидный серийный номер (или номера), и написать кейген.

Для анализа и проверки гипотез нам понадобится:

1. IDA
2. Python

Осмотр

Запустив crackme мы видим одно окно, с полем для ввода серийного номера, и кнопкой, почему-то называющейся "Generate", и очевидно отвечающей за проверку введенного серийного номера. Что бы я ни вводил в поле — статус по прежнему оставался "Unregistered".

Загрузимся в IDA и попробуем найти код, который отвечает за валидацию серийного номера. Сначала ищем строку Unregistered. Для этого идем в меню View — Open Subviews — Strings, находим строку, и переходим в дизассемблированный код. Далее через меню Jump to xref to operand... переходим к коду, который использует эту строку.

Беглый осмотр показывает, что статус Registered проставляется соседней веткой кода, а также осуществляется цепочка проверок, из которой четыре ветки ведут к Unregistered, и только полное прохождение всех проверок ведет к статусу Registered. Давайте разбираться.

Проверка серийного номера на валидность

Прокрутив граф кода вверх, посмотрим на первый блок кода.

; Attributes: bp-based frame

; int __stdcall sub_40112F(HWND hDlg)
sub_40112F proc near

hDlg= dword ptr  8

push    ebp
mov     ebp, esp
push    edi
push    esi
push    ebx
push    32h ; '2'       ; cchMax
push    offset byte_403050 ; lpString
push    195h            ; nIDDlgItem
push    [ebp+hDlg]      ; hDlg
call    GetDlgItemTextA
lea     edi, byte_403050
push    edi             ; lpString
call    lstrlenA
cmp     eax, 0
jz      short loc_4011B0

Очевидно, что код, с помощью функции GetDlgItemTextA получает значение введенного номера, и, если длина строки равна нулю — перебрасывает нас к статусу Unregistered.

Следующий блок кода, выполняющийся в случае, если введено хоть что-нибудь:

mov     esi, eax
push    offset byte_403050 ; String
call    ds:atoi
push    eax
mov     ecx, eax
xor     eax, eax

Этот код вызывает функцию atoi, которая вытаскивает число из строки (если оно там, конечно, есть) и возвращает int (в регистр EAX, значение которого кладется в стек, и регистр обнуляется).

Затем, следует еще четыре блока кода.

Блок №1

loc_40116C:
movsx   ebx, byte ptr [edi+eax]
add     ebx, 1E240h
add     ecx, ebx
inc     eax
cmp     eax, esi
jl      short loc_40116C

Смысл этого блока в получении некой контрольной суммы введенной строки. Сразу после вызова atoi результат сохранялся в стек, и копировался в регистр ECX. Здесь же каждый байт введенного нами серийного номера суммируется с числом 1E240 (123456 в десятичной системе), и эта сумма добавляется к значению в ECX. Таким образом, блок проходит все байты введенного нами серийного номера, и на выходе мы получаем некую сумму.

Блок №2

push    ecx
mov     ecx, esi
mov     ax, 4D43h
cld
repne scasw
jnz     short loc_4011B0

Главный момент этого блока — инструкция repne scasw, которая осуществляет поиск подстроки во введенном серийном номере. Ее задача найти в строке 2 байта (2 bytes = word, поэтому и scasw) — 4D 43, по кодовой таблице ASCII это соответствует строке "CM".

Блок №3

xor     edx, edx
pop     eax
pop     ecx
cmp     ecx, 7E7h
jl      short loc_4011B0

Этот блок достает из стека результат работы функции atoi и сравнивает его с числом 7E7 (2023 в десятичной системе).

Блок №4

div     ecx
test    edx, edx
jnz     short loc_4011B0

Последний блок проверки вызывает иструкцию div, деля значение в EAX на ECX. Целая часть помещается в EAX, а остаток в EDX. Инструкция test edx, edx проверяет, что деление прошло без остатка.

Алгоритм проверки

Что мы имеем в итоге:

1. Введенная строка должна быть не пустой
2. В строке обязательно должно присутствовать число "2023"
3. В строке обязательно должна присутствовать подстрока "CM"
4. Сумма, полученная функцией свертки, должна делиться без остатка на 7E7 (2023).

Строка "2023CM" не является валидным серийным номером, а значит нам немного не хватает символов до прохождения проверки. Теперь понадобится немного поразмыслить о том, как найти валидные серийные номера.

Фактически нам надо решить уравнение вида:

2023 + sum("CM") + (x1 + ... + xN + 123456*N) mod 2023 = 0

Однако, хотя (x1 +… + xN + 123456 * N) как-то смахивает на арифметическую прогрессию, и наверное можно было бы решить это математическим методом, мы пойдем по пути перебора.

It's Python time

Тут-то нам и поможет Python. Мы точно знаем, что:

1. Контрольная сумма должна делиться без остатка на 2023
2. Контрольная сумма не может быть больше 4-х байт (0xFFFFFFFF)
3. Так как в строке, кроме "2023CM" должно быть что-то еще, то как минимум следует искать числа выше контрольной суммы строки "2023CM" + 123456.

Для начала найдем все варианты контрольных сумма, которые выше контрольной суммы строки "2023CM" + 123456, меньше 0xFFFFFFFF, делящиеся на 2023 без остатка:

def calc(str_input):
    '''Вычисление контрольной суммы строки'''
    val = 2023
    for i in str_input:
        val = val + ord(i) + 123456
    return val

a = 2023

b = 0xFFFFFFFF
l = []
while a < b:
    a = a + 2023
    if a >= calc('2023CM') + 123456:
        l.append(a)

Теперь, когда мы получили все варианты контрольных сумм, примерно пододящие под заданный диапазон, прокрутим мясорубку в обратную сторону. Нам нужно понять, в какое из чисел, за минусом контрольной суммы строки, влезет равное количество байт из ASCII от кода 88 до 122, т.е. от a до z.

Так как мы точно знаем, что в алгоритме контрольной суммы каждый байт суммируется с числом 123456 мы можем:

1. Вычесть сумму строки "2023CM", получив сумму всех байт кроме "2023CM"
2. Поделить остаток на 123456 (целоцисленно), чтобы понять сколько байт "влезет" в диапазон
3. Вычесть из числа, полученного на шаге 1 число, полученное на шаге 2, вычислив таким образом сумму байтов без учета сложения с 123456
4. Поделить сумму байтов без учета числа 123456 на количество, вычислив код символа.

start = calc('2023CM')
l1 = []
for i in l:
    a = i - start
    char_count = a // 123456
    char_sum = a % 123456
    # Вся строка может содержать 94 символа, за вычетом 6 известных нам нужно еще максимум 88
    if char_count > 88:
        continue
    if (char_sum % char_count) > 0:
        continue
    if char_sum >= 97 * char_count and char_sum <= 122 * char_count:
        l1.append(i)

Теперь в l1 у нас остаются только числа, точно подходящие под заданный диапазон ASCII-кодов. Попробуем собрать строку.

for i in l1:
    print('code:')
    a = i - start
    csum = a % 123456
    ccount = a // 123456
    charcode = csum // ccount
    print('2023CM', end='')
    print(chr(charcode)*ccount)
    print()

В результате мы имеем 2 серийных номера:

code:
2023CMtttttttttttttttttttttttttttttttt

code:
2023CMnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn

Проверяем, и… да! Серийный номер валиден, статус "Registered"!