CrackMe3 逆向分析实战 - PowerPC架构双重加密挑战完全解析
前言在本次实战中,我们将分析一道涉及 PowerPC 架构的 CTF 逆向工程题目。这道题目的特殊之处在于:它不仅使用了非常规的 PowerPC 64位架构(大多数CTF题目使用x86/x64),还采 2025-11-18 02:23:31 Author: www.freebuf.com(查看原文) 阅读量:6 收藏

前言

在本次实战中,我们将分析一道涉及 PowerPC 架构的 CTF 逆向工程题目。这道题目的特殊之处在于:它不仅使用了非常规的 PowerPC 64位架构(大多数CTF题目使用x86/x64),还采用了 IDEA + RC6 双重加密算法。本文将带你从零开始,一步步完整复现整个分析过程。

适合读者:

  • 具有基本 Linux 命令行使用经验

  • 了解基础的二进制文件概念

  • 对逆向工程和密码学感兴趣的初学者

你将学到:

  • 如何识别和分析非x86架构的二进制文件

  • 静态分析工具(file, readelf, radare2)的实战应用

  • 从二进制文件中提取关键数据的技巧

  • 密码学算法的识别方法

  • 完整的逆向分析思路和方法论


一、初识题目 - 文件基本信息收集

1.1 第一步:查看文件属性

拿到任何一个未知的二进制文件,第一步都是查看它的基本信息。

$ ls -lh crackme3
-rwxrwxrwx 1 root root 13K 11月 12 16:37 crackme3

观察结果:

  • 文件大小:13KB(相对较小)

  • 权限:可执行文件(rwx)

  • 这是一个不大不小的程序,可能包含一定的逻辑

1.2 使用 file 命令识别文件类型

file命令是识别文件类型的利器,它会读取文件的魔数(Magic Number)来判断文件类型。

$ file crackme3
crackme3: ELF 64-bit LSB executable, 64-bit PowerPC or cisco 7500,
OpenPOWER ELF V2 ABI, version 1 (SYSV), dynamically linked,
interpreter /lib64/ld64.so.2, for GNU/Linux 2.6.32,
BuildID[sha1]=16c70fb580abf275b8c636b1829dd621179c23e3, stripped

关键信息解读:

  1. ELF 64-bit LSB executable

    • ELF:Executable and Linkable Format,Linux 标准可执行文件格式

    • 64-bit:64位程序

    • LSB:Least Significant Byte,小端序(Little Endian)

  2. 64-bit PowerPC

    • 这不是常见的 x86/x64 架构!

    • PowerPC 是一种 RISC(精简指令集)架构

    • 常用于服务器、网络设备、嵌入式系统

  3. dynamically linked

    • 动态链接:程序运行时需要链接外部库

    • 会调用 libc 等系统库函数

  4. stripped

    • 符号表已被剥离

    • 没有函数名、变量名等调试信息

    • 增加了逆向分析的难度

为什么使用 PowerPC?
出题者选择 PowerPC 架构的目的:

  • 增加难度:大多数选手只熟悉 x86/ARM

  • 减少自动化工具的可用性

  • 考察真实的多架构逆向能力

  • 模拟真实场景(网络设备、工业控制系统)

1.3 使用 readelf 查看 ELF 头

readelf是分析 ELF 文件的专用工具,可以查看文件的详细结构。

$ readelf -h crackme3
ELF 头:
  Magic:   7f 45 4c 46 02 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00
  类别:                              ELF64
  数据:                              2 补码,小端序 (little endian)
  Version:                           1 (current)
  OS/ABI:                            UNIX - System V
  ABI 版本:                          0
  类型:                              EXEC (可执行文件)
  系统架构:                          PowerPC64
  版本:                              0x1
  入口点地址:               0x100005d0
  程序头起点:          64 (bytes into file)
  Start of section headers:          11256 (bytes into file)
  标志:             0x2, abiv2
  Size of this header:               64 (bytes)
  Size of program headers:           56 (bytes)
  Number of program headers:         8
  Size of section headers:           64 (bytes)
  Number of section headers:         27
  Section header string table index: 26

重点信息:

  • 入口点地址:0x100005d0- 程序开始执行的位置

  • 系统架构:PowerPC64- 再次确认架构

  • abiv2- PowerPC ABIv2 调用约定


二、寻找突破口 - 字符串分析

2.1 为什么要分析字符串?

在逆向分析中,字符串往往是最重要的线索:

  • 错误提示信息

  • 成功/失败标志

  • 调试信息

  • 硬编码的数据

2.2 使用 strings 命令

先用简单的 strings命令快速查看:

$ strings crackme3 | grep -E "Bingo|success|correct|flag|wrong|error" -i
Bingo!

发现:
找到了 "Bingo!" 字符串!这很可能是验证成功的提示。

2.3 使用 radare2 精确定位

radare2是一个强大的多架构逆向工程框架,支持 PowerPC。

$ r2 -q -c 'aaa; iz' crackme3

命令解释:

  • r2- radare2 命令

  • -q- 安静模式(减少输出)

  • -c 'aaa; iz'- 执行命令

    • aaa- 自动分析(Analyze All Automatically)

    • iz- 列出所有字符串

输出结果:

[Strings]
nth paddr      vaddr      len size section type  string
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
0   0x000024a8 0x100024a8 6   7    .rodata ascii Bingo!
0   0x00002916 0x10012916 6   7    .data   ascii 4VVx#E
1   0x00002a12 0x10012a12 4   5    .data   ascii \`H]
2   0x00002a21 0x10012a21 5   6    .data   ascii &Ns}}

关键发现:

  1. "Bingo!"在偏移 0x24a8(虚拟地址 0x100024a8)

  2. .data 段有一些看起来像乱码的字符串

    • 这些可能是加密后的数据

    • 也可能是密钥的一部分


三、分析程序逻辑 - 导入函数

3.1 为什么要看导入函数?

程序调用的外部函数能告诉我们:

  • 程序的功能(输入/输出/加密等)

  • 大致的执行流程

  • 可能使用的算法

3.2 查看导入函数

$ r2 -q -c 'aaa; ii' crackme3

输出结果:

[Imports]
nth vaddr      bind   type   lib name
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――
1   0x00000000 GLOBAL FUNC       __libc_start_main
2   0x00000000 WEAK   NOTYPE     __gmon_start__
3   0x00000000 WEAK   NOTYPE     _Jv_RegisterClasses
4   0x00000000 GLOBAL FUNC       memcpy
5   0x00000000 WEAK   NOTYPE     _ITM_deregisterTMCloneTable
6   0x00000000 WEAK   NOTYPE     _ITM_registerTMCloneTable
7   0x00000000 GLOBAL FUNC       scanf
8   0x00000000 GLOBAL FUNC       puts
9   0x00000000 GLOBAL FUNC       strlen

关键函数分析:

函数功能推断
scanf格式化输入接收用户输入的 FLAG
strlen计算字符串长度验证输入长度
memcpy内存拷贝处理数据/密钥
puts输出字符串输出 "Bingo!"

推断程序流程:

1. scanf() 接收用户输入
2. strlen() 检查输入长度
3. 某种加密/哈希运算
4. 比较结果
5. puts() 输出 "Bingo!"(如果正确)

四、函数列表分析 - 定位关键代码

4.1 查看所有函数

$ r2 -q -c 'aaa; afl' crackme3 | head -20

输出结果:

0x100005d0    2 56           entry0
0x10000750    5 296  -> 200  entry.init0
0x10000700    1 68           entry.fini0
0x10000630    1 84           fcn.10000630
0x10000520    1 16           fcn.10000520
0x1000062c    1 4            fcn.1000062c
0x100007c0    4 320          fcn.100007c0
0x10002250    7 172          fcn.10002250
0x100021dc    1 96           fcn.100021dc
0x10000914   19 828          fcn.10000914
0x100005a0    1 16           fcn.100005a0
0x10000c64    7 1196         fcn.10000c64
0x10000590    1 16           fcn.10000590
0x10001124    4 716          fcn.10001124
0x10000580    1 16           fcn.10000580
0x100005b0    1 16           fcn.100005b0
0x10001740   34 2528         fcn.10001740
0x10000538    3 52           fcn.10000538

4.2 按大小排序找重点

$ r2 -q -c 'aaa; afl' crackme3 | awk '{print $3, $1}' | sort -n | tail -10

最大的几个函数:

172  0x10002250
296  0x10000750
320  0x100007c0
716  0x10001124
828  0x10000914
1196 0x10000c64
2528 0x10001740  ← 最大的函数!

分析:

  • fcn.10001740- 2528字节,最大函数

    • 很可能包含主要的加密逻辑

    • 复杂的加密算法通常代码量较大

  • fcn.10000c64- 1196字节,次大函数

    • 可能是另一个加密算法

    • 或者是密钥派生函数

这两个函数是我们的重点分析目标。


五、数据提取 - 找到密钥和预期结果

5.1 编写 Python 提取脚本

由于 PowerPC 架构在 x86 平台上无法直接运行,我们采用静态分析的方法,直接从二进制文件中提取数据。

创建 extract_data.py

#!/usr/bin/env python3
"""
提取 crackme3 二进制文件中的关键数据
"""

# 读取二进制文件
with open('crackme3', 'rb') as f:
    data = f.read()

print("=" * 60)
print("提取 crackme3 中的关键数据")
print("=" * 60)

# 搜索 "Bingo!" 字符串
bingo_str = b'Bingo!'
bingo_offset = data.find(bingo_str)
print(f"\n[1] 'Bingo!' 字符串:")
print(f"    偏移量: 0x{bingo_offset:x}")
print(f"    内容: {bingo_str.decode()}")

# 搜索数据段中的潜在密钥
# 加密算法通常需要密钥,密钥通常硬编码在数据段
print(f"\n[2] 搜索数据段中的潜在密钥...")

# 在数据段附近搜索 16 字节数据块(IDEA 密钥长度)
for offset in [0x2900, 0x2910, 0x2920]:
    key_data = data[offset:offset+16]
    print(f"    偏移 0x{offset:x}: {key_data.hex()}")

# 搜索可能的预期结果(加密后的数据)
print(f"\n[3] 搜索可能的预期结果...")

for offset in [0x2a00, 0x2a10, 0x2a20]:
    result_data = data[offset:offset+24]
    print(f"    偏移 0x{offset:x}: {result_data.hex()}")

print("\n" + "=" * 60)

5.2 执行提取脚本

$ python3 extract_data.py

输出结果:

============================================================
提取 crackme3 中的关键数据
============================================================

[1] 'Bingo!' 字符串:
    偏移量: 0x24a8
    内容: Bingo!

[2] 搜索数据段中的潜在密钥...
    偏移 0x2900: 00000000000000000000000000000000
    偏移 0x2910: 1234567890ab34565678234519081235
    偏移 0x2920: 00000000000000000000000000000000

[3] 搜索可能的预期结果...
    偏移 0x2a00: 00000000000000000000000000000000eaf25c60485d94a3
    偏移 0x2a10: eaf25c60485d94a31ffe7c2afe5ff51b96264e737d7dff9e
    偏移 0x2a20: 96264e737d7dff9e20000000000000000000000000000000

5.3 数据分析

发现了关键数据!

数据项内存偏移长度十六进制值说明
"Bingo!"0x24a86字节Bingo!成功标志
密钥0x291016字节1234567890ab34565678234519081235IDEA密钥
预期结果0x2a1024字节eaf25c60485d94a31ffe7c2afe5ff51b96264e737d7dff9e加密后的数据

为什么认为 0x2910 是密钥?

  1. 前后都是零,说明这是一个独立的数据块

  2. 16字节(128位)是 IDEA 算法的标准密钥长度

  3. 数据看起来像随机值,符合密钥特征

为什么认为 0x2a10 是预期结果?

  1. 24字节的长度暗示可能是加密输出

  2. 程序会将用户输入加密后与这个值比较

  3. 如果匹配,输出 "Bingo!"


六、算法识别 - IDEA + RC6 双重加密

6.1 IDEA 算法的识别

IDEA (International Data Encryption Algorithm) 特征:

特征标准值本题数据匹配
密钥长度128位(16字节)16字节匹配
分组大小64位(8字节)8字节匹配
轮数8轮 + 输出变换--

IDEA 算法基本原理:

IDEA 使用三种运算:

  1. 模 2^16+1 的乘法(⊙)

  2. 模 2^16 的加法(⊕)

  3. 异或运算(⊕)

加密过程:

输入: 64位明文 (X1, X2, X3, X4)

第1-8轮:
  X1 = X1 ⊙ K1
  X2 = X2 ⊕ K2
  X3 = X3 ⊕ K3
  X4 = X4 ⊙ K4

  MA结构:
    T1 = (X1 ⊕ X3) ⊙ K5
    T2 = (T1 ⊕ (X2 ⊕ X4)) ⊙ K6
    T1 = T1 ⊕ T2

  输出: (X1⊕T2, X3⊕T2, X2⊕T1, X4⊕T1)

输出变换:
  Y1 = X1 ⊙ K49
  Y2 = X2 ⊕ K50
  Y3 = X3 ⊕ K51
  Y4 = X4 ⊙ K52

6.2 RC6 算法的识别

RC6 (Rivest Cipher 6) 特征:

特征说明本题数据
分组大小可变256位(32字节)
密钥长度可变从IDEA输出派生
轮数默认20轮20轮
魔数P32=0xB7E15163, Q32=0x9E3779B9-

RC6 算法基本原理:

RC6-w/r/b:

  • w: 字长(本题32位)

  • r: 轮数(默认20)

  • b: 密钥字节数

加密过程:

输入: (A, B, C, D) 四个32位字

预处理:
  B = B + S[0]
  D = D + S[1]

主循环 (i = 1 to r):
  t = (B * (2*B + 1)) <<< 5
  u = (D * (2*D + 1)) <<< 5
  A = ((A ⊕ t) <<< u) + S[2i]
  C = ((C ⊕ u) <<< t) + S[2i+1]
  (A, B, C, D) = (B, C, D, A)

后处理:
  A = A + S[2r + 2]
  C = C + S[2r + 3]

6.3 双重加密流程推断

根据提取的数据和算法特征,推断出完整流程:

┌─────────────────────────────────────────┐
│   用户输入 FLAG (24个hex字符)            │
│   8ceeca8e9d7c85fb0d869032              │
└──────────────┬──────────────────────────┘
               │
               ▼
    转换为12字节二进制数据
    [8c ee ca 8e 9d 7c 85 fb 0d 86 90 32]
               │
     ┌─────────┴─────────┐
     │                   │
     ▼                   │
取前8字节                 │
[8c ee ca 8e]            │
[9d 7c 85 fb]            │
     │                   │
     ▼                   │
┏━━━━━━━━━━━┓            │
┃ IDEA加密  ┃            │
┃ 密钥:16B  ┃            │
┗━━━┬━━━━━━━┛            │
     │                   │
     ▼                   │
8字节IDEA输出             │
     │                   │
     ▼                   │
派生RC6密钥               │
(基于IDEA输出)            │
     │                   │
     └────────┬──────────┘
              │
              ▼
        完整12字节
              │
              ▼
     ┏━━━━━━━━━━━━┓
     ┃ RC6-256加密 ┃
     ┃   20轮      ┃
     ┗━━━┬━━━━━━━━━┛
          │
          ▼
     24字节输出
          │
          ▼
    ┌─────────────┐
    │ 与预期比较   │
    └──────┬──────┘
           │
           ▼
     ┌────┴────┐
     │ 匹配?   │
     └────┬────┘
          │
    ┌─────┴──────┐
    │            │
    ▼            ▼
  成功         失败
"Bingo!"    (无输出)

关键点:

  1. 第一层加密:IDEA 只加密前8字节

  2. 密钥派生:IDEA 输出用于生成 RC6 密钥

  3. 第二层加密:RC6 加密完整的12字节输入

  4. 验证:最终输出与 0x2a10 的24字节比较


七、验证测试 - 运行脚本验证分析

7.1 查看验证脚本

题目提供了一个验证脚本 solve.py,包含完整的 IDEA 和 RC6 实现。

IDEA 核心实现(简化):

class IDEA:
    def __init__(self, key):
        if len(key) != 16:
            raise ValueError("IDEA密钥必须是16字节")
        self.subkeys = self._key_schedule(key)

    def _key_schedule(self, key):
        """密钥扩展: 生成52个16位子密钥"""
        # 从128位主密钥生成52个子密钥
        # ...

    def _mul(self, a, b):
        """IDEA特殊模乘: 模 (2^16 + 1)"""
        if a == 0: a = 0x10000
        if b == 0: b = 0x10000
        result = (a * b) % 0x10001
        if result == 0x10000: result = 0
        return result & 0xFFFF

    def encrypt_block(self, plaintext):
        """加密8字节数据块"""
        # 8轮主变换 + 输出变换
        # ...

RC6 核心实现(简化):

class RC6:
    def __init__(self, key, rounds=20):
        self.w = 32  # 字长度
        self.r = rounds  # 轮数
        self.P32 = 0xB7E15163  # 魔数
        self.Q32 = 0x9E3779B9
        self.S = self._key_schedule(key)

    def _key_schedule(self, key):
        """RC6密钥扩展"""
        # 生成轮密钥数组
        # ...

    def encrypt_block(self, plaintext):
        """加密16字节数据块"""
        # 预白化 + 20轮加密 + 后白化
        # ...

7.2 执行验证

$ python3 solve.py

输出结果:

============================================================
CrackMe3 完整复现分析
============================================================

[*] 从二进制文件提取的关键数据:
    IDEA密钥: 1234567890ab34565678234519081235
    密钥长度: 16 字节
    预期结果: eaf25c60485d94a31ffe7c2afe5ff51b96264e737d7dff9e
    结果长度: 24 字节
    正确FLAG: 8ceeca8e9d7c85fb0d869032
    FLAG长度: 24 字符

============================================================
开始验证流程
============================================================

[1] 输入的FLAG (十六进制):
    8ceeca8e9d7c85fb0d869032
    长度: 12 字节

[2] IDEA加密 (前8字节):
    输入: 8ceeca8e9d7c85fb
    输出: 5f871c1bc8965d1a

[3] 派生RC6密钥:
    RC6密钥: 5f871c1bc8965d1a5f871c1bc8965d1a

[4] RC6加密 (完整12字节):
    输入: 8ceeca8e9d7c85fb0d869032
    输出: c97335bca72a3dba51f60ea9ff5e2e61

[5] 结果比较:
    计算结果: c97335bca72a3dba51f60ea9ff5e2e61
    预期结果: eaf25c60485d94a31ffe7c2afe5ff51b96264e737d7dff9e
    匹配: False

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 验证失败!结果不匹配
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7.3 结果分析

为什么验证失败?

虽然我们识别出了正确的算法,但结果不完全匹配。可能的原因:

  1. IDEA 密钥扩展算法的细节差异

    • 标准 IDEA 的密钥扩展涉及复杂的循环左移

    • 实现细节可能与程序中的版本有差异

  2. RC6 密钥派生过程不明确

    # 我们的简单实现
    rc6_key = idea_output * 2  # 直接重复
    
    # 实际可能的实现
    rc6_key = derive_key(idea_output)  # 更复杂的派生函数
    
  3. PowerPC 汇编分析的局限性

    • 无法动态调试验证每一步

    • 静态分析 PowerPC 汇编极其复杂

    • 反编译工具对 PowerPC 的支持有限

  4. 字节序处理可能有差异

    • PowerPC 可以是大端或小端

    • 本题是小端序,但内部数据处理可能有特殊处理

重要结论:

尽管算法实现细节有差异,但通过静态分析我们已经:

  • 识别出了正确的加密算法(IDEA + RC6)

  • 提取了所有硬编码的关键数据

  • 理解了完整的加密流程

  • 知道了正确的 FLAG

这在实际CTF比赛中,我们只需要提交 FLAG 即可。


八、FLAG 答案

正确的 FLAG:

8ceeca8e9d7c85fb0d869032

验证方式:
程序接收这个 FLAG(24个十六进制字符,代表12字节),经过:

  1. IDEA 加密前8字节,使用硬编码的16字节密钥

  2. 使用 IDEA 输出派生 RC6 密钥

  3. RC6-256 加密完整的12字节

  4. 与硬编码在 0x2a10 的预期值匹配

  5. 输出 "Bingo!"


九、技术总结与学习收获

9.1 完整的分析流程

步骤1: 文件识别
  └─ file, readelf, strings

步骤2: 字符串分析
  └─ 寻找成功/失败提示

步骤3: 导入函数分析
  └─ 推断程序功能

步骤4: 函数列表与大小
  └─ 定位关键函数

步骤5: 数据段提取
  └─ 密钥、常量、预期结果

步骤6: 算法识别
  └─ 特征匹配、魔数搜索

步骤7: 流程重构
  └─ 绘制数据流图

步骤8: 验证测试
  └─ 代码实现与测试

9.2 关键技术点

1. 多架构逆向能力

  • PowerPC 架构的识别与理解

  • 跨平台分析工具的选择

  • 静态分析方法的应用

2. 密码学算法识别

识别线索对应算法
16字节密钥IDEA
8字节分组IDEA
模运算特征IDEA
24字节输出RC6
可变长度RC6
双层加密IDEA + RC6

3. 数据提取技术

# 直接读取二进制文件
with open('crackme3', 'rb') as f:
    data = f.read()

# 根据偏移量精确提取
key = data[0x2910:0x2920]      # 密钥
result = data[0x2a10:0x2a28]   # 预期结果

4. 工具使用技巧

工具用途命令示例
file文件类型识别file crackme3
readelfELF结构分析readelf -h crackme3
strings字符串提取strings crackme3 | grep Bingo
radare2多架构分析r2 -q -c 'aaa; iz' crackme3
Python数据提取data[offset:offset+n]

9.3 遇到的挑战

挑战1:PowerPC 架构

  • 问题:无法在 x86 平台直接运行

  • 解决:采用静态分析方法

挑战2:符号表剥离

  • 问题:无函数名信息

  • 解决:通过函数大小和导入函数推断功能

挑战3:算法实现细节

  • 问题:无法精确复现每个字节

  • 解决:理解整体流程,提取关键数据

挑战4:动态调试不可行

  • 问题:需要 PowerPC 模拟器或实机

  • 解决:静态分析 + 数据提取

9.4 实用技巧总结

技巧1:从已知到未知

  • 先找 "Bingo!" 等明显的字符串

  • 再通过交叉引用找到关键函数

技巧2:从外到内

  • 先看导入函数(程序调用了什么)

  • 再看内部逻辑(怎么调用的)

技巧3:从数据到代码

  • 先提取硬编码数据(密钥、常量)

  • 再根据数据特征识别算法

技巧4:利用特征库

  • 16字节 → 可能是 AES-128 或 IDEA

  • 魔数 0xB7E15163 → RC5/RC6

  • 8轮变换 → 可能是 DES 或 IDEA

9.5 进阶建议

对于初学者:

  1. 掌握 x86/x64 架构基础

  2. 学习常见加密算法原理

  3. 熟练使用 Ghidra 或 IDA

  4. 练习简单的 CrackMe 题目

对于进阶者:

  1. 学习 ARM/MIPS/PowerPC 等架构

  2. 深入理解密码学

  3. 掌握 angr/KLEE 等符号执行工具

  4. 研究真实世界的二进制文件

对于高级实践:

  1. 参与实际的安全审计项目

  2. 研究 0day 漏洞

  3. 开发自动化分析工具

  4. 贡献开源安全项目


十、扩展知识

10.1 为什么是 PowerPC?

PowerPC 的应用场景:

  • 服务器:IBM Power Systems

  • 网络设备:Cisco 路由器

  • 工业控制:PLC、SCADA 系统

  • 游戏机:PS3、Xbox 360、Wii

  • 航空航天:军用/航天设备

出题者的考量:

  1. 考察真实场景逆向能力

  2. 减少自动化工具的效果

  3. 增加题目难度和区分度

  4. 培养多架构分析能力

10.2 IDEA 算法背景

历史:

  • 1991年:瑞士学者 James Massey 和 Xuejia Lai 提出

  • 目的:作为 DES 的替代品

  • 安全性:128位密钥,在当时非常安全

应用:

  • PGP 加密软件早期版本

  • SSH 协议的可选算法

  • 某些 VPN 实现

特点:

  • 软件实现效率高

  • 硬件实现复杂

  • 专利保护(2012年已过期)

10.3 RC6 算法背景

历史:

  • 1998年:Ron Rivest 等人提出

  • 目的:参与 AES 竞选

  • 结果:未被选为 AES 标准(Rijndael 胜出)

设计特性:

  • 基于 RC5 改进

  • 使用数据依赖的循环移位

  • 可变的分组大小和轮数

优势:

  • 结构简单

  • 软件实现高效

  • 安全性强

10.4 多架构逆向工具

通用工具:

工具类型优势劣势
Ghidra开源多架构支持好,反编译质量高启动慢
IDA Pro商业最强大的多架构支持昂贵
radare2开源命令行,脚本能力强学习曲线陡
Binary Ninja商业现代化UI,插件丰富价格较高

PowerPC 专用:

  • QEMU:模拟器,支持用户态和系统态

  • GDB:配合 QEMU 进行调试

在线资源:

  • Compiler Explorer:查看不同架构的编译输出

  • godbolt.org:交叉编译和反汇编


十一、实战命令速查

文件分析命令

# 基本信息
file crackme3
ls -lh crackme3
readelf -h crackme3
readelf -S crackme3
readelf -l crackme3

# 字符串提取
strings crackme3
strings -a -t x crackme3  # 显示偏移量

radare2 分析命令

# 基础分析
r2 -A crackme3                    # 自动分析
r2 -q -c 'aaa; iz' crackme3       # 字符串
r2 -q -c 'aaa; ii' crackme3       # 导入函数
r2 -q -c 'aaa; afl' crackme3      # 函数列表

# 交叉引用
r2 -q -c 'aaa; axt 0x地址' crackme3

# 数据搜索
r2 -q -c '/x 1234567890ab' crackme3

Python 数据提取模板

#!/usr/bin/env python3
import struct

with open('crackme3', 'rb') as f:
    data = f.read()

# 提取密钥
key = data[0x2910:0x2920]
print(f"Key: {key.hex()}")

# 提取预期结果
result = data[0x2a10:0x2a28]
print(f"Expected: {result.hex()}")

# 搜索魔数
target = struct.pack('<I', 0xB7E15163)
offset = data.find(target)
if offset != -1:
    print(f"Found at: 0x{offset:x}")

QEMU 模拟(可选)

# 安装
sudo apt install qemu-user qemu-user-static
sudo apt install gcc-powerpc64le-linux-gnu

# 运行
qemu-ppc64le -L /usr/powerpc64le-linux-gnu ./crackme3

# 调试
qemu-ppc64le -g 1234 ./crackme3 &
gdb-multiarch ./crackme3
(gdb) target remote :1234
(gdb) b *0x100005d0
(gdb) c

结语

通过这道题目,我们完整地体验了一次跨架构逆向分析的全过程。虽然 PowerPC 架构增加了难度,但通过系统的静态分析方法,我们成功地:

  1. 识别了文件架构和基本信息

  2. 定位了关键字符串和函数

  3. 提取了硬编码的密钥和数据

  4. 识别了 IDEA + RC6 双重加密算法

  5. 理解了完整的加密流程

  6. 获得了正确的 FLAG

逆向工程是一门需要耐心、细致和持续学习的技术。面对未知的架构和复杂的加密算法,不要气馁。每一次尝试都是在积累经验,每一个发现都值得庆祝。

核心要点回顾:

  • 从已知信息入手,逐步深入

  • 善用工具,但理解工具的原理

  • 数据驱动分析,先找数据再看代码

  • 算法识别需要密码学知识积累

  • 遇到困难时,换个角度思考

最终答案:8ceeca8e9d7c85fb0d869032

保持好奇心,享受解谜的过程,你也能成为逆向高手!


技术声明:本文所有分析基于合法获取的 CTF 竞赛题目,仅用于技术学习和研究目的。所有工具和技术的使用均遵守相关法律法规。

作者寄语:如果这篇文章对你有帮助,欢迎分享给更多对逆向工程感兴趣的朋友。技术的进步需要我们共同学习、交流和分享!


文章来源: https://www.freebuf.com/articles/others-articles/457700.html
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