Unpack Me + Reverse Me | Nível 2

[Hakuoo]

Olá Pessoal, tudo certo ?

Bom eu criei esse desafio para ajuda nos estudos do pessoal.

As regras são as seguintes:

• Seu Unpack tem que ser funcional(OEP válido)
• Seu Algoritmo revertido tem que bater com o esperado ele pode  ser similar(não igual), porem funcional

Aqui tem uma simples explicação de como funciona esse tipo de desafio:

UnpackMe - é um CrackMe Diferente, ou seja você vai receber um arquivo que está compactado ou protegido, pode ser um protector/packer comercial ou privado ou até mesmo um obfuscador e seu objetivo é limpar o binário de forma que seja possível recuperar o algoritmo de maneira clara e que ainda continue funcional, de maneira simplificada é recuperar ao estado antes do packer/protector, para isso basta atingir o "OEP".

ReverseMe - é um CrackMe mais gourmet, seu objetivo não é só reescrever o algoritmo de validação implementado pelo desenvolvedor mas também reconstruir todo o funcionamento original do software ou então explicar como ele funciona de maneira clara para as outras pessoas.

 

Sobre nosso desafio:

• "Protegido" usando o NsPack 3
• MinGW, original C
• IA-32

Como mencionado seu objetivo é fazer o Unpack Corrigir a IAT e encontrar o OEP, e reverter ou explicar como funciona o algoritmo original, isso não é uma competição, então tenha calma e compartilhe seu progresso vamos treinar juntos, caso necessário postarei a solução original como resposta.

 

Não esqueçam de descrever corretamente os passos feitos.

Boa Sorte e Saudações.

UnpMe+RevMe_MENTEBINARIA.zip

[anderson_leite]

Spoiler

Unpack:

As instruções no inicio do entrypoint do nspack são:

• pushfd -> empilha a eflag (zero flag, carry flag e etc)
• pushad -> empilha todos os registradores
• call $

Onde $ é um calculado para a instrução seguinte,

 

Ocorre algumas instruções, o importante é ver que a VirtualAlloc é chamada para salvar o conteúdo que será usado para o unpack:

 

Indo mais a fundo, é possivel acompanhar todo o unpack, porém o importante é: Quando é feito as primeiras instruções, é enviado como "parâmetro" para a rotina de descompressão onde deve ser o inicio do código descomprimido, o valor em si é o primeiro da pilha e pode ser achado no valor do ESP (0x4E6201) antes da call para a descompressão. Por isso, coloca-se um hardware breakpoint de acesso que será chamado ao final do unpack.

É possível também acompanhar toda a descompressão, basta acompanhar a saida de EAX do VirtualAlloc, lá irá o endereço da nova memória alocada, porém ao final da execução o conteúdo é movido para o valor acima, não chamarei de OEP por que ainda não é o OEP mas pode ser interpretado como um "segundo" entrypoint.

,

 

Pode-se continuar a execução, Após o breakpoint chegar iremos estar de cara com o famoso jump, esse jump está presente em quase todos os packers e ele irá finalizar o trabalho do unpack:

Esse jump irá nos levar a uma outra função que fará o papel de reconstruir a IAT do binário que foi desconstruida no pack:

 

Note que após essa call, tem mais um jump, esse jump vai para o nosso OEP, localizado em 0x401180, assim podemos usar o Scylla para fazer o dump do nosso PE em memória e realizar o fix da IAT:

 

Desse jeito, fizemos o manual unpack e reconstruimos a IAT ?

Visão do DIE:

Algoritmo:

O programa pede uma chave de acesso numérica e então checa com uma chave interna após realizar um calculo sobre a chave:

 

 

 

Onde a chave é movida para a pilha em loc_401636:

 

 

O algoritmo realizar um xor com 0x32, realiza um right shift e multiplica o resultado por 100:

key = 0x11D29450

if (100 * (( val ^ 0x32) >> 5)) == key:
    print("You win with {}".format(val))
else:
  	print("Not yet!")

Para descobrir o input valido, é possível realizar a operação inversa e com o valor aproximado da chave realizar um brute force, que seria:

key_dec = 299013200
almost_the_key = int(((key_dec ^ 0x32) << 5) / 100) # 95684229
for i in range(almost_the_key, key_dec):
    if (100 * ((i ^ 0x32) >> 5)) == key_dec:
          print("Correct input -> {}".format(i))
          break

Correct input -> 95684256

 

 

É isso ai, acredito que deva ter uma maneira mais rápida e direta de resolver em vez de brute force, mas talvez eu tenha tido alguns problemas com a precisão ?

 

 

[Hakuoo]

Olá Anderson,

Como combinado vamos a solução, eu separei por blocos e ocultei para que não prejudique quem ainda for fazer para estudos.

Fazendo o Unpack e Reconstruindo:
 

Spoiler

 

Visualizando o original com um Detector:

Vamos visualizar a IAT(Import Address Table):

Não é possível encontrar nada muito relevante, além de funções de alocação de memória, porem isso pode ser mais útil do que se imagina.

Vamos carregar o Binário no IDA:

Após ignorarmos os avisos do IDA sobre binário compactado, podemos visualizar a rotina de descompressão na memória.
Vamos nos atentar ao EntryPoint do NsPack:
 

pushfd    ;  Manda as Eflags para stack
pushad  ; Manda os registradores de uso geral para stack
call    $+5  ; Call para próxima instrução, ou inicio da rotina de descompressão

Uma maneira fácil de fazer o Unpack é filtrar por instruções que "Desempilham Eflags e Registradores", se procurarmos na rotina é possível encontrar uma única referência ao final da rotina:

popad      ; Faz um pop em todos os registradores de uso geral
popfd      ; Faz um pop em todos os registradores EFLAGS
jmp     near ptr _mainCRTStartup  ; Salto para o entrypoint OEP

Ok, vamos avançar ao debugger:

Estamos parados justamente no EntryPoint do NSPack.

Temos informações de onde suspeitamos ser o final da sua rotina, agora voltando ao IDA, vamos copiar esse endereço para procurar no debugger:


Vamos obter um endereço: 0x4E6471
Agora apertando os Atalhos: CTRL+G colamos o endereço e procuramos

Vamos nos deparar justamente ao final da rotina:
Faremos duas coisas, definir um breakpoint normal com F2, e executar com F9

 

Vamos nos deparar com a seguinte situação:
1º Quando a execução parar no Breakpoint vamos avançar com F8
2º Quando chegarmos ao Salto, vamos apertar F7 e entrar


Agora nos depararemos com a seguinte situação:

Vamos abrir o Scylla:


Agora basta reconstruir a IAT e Dumpar:


Pronto o software está funcionando perfeitamente e não possui mais a proteção, Somente resquícios(Sim, o unpack é para analisar, mas ainda vamos nos deparar com funções usadas para esconder Strings e coisas do tipo, será explicado mais em breve). 

Curiosidade:
O NSPack assim como o UPX é muito utilizado pelos autores de Malware, é bom saber fazer o unpack desses packers mais comuns e a maneira mais divertida é resolvendo UnpackMes e CrackMes ?
 

 

Entendendo as Traps e Analisando o algoritmo
 

Spoiler

 

A primeira coisa que veremos quando abrirmos no IDA será:

 

Assembly
mov     dword ptr [esp+4], offset Locale  ; "Portuguese"  ; <- IDIOMA
mov     dword ptr [esp], 0 ; Category                                        ; <- LC_ALL
call    setlocale                                                                                 ;<- SetLocale(LC_ALL, "Portuguese")

Equivalente em C
SetLocale(LC_ALL, "Portuguese")

Assembly
mov     eax, ds:IsDebuggerPresent                                           ;
call    eax ; IsDebuggerPresent                                                  ;
test    eax, eax                                                                                  ;
setnz   al                                                                                             
test    al, al
jz      short loc_40159A

ROTINA 2 - caso DBG
mov     dword ptr [esp], 1 ; uExitCode
mov     eax, ds:ExitProcess
call    eax ; ExitProcess


Equivalente em C
if(IsDebuggerPresent()){
     ExitProcess(1);
}

Com essas informações identificamos que temos diversas Traps Simples de IsDebuggerPresent, ao decorrer do programa.

Vamos entender a rotina que escondia as strings:

Assembly 1
mov     dword ptr [esp], offset asc_48C00C ; "***************************************"...
call    ESCONDER_STRING
mov     eax, ds:IsDebuggerPresent
call    eax ; IsDebuggerPresent

Assembly 2
mov     dword ptr [esp], offset aMentebinariaUn ; "   MENTEBINARIA | UNPACKME & REVERSE ME"...
call    ESCONDER_STRING
mov     eax, ds:IsDebuggerPresent
call    eax ; IsDebuggerPresent

Equivalente em C
ESCONDER_STRING(const char* STR);

Descendo mais um pouco encontraremos algo muito interessante e que nos ajudará a obter a senha correta:

loc_401636:
mov     [ebp+var_C], 11D29450h            ; Valor hexadecimal sendo armazenado em um local da memória
mov     eax, ds:IsDebuggerPresent
call    eax ; IsDebuggerPresent
test    eax, eax
setnz   al
test    al, al
jz      short loc_40165B

vamos guardar esse valor e construir um pseudocódigo:

11D29450h -> decimal -> 299013200
e vamos nomear essa posição com algo mais legal:
mov     [x], 11D29450h ; 299013200

vamos procurar abaixo para encontrar algo mais interessante.
Bingo! Encontrei:
 

xor     eax, 32h                                   ; Valor de EAX = Lido pelo usuário XOR 0x32 -> Decimal -> 50
sar     eax, 5                                        ; Deslocamento >> 5
imul    eax, 64h ; 'd'                          ; multiplicado por 64h -> Decimal -> 100
mov     [ebp+var_10], eax              ; Armazena o valor do registrador em uma posição da memória

e vamos nos divertir no nosso amado Pseudo C
 ((valor_lido ^ 0x50) >> 5)*100

Assim como anteriormente vamos dar um nome para esse local de memória:
mov     [y], valor_lido

Avançando mais um pouquinho encontraremos a seguinte rotina:
 

mov     eax, [y]
cmp     eax, [x]                     ;  Subtrai de EAX o valor de X e seta zero flag
jnz     short loc_40173C   ; salto para o final e exibe o erro

Arrumando para deixar entendivel para quem está iniciando:
mov     c, [y]
cmp     c, [x]                     ;  Subtrai de c o valor de X e seta zero flag
jnz     short loc_40173C   ; salto para o final e exibe o erro

pseudoC
if(y == x){
	EBA!
}else{
	HÁ, ADEUS!
}

Acredito que já ficou bem grande e quero organizar por tópicos elegantes, então vamos ao próximo que é reconstruir o algoritmo e encontrar sua chave.

 

Reconstruindo o algoritmo e encontrando a chave

Spoiler

 

Com as informações obtidas na nossa analise temos o seguinte pseudocódigo C
 

int main(){
	int x = 299013200;
	int y = 0;
	printf("Digite sua chave de acesso: \n");
	scanf("%d", &y);
	y= ((y^50)>>5)*100;
	if(y == x){
   			// EBA!
	}else{
   			//Ops..
	}
}

 

Pessoa: Então vamos digitar logo o valor de X no console e ser feliz
Eu: NÃO !
 
Vamos entender porque:
X é o valor esperado, então temos que ter uma chave para calcular seu valor final

Pessoa: Há, eu tiro de letra, isso está muito fácil, basta fazer o processo inverso.
Eu: Blz Vamos lá:

- O Processo inverso de uma multiplicação é a divisão
- O Processo inverso de um SHL(>>) é o SHR(<<)
- O XOR não tem processo diferença, basta fazer um XOR

Ok, vamos obter a seguinte solução:
 y= ((y^50)<<5)/100;
                <-----
               299013200 / 100
               << 5
               ^ 50
             = 95684274
Quando usamos essa chave:

"Parabéns !! agora reescreva esse algoritmo, faça o unpack do packer, de maneira funcional e poste sua solução."

Sucesso conseguimos a chave de forma reversa e o desafio foi resolvido!

Dúvidas frequentes:
Qual era a chave original que você usou:
95684262
Pessoa: Minha chave é diferente, mas eu cheguei no objetivo, estou errado ?
Eu: De maneira alguma, como expliquei no desafio todas as formas de pensar são corretas se você chegou no objetivo, compartilhe porque você conseguiu atingir por mérito próprio, e parabéns ?

 

Fonte original:

Spoiler

 

#include <iostream>
#include <locale.h>
#include <stdio.h>
#include <windows.h>

/*
chave
95684262
*/
int main(int argc, char** argv) {
	setlocale(LC_ALL, "Portuguese");
	if(IsDebuggerPresent()){
		ExitProcess(1);	
	}
	printf("************************************************\n");
	if(IsDebuggerPresent()){
		ExitProcess(1);	
	}
	printf("   MENTEBINARIA | UNPACKME & REVERSE ME    \n");
	if(IsDebuggerPresent()){
		ExitProcess(1);	
	}
	printf("************************************************\n");
	if(IsDebuggerPresent()){
		ExitProcess(1);	
	}
	if(IsDebuggerPresent()){
		ExitProcess(1);	
	}
	int senha = 299013200;
		if(IsDebuggerPresent()){
		ExitProcess(1);	
	}
	int leia = 0;
		if(IsDebuggerPresent()){
		ExitProcess(1);	
	}
	printf("Digite sua chave de acesso: \n");
		if(IsDebuggerPresent()){
		ExitProcess(1);	
	}
	scanf("%d", &leia);
		if(IsDebuggerPresent()){
		ExitProcess(1);	
	}
	leia = ((leia^50)>>5)*100;
		if(IsDebuggerPresent()){
		ExitProcess(1);	
	}
	if(leia == senha){
		if(IsDebuggerPresent()){
		ExitProcess(1);	
	}
		printf("Parabéns !!\n agora reescreva esse algoritimo, faça o unpack do packer, de maneira funcional e poste sua solução.\n");
	}else{
	if(IsDebuggerPresent()){
		ExitProcess(1);	
	}
		printf("Não foi dessa vez, vai pedir para sair ? VAMOS VOCÊ CONSEGUE !\n");
	}
	return 0;
}

 

 

Espero que tenham gostado do desafio, e até o próximo e quem resolveu, parabéns você pensou fora da caixa e isso que é realmente importante !


Saudações,

Edited January 24, 2021 at 08:14 PM by Hakuoo