发表这篇帖子的目的主要是分享一些在破解Typora的AES加密过程中可能需要的背景知识和经验,希望能帮助一些和我一样的新手。
过程
背景知识
Typora采用的框架是Electron。
调试它的可执行文件还是得用上反汇编软件,例如IDA。
asar是一种打包方式,可以直接用nodejs的asar提取出来,没有加密。
AES是一种块加密,也就是把明文划分成相同大小的块再进行加密,加密用的密钥叫key。AES-128、192、256用到的key长度分别是16byte、24byte、32byte。这里Typora用到的是AES-256,所以key的长度是32byte。[^3][^4]
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2024-11-21 00:35 上传
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enc_dec
2024-11-21 00:40 上传
AES加密和解密会分别用到两个256byte的矩阵,叫SBox和InvBox。它们的值是固定的,所以可以通过IDA的FindCrypt插件找出来。
块加密有不同的模式,有CBC、ECB、CFB等等。其中ECB是每个明文块分别加密;CBC和CFB是把上一块的密文和当前块的明文做异或后再加密,区别是它们俩明文与密文做异或的时机不一样。在这里Typora用的是CBC模式。[^9]
CBC这种加密方式需要在第一个加密的周期前面再加一个初始的“与明文做异或”的块,就叫iv(initial vector)。因为AES的块是一个4x4的格子,长度为16byte,所以iv的长度就是16byte。
整体介绍
Typora通过app.asar里的main.node模块(实际为dll动态链接库文件)加载atom.js中关于验证license的代码,atom.js通过AES-256加密后用base64编码,以密文的形式存储。解密的过程就发生在main.node中。[^1][^2]
破解的思路是找到AES加密的key和iv,修改解密出来的验证license的代码,再将修改过的代码加密,替换掉原来的atom.js,再重新打包。所以整个过程大概可以分成两个部分:AES解密和patch JavaScript代码。因为不太熟悉后面这部分,估计还得花点时间搞,所以我打算下次再写。
听说还有一种更方便的方法是hook,不过我还没怎么搞明白。
文件结构
在Typora的安装路径下,有Typora.exe可执行文件,它会使用resources/app.asar.unpacked中的main.node来动态加载app.asar,再解密里面的atom.js。我们自己打开app.asar后里面会3个文件,其他两个都不用管,重点关注这个atom.js就好了。
Typora
➜ tree -L 3
.
├── chrome_100_percent.pak
├── chrome_200_percent.pak
├── d3dcompiler_47.dll
├── DO NOT ADD FILES HERE
├── ffmpeg.dll
├── icudtl.dat
├── libEGL.dll
├── libGLESv2.dll
├── LICENSE
├── LICENSES.chromium.html
├── locales
│ ├── uk.pak
| ...
│ ├── zh-CN.pak
│ └── zh-TW.pak
├── resources
│ ├── app.asar
│ ├── app.asar.unpacked
| | └── main.node
│ ├── appsrc
│ ├── assets
│ ├── conf.default.json
│ ├── Docs
│ ├── DO NOT ADD FILES HERE
│ ├── html
│ ├── lib.asar
│ ├── locales
│ ├── node_modules
│ ├── node_modules.asar
│ ├── package.json
│ ├── page-dist
│ ├── style
│ ├── updater
│ └── window.html
├── resources.pak
├── snapshot_blob.bin
├── Typora.exe
├── Typora.VisualElementsManifest.xml
├── unins000.dat
├── unins000.exe
├── v8_context_snapshot.bin
├── version
├── vk_swiftshader.dll
├── vk_swiftshader_icd.json
└── vulkan-1.dll
听说这个“chrome_100_percent.pak”“chrome_200_percent.pak”是Electron框架的一个特征。^10
简单提取一下:npx asar extract app.asar app.asar.manual
Typora/resources/app.asar.manual
➜ tree
.
├── atom.js
├── main.node
└── package.json
步骤
[ol]
通过IDA打开main.node。IDA会自动识别文件类型,然后自动勾选一些选项。
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2024-11-21 00:41 上传
Shift+F12打开字符串搜索,找到“./atom.js”,双击点进去,F5自动生成伪代码,估计就是用这个函数加载的密文。把函数名“sub_xxxx”改成“load_atomjs”这种方便理解的名字。点击函数名,按N即可修改,后面分析伪代码修改变量名也是这样。
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2024-11-21 00:41 上传
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load_atomjs
2024-11-21 00:40 上传
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asm
2024-11-21 00:40 上传
Ctrl+Alt+F使用FindCrypt插件,或者在工具栏Edit/Plugins/下点开,可以找到两个RijinDaelSBox和InvBox。第二个IDA的识别有一点错误,把后面的不相干的数据也划成InvBox的了,小键盘*修改Array的大小为256byte。我们要找解密的过程,所以要找用了InvBox的函数。双击InvBox进去,可以把函数重命名为“load_invbox”。右边分号后面的是汇编代码的注释,可以看到“DATA XREF: sub_xxxx”,这是IDA自动生成的,代表IDA找到的引用了这个数据的函数,可以双击点进去。
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findcrypt
2024-11-21 00:40 上传
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invbox
2024-11-21 00:40 上传
在汇编代码窗口按X查看当前函数的交叉引用,工具栏View/Graphs可以查看调用当前函数和当前函数调用的关系图。可以看到重命名后IDA自动把单纯调用“load_invbox”的函数命名为了“j_load_invbox”。
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2024-11-21 00:41 上传
“load_invbox”函数的伪代码的结构很像AES解密的流程[^8],我们把其中的循环结构标记出来后就更清晰了。将伪代码中无意义的v1、v2的变量名重命名为有实际意义的变量名,以及通过/添加注释,可以降低理解代码的难度。
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load_invbox
2024-11-21 00:40 上传
找到表示密文的变量并重命名,下断点,动态调试,双击变量名。右键调试窗口的hex子窗口,synchronized with汇编窗口,再取消同步,多走几步可以看到数据一行一行地变为“require…”开头的明文。因为AES-256的key在做key expansion的时候,头两轮的key分别是原key的前后两段;而在解密中这两段key会用在最后两次AddRoundKey中。因为第一次找的时候我没找到key具体存放在哪里,所以我们可以异或密文和明文得到key来曲线救国。
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debug
2024-11-21 00:40 上传
在旧版的Typora中,iv就是密文的前16byte,在1.9.5中已经不是了。奈何我实在没看懂iv到底是在哪里,所以我就求助于比较新的教程^5^7,把教程中标注为iv的变量标注为iv,动态调试得到它的值。
在CyberChef中选择cbc模式解密失败,选择cbc/no padding模式成功了,但是明文的末尾有一串非ascii字符串。我猜测是CyberChef自动去除padding时不能判断哪里是padding。
[/ol]
其他
IDA的颜色
1,2两篇教程的ida的theme都设置成了护眼的黑色,而非默认的米黄色,第2篇米黄色背景的软件是x64dbg
CyberChef
第1篇教程保存按钮的软件是notepad++,两篇都用到了CyberChef(BAKE!)
参考链接
[^1]: [原创] Typora 授权解密与剖析
[^2]: [原创] Typora 1.0.4版本破解复现
[^4]: CTF Wiki AES
[^5]: [原创]Typora 破解 之 逆向分析(上)
[^8]: 从零实现 AES 加密算法
[^9]: Block cipher mode of operation Wiki