hgame2022-hardasm

把最后一个题做了一下。

hardasm

整体上程序就是使用6000多行的某种汇编指令集对输入进行运算后和硬编码的密文进行比较。

首先将输入将输入赋值给了ymm0（一种256bit的数据类型，32字节），然后ymm1-ymm7都是程序中的硬编码用于加密运算的数据，后面就是加密运算，主要涉及vpermd，vpxor，vpaddb，vpsubb，vpshufb这5个指令。

找其中的几个指令搜索一下可以知道这是AVX2指令集。

对相关汇编指令的介绍：https://zhuanlan.zhihu.com/p/424475308

x86 and amd64 instruction reference：https://www.felixcloutier.com/x86/index.html

然后通过查x86 and amd64 instruction reference来弄清楚程序中涉及加密运算的指令的含义：

vpermd ymm4, ymm7, ymm4：使用ymm7的数据作为index来置换ymm4中的数据。

注意一下它是以4个字节为一组进行的，最后d表示doublewords

vpxor ymm4, ymm4, ymm5：就是普通的异或

vpaddb ymm0, ymm0, ymm2：加法，注意它是1个字节为单位进行的，最后b表示byte

vpsubb ymm0, ymm0, ymm4：减法，注意它是1个字节为单位进行的，最后b表示byte

vpshufb ymm3, ymm3, ymm6：使用ymm6的数据来打乱ymm3

打乱规则：

将这个打乱的规则转化为python代码：

弄清楚程序的运算逻辑后没想到啥好的逆向技巧，这里是通过把所有的运算复制到文本中，接着使用python来将每条指令转化为一个函数调用且保存到一个py文件，再将每个运算指令都单独写处一个函数，最后使用z3约束求解。

提取脚本：

f = open('1.txt', "r")
data = f.read().split('\n')
f.close()
f1 = open('ans.py', 'w')
for i in data:
    tmp = i.split(' ')
    f1.write(tmp[0]+'('+tmp[2].strip(',')+', '+tmp[3]+')\n')
f1.close()

部分z3脚本（省去了中间的部分运算指令）：

from z3 import *

s = Solver()
ymm0 = [BitVec('x%d'%i, 8) for i in range(32)]

ymm7 = [0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x04, 0x00, 0x00, 0x00, 0x05, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0x00, 0x00, 0x00, 0x02, 0x00, 0x00, 0x00, 0x03, 0x00, 0x00, 0x00, 0x06, 0x00, 0x00, 0x00, 0x07, 0x00, 0x00, 0x00]
ymm1 = [0xF0, 0xFF, 0x64, 0x26, 0xF2, 0x8F, 0x40, 0xEE, 0xEE, 0x27, 0x07, 0xEF, 0x88, 0x0A, 0x21, 0x14, 0xC3, 0xFC, 0x70, 0xE5, 0xA8, 0xF3, 0xF5, 0x1A, 0xD4, 0x3C, 0xB1, 0x0C, 0xE5, 0xBC, 0xB9, 0x1B]
ymm2 = [0x0D, 0xC0, 0x84, 0xC5, 0x0E, 0x80, 0x50, 0xFF, 0x28, 0x1A, 0x80, 0x48, 0x1D, 0xC1, 0xE3, 0x1D, 0x34, 0x51, 0x9B, 0x35, 0xBC, 0xD5, 0xF4, 0xC3, 0xC4, 0x40, 0x90, 0x07, 0x2A, 0xC0, 0x2D, 0x90]
ymm3 = [0x89, 0xA1, 0x3E, 0xC0, 0xE5, 0x14, 0x5F, 0xC5, 0x5F, 0x14, 0xB0, 0xD0, 0x25, 0x1F, 0xE8, 0xF5, 0xB0, 0x34, 0x36, 0xC2, 0xC7, 0xA0, 0xB2, 0x3C, 0x5E, 0x7E, 0x9C, 0xA4, 0x98, 0xE8, 0x54, 0x0B]
ymm4 = [0x33, 0x5F, 0x62, 0x68, 0x0D, 0x64, 0xA8, 0xFF, 0x8F, 0x99, 0xA7, 0x94, 0x9E, 0x9A, 0x29, 0x34, 0x27, 0x36, 0xD6, 0x82, 0xC2, 0x6D, 0xE8, 0xAA, 0x96, 0x4A, 0x65, 0xC0, 0x0C, 0x37, 0x19, 0xC9]
ymm5 = [0x8F, 0x21, 0xA8, 0x37, 0x43, 0x09, 0x07, 0x33, 0xA6, 0x87, 0x4C, 0x4A, 0xA1, 0x74, 0x4B, 0xE6, 0x55, 0x13, 0x5B, 0x3F, 0x1C, 0xD7, 0xB9, 0x9E, 0x39, 0x60, 0x1D, 0xC6, 0x91, 0x8A, 0x36, 0x8B]
ymm6 = [0x00, 0x01, 0x08, 0x09, 0x0A, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x06, 0x07, 0x0B, 0x0F, 0x00, 0x06, 0x07, 0x08, 0x09, 0x0A, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x0D, 0x0E, 0x0B, 0x0C, 0x01, 0x0F]

enc = [0x93, 0xCB, 0xE7, 0x93, 0xA9, 0x81, 0x0D, 0xB6, 0xD8, 0xDD, 0x9C, 0x7F, 0xC0, 0x4D, 0xCD, 0xF0, 0x00, 0xA0, 0x9F, 0x22, 0x89, 0xEF, 0x54, 0x5D, 0xEF, 0x00, 0x8D, 0xFE, 0x5E, 0x4C, 0xD0, 0xEC]

def vpermd(a, b):
    tmp = b[:]
    for i in range(8):
        b[4*i:4*i+4] = tmp[4*a[i*4]:4*a[i*4]+4]

def vpxor(a, b):
    for i in range(32):
        a[i] ^= b[i]

def vpaddb(a, b):
    for i in range(32):
        a[i] += b[i]
        
def vpsubb(a, b):
    for i in range(32):
        a[i] -= b[i]
        
def vpshufb(a, b):
    tmp = a[:]
    for i in range(16):
        if b[i]&0x80:
            a[i] = 0
        else:
            a[i] = tmp[b[i]&0xf]
        if b[i+16]&0x80:
            a[i+16] = 0
        else:
            a[i+16] = tmp[16+(b[i+16]&0xf)]
    
vpermd(ymm7, ymm4)
vpxor(ymm4, ymm5)
vpxor(ymm0, ymm2)
vpaddb(ymm0, ymm2)
...
...
...
vpxor(ymm4, ymm1)
vpaddb(ymm2, ymm5)
vpxor(ymm0, ymm1)
vpaddb(ymm0, ymm5)
vpermd(ymm7, ymm5)
vpaddb(ymm0, ymm4)
vpshufb(ymm5, ymm6)
vpsubb(ymm3, ymm1)
vpaddb(ymm5, ymm1)
vpermd(ymm7, ymm1)

for i in range(32):
    s.add(ymm0[i] == enc[i])
    
if s.check() == sat:
    m = s.model()
    ymm0 = [BitVec('x%d'%i, 8) for i in range(32)]
    flag = [m[i].as_long() for i in ymm0]
    print(bytes(flag))
else:
    print("Not Found!")

开始一直没找到正确的解，检查到错误是没有注意python中运算符优先级的问题。

这里，开始一直以为 + 的优先级低于 & ，所以就没打括号，其实 + 比 & 的优先级高。

运行解题脚本得到flag：

hgame{right_your_asm_is_good!!}