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数据加密标准DES

加密原理

  DES 使用一个 56 位的密钥以及附加的 8 位奇偶校验位,产生最大 64 位的分组大小。这是一个迭代的分组密码,使用称为Feistel的技术,其中将加密的文本块分成两半。使用子密钥对其中一半应用循环功能,然后将输出与另一半进行“异或”运算;接着交换这两半,这一过程会继续下去,但最后一个循环不交换。DES使用 16 个循环,使用异或,置换,代换,移位操作四种基本运算。

三重 DES

  DES 的常见变体是三重 DES,使用 168位的密钥对资料进行三次加密的一种机制;它通常(但非始终)提供极其强大的安全性。如果三个 56 位的子元素都相同,则三重 DES向后兼容 DES。

破解方法

  攻击 DES 的主要形式被称为蛮力的或彻底密钥搜索,即重复尝试各种密钥直到有一个符合为止。如果 DES 使用 56位的密钥,则可能的密钥数量是 2 的 56 次方个。随着计算机系统能力的不断发展,DES的安全性比它刚出现时会弱得多,然而从非关键性质的实际出发,仍可以认为它是足够的。不过 ,DES现在仅用于旧系统的鉴定,而更多地选择新的加密标准 — 高级加密标准(Advanced EncryptionStandard,AES)。

Crackme实例分析

  本期Crackme用到MD5及DES两种加密算法,难度适中。这次我们重点来看一下DES的加密过程及注册算法过程。用调试器载入程序,下GegDlgItemTextA断点,可以定位到下面代码,我们先来看一下整个crackme的注册过程:

  由于代码分析太长,故收录到光盘中,请大家对照着分析(请见光盘“code1.doc”)

  从上面分析可以看出,注册过程是类似:f(机器码,注册码)式的两元运算。机器码是经过md5算法得到的中间16位值,注册码是经过DES解密过程取得16位注册码,然后两者比较,如相等,则注册成功。机器码的运算过程可以参照上一期的MD5算法来理解。下面重点来说一下注册码DES的运算过程。

  1、密钥处理过程:一般进行加解密过程都要初始化密钥处理。我们可以跟进004023FA CALLCrackme1.00401A40这个call,可以看到如下代码:

  …(省略)...

  00401A4D LEA ECX,DWORD PTR DS:[ECX]

  00401A50 /MOV EDX,EAX

  00401A52 |SHR EDX,3

  00401A55 |MOV DL,BYTE PTR DS:[EDX+ESI]

  00401A58 |MOV CL,AL

  00401A5A |AND CL,7

  00401A5D |SAR DL,CL

  00401A5F |AND DL,1

  00401A62 |MOV BYTE PTR DS:[EAX+417DA0],DL

  00401A68 |INC EAX

  00401A69 |CMP EAX,40 这里比较是否小于64

  00401A6C \JL SHORT Crackme1.00401A50

  以上过程就是去掉密钥各第八位奇偶位。

  …(省略)...

  00401AB0 |MOV DL,BYTE PTR DS:[ECX+417D9F]

  00401AB6 |MOV BYTE PTR DS:[EAX+417BA3],DL

  00401ABC |ADD EAX,4

  00401ABF |CMP EAX,38 这里进行密钥变换

  …(省略)...

  00401BFF |MOVSX ECX,BYTE PTR DS:[EAX+412215]

  00401C06 |MOV CL,BYTE PTR DS:[ECX+417D9F]

  00401C0C |MOV BYTE PTR DS:[EAX+417BA5],CL

  00401C12 |ADD EAX,6

  00401C15 |CMP EAX,30 这里产生48位的子密钥

  00401C18 |\JL SHORT Crackme1.00401BA0

  00401C1A |MOV EAX,DWORD PTR SS:[ESP+14]

  00401C1E |MOV EDI,EAX

  00401C20 |MOV ECX,0C

  00401C25 |MOV ESI,Crackme1.00417BA0

  00401C2A |REP MOVS DWORD PTR ES:[EDI],DWORD PTR D>

  00401C2C |MOV EDI,DWORD PTR SS:[ESP+10]

  00401C30 |ADD EAX,30 下一组子密钥

  00401C33 |INC EDI

  00401C34 |CMP EAX,Crackme1.00417B90 这里进行16次的生成子密钥过程

  00401C39 |MOV DWORD PTR SS:[ESP+10],EDI

  …(省略)...

  可以看到8位密钥为:1,9,8,0,9,1,7,0

  2、对数据处理的过程,跟进004024C7 CALL Crackme1.00402050,到如下代码:

  00402072 |MOV BYTE PTR DS:[EAX+417E30],DL

  00402078 |INC EAX

  00402079 |CMP EAX,40 这里取得64位数据

  0040207C \JL SHORT Crackme1.00402060

  …(省略)...

  004020C6 |MOV BYTE PTR DS:[EAX+417BA3],DL

  004020CC |ADD EAX,4

  004020CF |CMP EAX,40 进行第一次变换

  004020D2 \JL SHORT Crackme1.00402080

  004020D4 MOV AL,BYTE PTR SS:[ESP+20]

  004020D8 TEST AL,AL

  004020DA MOV ECX,10

  …(省略)...

  00402191 MOV EBP,DWORD PTR DS:[415094] ; Crackme1.00417E30

  00402197 SUB EAX,EBP 这里对变换后的数据分为两部分

  00402199 MOV DWORD PTR SS:[ESP+10],EAX

  0040219D MOV DWORD PTR SS:[ESP+20],Crackme1.00417B60

  004021A5 /MOV EAX,DWORD PTR SS:[ESP+20]

  004021A9 |MOV ECX,8

  004021AE |MOV ESI,EBP

  004021B0 |MOV EDI,Crackme1.00417E10

  004021B5 |PUSH EAX 这里用上面生成的子密钥来解密数据

  004021B6 |MOV EBX,EBP

  …(省略)...

  004021FF |SUB EAX,30 下一个子密钥

  00402202 |CMP EAX,Crackme1.00417890 这里将循环16次,典型的DES加解密过程

  00402207 |MOV ECX,8

  0040220C |MOV ESI,Crackme1.00417E10

  00402211 |REP MOVS DWORD PTR ES:[EDI],DWORD PTR DS:[ESI>

  …(省略)...

  0040225A |MOV BYTE PTR DS:[EAX+417BA2],DL

  00402260 |MOV DL,BYTE PTR DS:[ECX+417E2F]

  00402266 |MOV BYTE PTR DS:[EAX+417BA3],DL

  0040226C |ADD EAX,4

  0040226F |CMP EAX,40 这里是未置换

  00402272 \JL SHORT Crackme1.00402220

  00402274 MOV EBP,DWORD PTR SS:[ESP+18]

  00402278 MOV ECX,10

  0040227D MOV ESI,Crackme1.00417BA0

  …(省略)...

  有兴趣的读者可以参考DES算法来理解上面的过程。

Crackme总结

  要找到注册码,应该:对机器码生成的md5值,取前面16位,再用DES加密这16位字符,加密后的十六进制值即为注册码。如:机器码2747318257,变换后的md5值为7828e8ca43f7d8329ead4c1faa39c1ec,取前16位7828e8ca43f7d832十六进制值(37 38 32 38 65 38 63 61 34 3366 37 64 38 3332)用DES加密后数据为5041a5d06937f8f73f87e68a0e7d2810,此即为真正的注册码。

DES算法的安全性

  一.安全性比较高的一种算法,目前只有一种方法可以破解该算法,那就是穷举法.

  二.采用64位密钥技术,实际只有56位有效,8位用来校验的.譬如,有这样的一台PC机器,它能每秒计算一百万次,那么256位空间它要穷举的时间为2285年.所以这种算法还是比较安全的一种算法.

  TripleDES。该算法被用来解决使用 DES 技术的 56 位时密钥日益减弱的强度,其方法是:使用两个独立密钥对明文运行DES 算法三次,从而得到 112 位有效密钥强度。TripleDES 有时称为 DESede(表示加密、解密和加密这三个阶段)。

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