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# CBC - シファーブロックチェーン

CBCモードでは、**前の暗号化ブロックがIVとして使用され**、次のブロックとXORされます：

![https://defuse.ca/images/cbc\_encryption.png](https://defuse.ca/images/cbc\_encryption.png)

CBCを復号するには、**逆の** **操作**が行われます：

![https://defuse.ca/images/cbc\_decryption.png](https://defuse.ca/images/cbc\_decryption.png)

**暗号化** **キー**と**IV**を使用する必要があることに注意してください。

# メッセージパディング

暗号化は**固定サイズのブロック**で行われるため、**最後のブロック**の長さを完了するために**パディング**が通常必要です。\
通常、**PKCS7**が使用され、ブロックを完了するために**必要なバイト数**を**繰り返す**パディングが生成されます。たとえば、最後のブロックが3バイト不足している場合、パディングは`\x03\x03\x03`になります。

**8バイトの長さの2つのブロック**の例を見てみましょう：

| byte #0 | byte #1 | byte #2 | byte #3 | byte #4 | byte #5 | byte #6 | byte #7 | byte #0  | byte #1  | byte #2  | byte #3  | byte #4  | byte #5  | byte #6  | byte #7  |
| ------- | ------- | ------- | ------- | ------- | ------- | ------- | ------- | -------- | -------- | -------- | -------- | -------- | -------- | -------- | -------- |
| P       | A       | S       | S       | W       | O       | R       | D       | 1        | 2        | 3        | 4        | 5        | 6        | **0x02** | **0x02** |
| P       | A       | S       | S       | W       | O       | R       | D       | 1        | 2        | 3        | 4        | 5        | **0x03** | **0x03** | **0x03** |
| P       | A       | S       | S       | W       | O       | R       | D       | 1        | 2        | 3        | **0x05** | **0x05** | **0x05** | **0x05** | **0x05** |
| P       | A       | S       | S       | W       | O       | R       | D       | **0x08** | **0x08** | **0x08** | **0x08** | **0x08** | **0x08** | **0x08** | **0x08** |

最後の例では、**最後のブロックが満杯だったため、パディングだけの別のブロックが生成されました**。

# パディングオラクル

アプリケーションが暗号化されたデータを復号するとき、最初にデータを復号し、その後パディングを削除します。パディングのクリーンアップ中に、**無効なパディングが検出可能な動作を引き起こす**場合、**パディングオラクルの脆弱性**があります。検出可能な動作は、**エラー**、**結果の欠如**、または**応答の遅延**である可能性があります。

この動作を検出した場合、**暗号化されたデータを復号**し、さらには**任意の平文を暗号化**することができます。

## どのように悪用するか

この種の脆弱性を悪用するには、[https://github.com/AonCyberLabs/PadBuster](https://github.com/AonCyberLabs/PadBuster)を使用するか、単に行うことができます。
```
sudo apt-get install padbuster
```
サイトのクッキーが脆弱かどうかをテストするために、次のことを試すことができます：
```bash
perl ./padBuster.pl http://10.10.10.10/index.php "RVJDQrwUdTRWJUVUeBKkEA==" 8 -encoding 0 -cookies "login=RVJDQrwUdTRWJUVUeBKkEA=="
```
**エンコーディング 0** は **base64** が使用されていることを意味します（他のオプションも利用可能ですので、ヘルプメニューを確認してください）。

この脆弱性を**悪用して新しいデータを暗号化することもできます。例えば、クッキーの内容が "**_**user=MyUsername**_**" の場合、これを "\_user=administrator\_" に変更してアプリケーション内で権限を昇格させることができます。また、`paduster`を使用して -plaintext** パラメータを指定することでも可能です：
```bash
perl ./padBuster.pl http://10.10.10.10/index.php "RVJDQrwUdTRWJUVUeBKkEA==" 8 -encoding 0 -cookies "login=RVJDQrwUdTRWJUVUeBKkEA==" -plaintext "user=administrator"
```
サイトが脆弱な場合、`padbuster`は自動的にパディングエラーが発生するタイミングを見つけようとしますが、**-error**パラメータを使用してエラーメッセージを指定することもできます。
```bash
perl ./padBuster.pl http://10.10.10.10/index.php "" 8 -encoding 0 -cookies "hcon=RVJDQrwUdTRWJUVUeBKkEA==" -error "Invalid padding"
```
## 理論

**要約**すると、すべての**異なるパディング**を作成するために使用できる正しい値を推測することで、暗号化されたデータの復号を開始できます。次に、パディングオラクル攻撃が、1、2、3などのパディングを作成する正しい値を推測しながら、最後から最初へバイトを復号し始めます。

![](<../.gitbook/assets/image (629) (1) (1).png>)

**E0からE15**のバイトで構成された**2ブロック**の暗号化されたテキストがあると想像してください。\
**最後の** **ブロック**（**E8**から**E15**）を**復号**するために、全ブロックが「ブロック暗号復号」を通過し、**中間バイトI0からI15**を生成します。\
最後に、各中間バイトは前の暗号化されたバイト（E0からE7）と**XOR**されます。したがって：

* `C15 = D(E15) ^ E7 = I15 ^ E7`
* `C14 = I14 ^ E6`
* `C13 = I13 ^ E5`
* `C12 = I12 ^ E4`
* ...

今、**C15が`0x01`になるまで`E7`を** **変更**することが可能です。これも正しいパディングになります。したがって、この場合：`\x01 = I15 ^ E'7`

E'7を見つけることで、**I15を計算することが可能です**：`I15 = 0x01 ^ E'7`

これにより、**C15を計算することができます**：`C15 = E7 ^ I15 = E7 ^ \x01 ^ E'7`

**C15**を知っているので、今度は**C14を計算することが可能です**が、今回はパディング`\x02\x02`をブルートフォースします。

このBFは前のものと同じくらい複雑で、値が0x02の`E''15`を計算することが可能です：`E''7 = \x02 ^ I15`。したがって、**`C14`が`0x02`に等しい**ように生成する**`E'14`**を見つけるだけです。\
次に、C14を復号するために同じ手順を行います：**`C14 = E6 ^ I14 = E6 ^ \x02 ^ E''6`**

**このチェーンをたどって、暗号化されたテキスト全体を復号します。**

## 脆弱性の検出

アカウントを登録し、そのアカウントでログインします。\
もし**何度もログイン**して、常に**同じクッキー**を受け取る場合、アプリケーションに**何か** **問題**がある可能性があります。**送信されるクッキーは、ログインするたびにユニークであるべきです**。クッキーが**常に**同じであれば、それはおそらく常に有効であり、無効にする方法は**ありません**。

今、**クッキーを変更**しようとすると、アプリケーションから**エラー**が返されることがわかります。\
しかし、パディングをブルートフォース（例えばpadbusterを使用）すると、異なるユーザーに対して有効な別のクッキーを取得することができます。このシナリオは、padbusterに対して非常に脆弱である可能性があります。

## 参考文献

* [https://en.wikipedia.org/wiki/Block\_cipher\_mode\_of\_operation](https://en.wikipedia.org/wiki/Block\_cipher\_mode\_of\_operation)


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AWSハッキングを学び、実践する：<img src="/.gitbook/assets/arte.png" alt="" data-size="line">[**HackTricks Training AWS Red Team Expert (ARTE)**](https://training.hacktricks.xyz/courses/arte)<img src="/.gitbook/assets/arte.png" alt="" data-size="line">\
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