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2024-04-06 18:36:54 +00:00

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CBC - Cipher Block Chaining

CBC 모드에서는 이전 암호화된 블록이 IV로 사용되어 다음 블록과 XOR 연산을 수행합니다:

https://defuse.ca/images/cbc_encryption.png

CBC를 복호화하려면 반대로 연산을 수행합니다:

https://defuse.ca/images/cbc_decryption.png

암호화에는 암호화 키IV를 사용해야 함에 유의하세요.

메시지 패딩

암호화는 고정된 크기의 블록으로 수행되므로, 마지막 블록의 길이를 완성하기 위해 일반적으로 패딩이 필요합니다.
일반적으로는 PKCS7이 사용되며, 패딩은 블록을 완성하기 위해 필요한 바이트 수반복하여 생성됩니다. 예를 들어, 마지막 블록이 3바이트가 부족한 경우 패딩은 \x03\x03\x03이 됩니다.

8바이트 길이의 2개 블록을 가진 더 많은 예제를 살펴보겠습니다:

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

마지막 예제에서는 마지막 블록이 가득 차 있어 패딩만 있는 블록이 추가로 생성되었음을 알 수 있습니다.

패딩 오라클

응용 프로그램이 암호화된 데이터를 복호화할 때, 먼저 데이터를 복호화한 다음 패딩을 제거합니다. 패딩을 정리하는 동안, 잘못된 패딩이 감지 가능한 동작을 트리거하면 패딩 오라클 취약점이 있습니다. 감지 가능한 동작은 오류, 결과 부족 또는 응답 속도가 느려짐일 수 있습니다.

이러한 동작을 감지하면, 암호화된 데이터를 복호화하고 심지어 임의의 평문을 암호화할 수 있습니다.

악용 방법

https://github.com/AonCyberLabs/PadBuster를 사용하여 이러한 유형의 취약점을 악용하거나, 단순히 다음을 수행할 수 있습니다.

sudo apt-get install padbuster

사이트의 쿠키가 취약한지 테스트하기 위해 다음을 시도할 수 있습니다:

perl ./padBuster.pl http://10.10.10.10/index.php "RVJDQrwUdTRWJUVUeBKkEA==" 8 -encoding 0 -cookies "login=RVJDQrwUdTRWJUVUeBKkEA=="

인코딩 0base64가 사용된다는 것을 의미합니다 (하지만 다른 것들도 사용 가능하니 도움말 메뉴를 확인하세요).

또한 이 취약점을 새로운 데이터를 암호화하기 위해 악용할 수도 있습니다. 예를 들어, 쿠키의 내용이 "_user=MyUsername_"인 경우, 이를 "_user=administrator_"로 변경하여 응용 프로그램 내에서 권한을 상승시킬 수 있습니다. 또한 padbuster를 사용하여 -plaintext 매개변수를 지정하여 이 작업을 수행할 수도 있습니다:

perl ./padBuster.pl http://10.10.10.10/index.php "RVJDQrwUdTRWJUVUeBKkEA==" 8 -encoding 0 -cookies "login=RVJDQrwUdTRWJUVUeBKkEA==" -plaintext "user=administrator"

만약 사이트가 취약하다면 padbuster는 자동으로 패딩 오류가 발생하는 시점을 찾으려고 시도할 것입니다. 그러나 -error 매개변수를 사용하여 오류 메시지를 지정할 수도 있습니다.

perl ./padBuster.pl http://10.10.10.10/index.php "" 8 -encoding 0 -cookies "hcon=RVJDQrwUdTRWJUVUeBKkEA==" -error "Invalid padding"

이론

요약하자면, 모든 다른 패딩을 생성하는 데 사용될 수 있는 올바른 값을 추측하여 암호화된 데이터의 복호화를 시작할 수 있습니다. 그런 다음 패딩 오라클 공격은 1, 2, 3 등의 패딩을 생성하는 올바른 값을 추측하여 시작하여 끝에서 시작하여 바이트를 복호화합니다.

E0에서 E15까지의 바이트로 구성된 2개의 블록으로 이루어진 암호화된 텍스트가 있다고 상상해보십시오.
마지막 블록(E8에서 E15)을 복호화하기 위해 전체 블록은 "블록 암호 복호화"를 통해 중간 바이트 I0에서 I15을 생성합니다.
마지막으로, 각 중간 바이트는 이전의 암호화된 바이트(E0에서 E7)와 XOR됩니다. 그래서:

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

이제 C150x01이 될 때까지 E7을 수정할 수 있습니다. 이는 올바른 패딩이기도 합니다. 따라서 이 경우에는: \x01 = I15 ^ E'7

따라서, E'7을 찾으면 I15을 계산할 수 있습니다: I15 = 0x01 ^ E'7

이로써 C15을 계산할 수 있습니다: C15 = E7 ^ I15 = E7 ^ \x01 ^ E'7

C15을 알게 되면, 이제 C14를 계산할 수 있지만, 이번에는 패딩 \x02\x02를 무차별 대입(brute-force)합니다.

이 무차별 대입은 이전과 같이 복잡합니다. 0x02인 **E''15**를 계산할 수 있습니다: E''7 = \x02 ^ I15 그래서 **C14**가 **0x02**와 같은 **E'14**를 찾기만 하면 됩니다.
그런 다음, C14를 복호화하기 위해 동일한 단계를 수행합니다: C14 = E6 ^ I14 = E6 ^ \x02 ^ E''6

전체 암호화된 텍스트를 복호화하기 위해 이러한 과정을 따르십시오.

취약점 탐지

계정을 등록하고이 계정으로 로그인하십시오.
여러 번 로그인하고 항상 동일한 쿠키를 받으면 응용 프로그램에 문제가 있을 수 있습니다. 쿠키는 로그인할 때마다 고유해야합니다. 쿠키가 항상 동일하면 항상 유효하고 무효화할 수 있는 방법이 없을 것입니다.

이제 쿠키를 수정하려고하면 응용 프로그램에서 오류가 발생하는 것을 볼 수 있습니다.
그러나 패딩을 무차별 대입(padbuster를 사용하여 예를 들면)하면 다른 사용자에 대한 유효한 다른 쿠키를 얻을 수 있습니다. 이 시나리오는 padbuster에 취약할 가능성이 매우 높습니다.

참고 자료

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