Cpython逆向

Python代码转换为C代码的时候，将会大大增加框架代码量。

1、正向py->c

先有正向，再有逆向

pip install cython

写一个简单的pyx文件

.pyx 文件是由 Cython 编程语言 "编写" 而成的 Python 扩展模块源代码文件

print("hello")

写一个 setup.py文件

from distutils.core import setup
from Cython.Build import cythonize


setup(
    ext_modules = cythonize("test.pyx")
)

使用命令开始编译

python setup.py build_ext --inplace

生成如下文件

打开test.c发现有几千行代码

单纯的一行python代码，生成为c代码就几千行

调用so文件

2、逆向分析

2.1 字符串类型

_Pyx_CreateStringTabAndInitStrings

全局字符串赋值一般在_Pyx_CreateStringTabAndInitStrings中，该函数中使用的字符串定义数组形如：

typedef struct{
PyObject**p;
constchar*s;
constPy_ssize_t n;
constchar* encoding;
constchar is_unicode;
constchar is_str;
constchar intern;
} __Pyx_StringTabEntry;

而字符串是通过__Pyx_StringTabEntry的数组进行初始化的，也就是说当我们在该函数中看到以下伪代码时：

v8 = _mm_unpacklo_epi64(&qword_28A98, "AttributeError");
v9 = 15LL;
v10 = 0LL;
v11 = 0x100;
v12 = 1;

就代表这是一个{&qword_28A98, "AttributeError", 15, 0, 1, 0, 1}的__Pyx_StringTabEntry，也就是说qword_28A98中将要初始化一个内容是"AttributeError"的字符串对象的地址，在后续调用中，调用到AttributeError字符串的地方都会用&qword_28A98指代

2.2 整数类型

_pyx_pymod_exec_chal

qword_29170 = PyLong_FromLong(113LL, v9, v244, v245);
if ( qword_29170 )

qword_29170中将存储一个值为113的整数类型的Python对象。

qword_29600 = PyLong_FromString("2654435769", 0LL, 0LL);
if ( qword_29600 )

大数会用PyLong_FromString函数来初始化，这里qword_29600中将存储一个值为2654435769的整数类型的Python对象，后续用到2654435769的地方将使用qword_29600。

2.3 import写法

v539 = _Pyx_ImportDottedModule_constprop_0(random);
if ( PyDict_SetItem(_pyx_mstate_global_static, random, v539) < 0 )
{

导入``random``模块，同``import random

3、实战分析

这里提供一道自己出的题目，采用了RC4加密，流程很简单。

让我们开干

把提供的so文件拖进IDA中

而且这个函数 _Pyx_CreateStringTabAndInitStrings() 非常大，不能反编译

目前不知道这个函数的加密，我们先打印其相关的属性，看看能不能找到蛛丝马迹

import test
dir(test)

发现是RC4加密，这样逻辑就清晰了

所以现在的目标是获得RC4的秘钥和密文咯，假设RC4没有魔改

刚才我们在函数_Pyx_CreateStringTabAndInitStrings 找到了非常类似密文的值

9d7422eabf8baf369c09121f02e940099d9c6b538d88e30aac08

但是没有找到 秘钥，说明秘钥可能就不是字符串，而是byte类型！

我们先搜索RC4相关函数

发现代码非常多，暂时先不去分析RC4算法

看看哪里调用了我们的RC4算法

函数：_pyx_pymod_exec_test

{width=

但是byte类型怎么初始化呢？

我们编写一个demo，然后反编译去查看初始化方式即可

demo.pyx

key = b'mykekekeke'
en_flag = b'12312312312312'

demo_setup.pyx

from distutils.core import setup
from Cython.Build import cythonize

setup(
    ext_modules = cythonize("demo.pyx")
)

运行命令

python demo_setup.py build_ext --inplace

先看看c文件

还是很清晰的，直接IDA分析so文件

发现byte类型也存储在函数_Pyx_CreateStringTabAndInitStrings

所以我们再翻阅一下，成功找到类似key的代码

DASCTF{cpython_is_so_easy}

4、参考

Cython 二进制库逆向分析全面指南

https://mp.weixin.qq.com/s/2mjjfuEwSDfMB5ssAQDwKQ