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Oracle10g unwrap技术分析 By GENXOR

奇虎360技术博客 227 阅读

一. 前言

Oracle为PL/SQL开发者提供的一种对他们所写的代码(oracle下的对象Package、Procedure、Function、Java Source等)进行加密的工具。当PL/SQL代码被加密以后,它就被描述为被“包装过”。使用wrap工具对代码进行包装,wrap工具会取出含有要包装的代码的文件名并输出下面的文件:

wrap iname=plain.sql oname=encrypted.plb

因为代码被加密了,所以其细节被隐藏了,而且Oracle不提供解包装设备。但是我们可以编写我们自己的unwrap程序。

二. 对象加密

Oracle为了防止自己的对象程序源码泄露,也对其做了wrap处理。因为许多PACKAGE、PROCEDURE等程序本身可能存在SQL注入漏洞,但是如果得不到源码,对其进行审计是很困难的。这样wrap在一定程度上也起到了保护作用。

这里随便找一个Oracle的PACKAGE为实例,这里我们找到dbms_hs包程序,其代码如图所示:

clip_image002

很明显代码被加密了。

三. Oracle Wrap的算法机制

Oracle加密的原理就是先对源码进行lz压缩lzstr,然后对压缩数据进行SHA-1运算得到40位的加密串shstr,然后将加密串与压缩串拼接得到shstr+lzstr,然后对拼接后的字符串进行Oracle双字符转换(转换表)。最后将转换后的字符串进行base64编码,最终得到wrap的加密串。

关于LZ压缩,这里用老外提供的一个JAVA包,代码如下:

create or replace java source named MY_COMPRESS

as

import java.io.*;

import java.util.zip.*;

public class MY_COMPRESS

{

     public static String Inflate( byte[] src )

      {

           try

          {

              ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream( src );

              InflaterInputStream iis = new InflaterInputStream( bis );

             StringBuffer sb = new StringBuffer();

             for( int c = iis.read(); c != -1; c = iis.read() )

            {

                sb.append( (char) c );

            }

        return sb.toString();

        } catch ( Exception e )

     {

   }

return null;

}

public static byte[] Deflate( String src, int quality )

{

     try

     {

         byte[] tmp = new byte[ src.length() + 100 ];

         Deflater defl = new Deflater( quality );

         defl.setInput( src.getBytes( “UTF-8″ ) );

         defl.finish();

         int cnt = defl.deflate( tmp );

         byte[] res = new byte[ cnt ];

         for( int i = 0; i < cnt; i++ )

         res[i] = tmp[i];

         return res;

      } catch ( Exception e )

   {

}

   return null;

   }

}

/

alter java source MY_COMPRESS compile

/

create or replace package mycompress

is

   function deflate( src in varchar2 )

   return raw;

   function deflate( src in varchar2, quality in number )

   return raw;

   function inflate( src in raw )

   return varchar2;

end;

/

create or replace package body mycompress

is

   function deflate( src in varchar2 )

   return raw

   is

   begin

   return deflate( src, 6 );

   end;

   function deflate( src in varchar2, quality in number )

   return raw

   as language java

   name ‘MY_COMPRESS.Deflate( java.lang.String, int ) return byte[]‘;

   function inflate( src in raw )

   return varchar2

   as language java

   name ‘MY_COMPRESS.Inflate( byte[] ) return java.lang.String’;

end;

/

这里deflate函数实现LZ压缩,而inflate则实现解压。

首先,我们以一小段PL/SQL代码来测试分先加密字符串的结构,这里我先讲程序加密处理。如图所示,这里将create PACKAGE a代码wrap之后变成了如下代码

clip_image004

为了进一步测试,分析其加密字符串中的结构,我们利用如下代码:

with src as

( select ‘PACKAGE a’ txt from dual )

, wrap as

( select src.txt, dbms_ddl.wrap( ‘create ‘ || src.txt ) wrap from src )

Select rtrim( substr( wrap.wrap, instr(wrap.wrap, chr(10), 1, 20 ) + 1 ),chr(10) ) from wrap;

这段代码获得加密串,如图所示

clip_image006

进一步对这段代码做base64解码,获得经过Oracle双字符转换后的字符串,如图所示:

clip_image008

因为字符串是由两部分组成,先经过LZ压缩,然后经过SHA-1处理,然后再将SHA-1字符串和压缩字符串拼接得到,因为SHA-1总共40位,所以40位以后的全为经过Oracle双字符转换的压缩串,也就是308399B8F5339FF5BF5CB891A6A6CBBFE1DC

四. 计算转换表

当wrap完成sha-1字符串和压缩字符串的拼接之后,紧接着会对照一个字符代替表进行Oracle双字符转换。这个表可能是Oracle的商业机密,所以官方没有给出该表的信息。

但是,既然我们已经得到了经过字符转换之后的LZ压缩串,同时我们可以通过前面提到的JAVA包得到纯净的LZ压缩串,通过对比这两个字符串,我们便可以推算出这个转换表。

在使用这个java包时,涉及到一个压缩级别参数,这个等级参数不一样,压缩得到的字符串完全一不样。有人可能要问,这样搞岂不是没法得到替换表了吗?是的,但也不完全正确。因为可供选择的等级参数有限,我们可以从0等级开始一个一个进行测试,经过测试发现,ORACLE用的是“9”等级。所以我们用以下代码对比两个字符串:

with src as

( select ‘PACKAGE a’ txt from dual )

, wrap as

( select src.txt, dbms_ddl.wrap( ‘create ‘ || src.txt ) wrap from src )

, subst as

( select substr( utl_encode.base64_decode( utl_raw.cast_to_raw( rtrim( substr( wrap.wrap, instr(wrap.wrap, chr(10), 1, 20 ) + 1 ),chr(10) ) ) ), 41 ) x

, mycompress.deflate( wrap.txt || chr(0),9 ) d

from wrap )

select to_number( substr( x, r * 2 – 1, 2),’xx’ ) wrapped

, to_number( substr( d, r * 2 – 1, 2),’xx’ ) zipped

from subst

, ( select rownum r from dual connect by rownum < 19 );

结果如下:

clip_image010

通过对结果的排序,没有出现同一个BASE64编码对应不同的十六进制的情况,因此我们知道了可以用这个SQL为基础,通过用不同的SOURCE串来产生替换表的内容。

根据上面的SQL首先建一个表来存储替换表的内容,

CREATE TABLE SYS.IDLTRANSLATE

(

       C_BASE64DECODE VARCHAR2(2) NOT NULL,

       C_LZDEFLATECODE VARCHAR2(2) NULL

       )

/

然后写一段PLSQL块来生成替换表的内容:

declare

    nCnt integer;

    nLoop integer;

    nSLoop integer;

    nCharmax integer;

    nCharmin integer;

    vChar Varchar2(3);

    cursor getchar is

        with src AS ( select ‘PACKAGE ‘||vChar txt from dual ),

          wrap as ( select src.txt , dbms_ddl.wrap( ‘create ‘ || src.txt ) wrap from src ),

          subst as (select substr( utl_encode.base64_decode( utl_raw.cast_to_raw(rtrim( substr( wrap.wrap, instr( wrap.wrap, chr( 10 ), 1, 20 ) + 1 ), chr(10) ) ) ), 41 ) x,

               mycompress.deflate( wrap.txt || chr(0), 9 ) d

           from wrap )

       select substr( x, r * 2 – 1, 2 ) xr ,

       substr( d, r * 2 – 1, 2 ) dr

                  from subst , ( select rownum r from dual connect by rownum <= ( select length( x ) / 2 from subst ) );

begin

       nCharmax:=97;

nCharmin:=122;

For nLoop In 97..122 Loop

     For nSloop In 0..99 Loop

       vChar := chr(nLoop)||to_char(nSloop);

       For abc In getchar Loop

           Select Count(*) Into nCnt From sys.idltranslate WHERE c_base64decode = abc.xr;

           If nCnt < 1 Then

             Insert INTO sys.idltranslate VALUES (abc.xr,abc.dr);

             Commit;

           Else

             Select Count(*) Into ncnt From sys.idltranslate WHERE c_base64decode = abc.xr AND c_lzdeflatecode=abc.dr;

             If nCnt < 1 Then

                 DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(‘wrong orginal char:’||vchar||’ hex base64:’||abc.xr);

             End If;

           End If;

        End Loop;

      End Loop;

End Loop;

end;

运行上面这段SQL大概会产生100多条记录,还未达到00-FF总共256条记录的要求,建议替换select ‘PACKAGE ‘||vChar txt from dual中的PACKAGE关健字为procedure或者function类似的,继续运行直到替换表中有不重复的256条记录为止。有了替换表的内容,unwrap出明文也就不再困难了。

五. 破解程序

利用前面得出的JAVA包以及转换表,结合下面这段代码unwrap出明文,如下

set serveroutput on;

create or replace procedure unwrap(o in varchar,n in varchar, t in varchar)

as

            vWrappedtext                           Varchar2(32767);

            vtrimtext                                    Varchar2(32767);

            vChar                                         Varchar2(2);

            vRepchar                                   Varchar2(2);

            vLZinflatestr                              Varchar2(32767);

            nLen             Integer;

            nLoop           Integer;

            nCnt              Integer;

code varchar(512);

Begin

code:=’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’;–sys.idltranslate表内容存到字符数组

vtrimtext:=”;

select count(*) into ncnt                  from DBA_SOURCE

                                  Where owner=o

                                  And Name = n

                                  And Type=t ;

if ncnt >0 and ncnt <=5 then

for i in 1..ncnt loop

if i=1 then

select rtrim(substr(TEXT,instr(TEXT,chr(10),1,20)+1),chr(10)) –保存去掉前边20行的BASE64码正文

into vLZinflatestr

                                from DBA_SOURCE

                                Where owner=o

                                And Name = n

                                And Type=t and line=i;

else

select text into vLZinflatestr

                                 from DBA_SOURCE

                                 Where owner=o

                                 And Name = n

                                 And Type=t and line=i;

end if;

vtrimtext:=vtrimtext||vLZinflatestr;

end loop;

end if;

vtrimtext:=replace(vtrimtext,chr(10),”);

nLen := Length(vtrimtext)/256 ;

vWrappedtext :=”;

for i in 0..nLen loop

–if i< nLen then

vWrappedtext:=vWrappedtext||utl_encode.base64_decode( utl_raw.cast_to_raw(substrb(vtrimtext,256*i+1 , 256 ))) ;

– else

–vWrappedtext:=vWrappedtext||utl_encode.base64_decode( utl_raw.cast_to_raw(substrb(vtrimtext,64*i+1 ))) ;

–end if;

              –DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(vWrappedtext);

              End Loop;

–vWrappedtext:=substr(vWrappedtext,41);

       nLen := Length(vWrappedtext)/2 – 1;

              vLZinflatestr :=”;

              For nLoop In 20..nLen Loop –从第41字节开始

                          vChar := Substrb(vWrappedtext,nLoop*2+1,2);

                          vLZinflatestr := vLZinflatestr ||substr(code,to_number(vChar,’XX’)*2+1,2); –从字符串变量匹配

–DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(vLZinflatestr);

                End Loop;

                –DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(vLZinflatestr);

                DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(mycompress.inflate(vLZinflatestr));

End;

/

exec unwrap(‘SYS’,'AA’,'PROCEDURE’);

这里将转换表IDLTRANSLATE的内容存储变量code当中,这样可以在unwrap的过程中不必再去创建IDLTRANSLATE这个表。

执行以上代码查看一下输出的内容,至此Oracle所有PACKAGE程序没有密码可言了,当然其他对象程序存储过程、函数等也可以得到明文了。

这里执行一段unwrap以后的程序,然后保存以上代码为code.sql,解码得到明文。

clip_image012

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六. 总结

Oracle 10g PL/SQL的wrap过程是对源码先进行lz压缩lzstr,然后对压缩数据进行SHA-1运算得到40位的加密串shstr,然后将加密串与压缩串拼接得到shstr+lzstr,然后对拼接后的字符串进行Oracle双字符转换(转换表)。最后将转换后的字符串进行base64编码,最终得到wrap的加密串。而unwrap的过程正好相反,破解的关键是得到ORACLE的双字符转换表,因为在10g以后Oracle中无法查看转换表的内容。这里捎带提一下oracle 9i的wrao技术,它使用一种完全不同于10g的方法。9i wrap的时候,代码被转换为DIANA(ADA的中间描述语言),这是一个相当复杂的过程,具体细节请阅读Pete Finnegan的论文“How to Unwrap PL/SQL”,大家可以去http://www.blackhat.com/presentations/bh-usa-06/BH-US-06-Finnigan.pdf

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作者:奇虎360技术博客
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原文地址:Oracle10g unwrap技术分析 By GENXOR, 感谢原作者分享。

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