哈希長度擴展攻擊的簡介以及HashPump安裝使用方法

哈希長度擴展攻擊(hash length extension attacks)是指針對某些允許包含額外信息的加密散列函數的攻擊手段。該攻擊適用於在消息與密鑰的長度已知的情形下，所有采取了 H(密鑰 ∥ 消息) 此類構造的散列函數。MD5和SHA-1等基於Merkle–Damgård構造的算法均對此類攻擊顯示出脆弱性。

如果一個應用程序是這樣操作的：

1. 准備了一個密文和一些數據構造成一個字符串里，並且使用了MD5之類的哈希函數生成了一個哈希值（也就是所謂的signature/簽名）
2. 讓攻擊者可以提交數據以及哈希值，雖然攻擊者不知道密文
3. 服務器把提交的數據跟密文構造成字符串，並經過哈希后判斷是否等同於提交上來的哈希值

這個時候，該應用程序就易受長度擴展攻擊，攻擊者可以構造出{secret || data || attacker_controlled_data}的哈希值。

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本文暫時不介紹其真正的原理（以后理解透了再補充好），

想要知道更多的可以訪問下面這個github上hash_extender作者的文章：

Everything you need to know about hash length extension attacks

也暫不介紹hash_extender的安裝方法，而是介紹HashPump（因為它支持python拓展。）

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1、HashPump安裝

HashPump是一個借助於OpenSSL實現了針對多種散列函數的攻擊的工具，支持針對MD5、CRC32、SHA1、SHA256和SHA512等長度擴展攻擊。而MD2、SHA224和SHA384算法不受此攻擊的影響，因其部分避免了對狀態變量的輸出，並不輸出全部的狀態變量。

（至於別的文章提到了MD4、RIPEMD-160、SHA-0、WHIRLPOOL等也可以構造長度擴展攻擊，等以后再研究。）

git clone https://github.com/bwall/HashPump
apt-get install g++ libssl-dev
cd HashPump
make
make install

至於想在python里實現hashpump，可以使用hashpumpy這個插件：

（注意還是得先安裝了libssl-dev）

pip install hashpumpy

推薦在linux里使用，使用方法可以這樣獲取：

python
>>> import hashpumpy
>>> help(hashpumpy.hashpump)

 

2、HashPump用法

這里以一個實驗吧題目為例，關鍵的代碼大概如下：

<?php
$secret="XXXXXXXXXXXXXXX"; // This secret is 15 characters long for security!
$username="admin";
$password = $_POST["password"];
if($COOKIE["getmein"] === md5($secret . urldecode($username . $password))){
    echo "Congratulations! You are a registered user.\n";
    die ("The flag is ". $flag);
}else{
    die("Your cookies don't match up! STOP HACKING THIS SITE.");
}
?>

在題目里可以得到:

md5($secret."adminadmin")的值為571580b26c65f306376d4f64e53cb5c7

稍微整理下我們已經知道的：

$secret是密文，長度為15，如果再算上后面第一個admin，長度就是20
而數據是admin
簽名（哈希值）是571580b26c65f306376d4f64e53cb5c7

這時候我們使用HashPump，附加數據至少1位以上：

# hashpump
Input Signature: 571580b26c65f306376d4f64e53cb5c7
Input Data: admin
Input Key Length: 20
Input Data to Add: pcat

或者直接

hashpump -s 571580b26c65f306376d4f64e53cb5c7 -d admin -k 20 -a pcat

就會得到

3e67e8f0c05e1ad68020df30bbc505f5
admin\x80\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xc8\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00pcat

第一個是新的簽名，把它設置到cookies的getmein里。

第二個先把\x替換為%后，post提交

password=admin%80%00%00%00%00%00%00%00%00%00%00%00%00%00%00%00%00%00%00%00%00%00%00%00%00%00%00%00%00%00%00%c8%00%00%00%00%00%00%00pcat

就可以通過了。

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ps.提供一個基於HashPump的在線網站：

http://sakurity.com/lengthextension

（可能得翻了牆才可以訪問，附加數據至少一位以上，message length為密文+數據的總長度，看不到"submit"鍵請刷新或者換瀏覽器）