2024熵密杯初始题2

问题简要：

已知
counter = 0x7501E6EA
token = 0xF4CE927C79B616E8E8F7223828794EEDF9B16591AE572172572D51E135E0D21A
伪造出另一个可以通过验证的counter和token。

给出token生成及验证代码如下：

import binascii
from gmssl import sm3# 读取HMAC key文件
def read_hmac_key(file_path):with open(file_path, 'rb') as f:hmac_key = f.read().strip()return hmac_key# 生成token
def generate_token(hmac_key, counter):# 如果HMAC_KEY长度不足32字节，则在末尾补0，超过64字节则截断if len(hmac_key) < 32:hmac_key = hmac_key.ljust(32, b'\x00')elif len(hmac_key) > 32:hmac_key = hmac_key[:32]# 将计数器转换为字节表示counter_bytes = counter.to_bytes((counter.bit_length() + 7) // 8, 'big')# print("counter_bytes:", binascii.hexlify(counter_bytes))tobe_hashed = bytearray(hmac_key + counter_bytes)# print("tobe_hashed:", binascii.hexlify(tobe_hashed))# 使用SM3算法计算哈希值sm3_hash = sm3.sm3_hash(tobe_hashed)# 将SM3的哈希值转换为十六进制字符串作为tokentoken = sm3_hashreturn tokencurrent_counter = 0
def verify_token(hmac_key, counter, token):# 生成tokengenerated_token = generate_token(hmac_key, counter)global current_counter# 比较生成的token和输入的token是否相同if generated_token == token:if counter & 0xFFFFFFFF > current_counter:current_counter = counter & 0xFFFFFFFFprint("current_counter: ", hex(current_counter))return "Success"else:return "Error: counter must be increasing"else:return "Error: token not match"# 假设HMAC key文件路径
hmac_key_file = 'hmac_key.txt'# 假设计数器值
counter = 0x12345678# 读取HMAC key
hmac_key = read_hmac_key(hmac_key_file)# 生成token
token = generate_token(hmac_key, counter)
print("Generated token:", token)
print(verify_token(hmac_key, counter, token))

解题思路：
（1）token的生成算法为SM3，算法的输入包括2个部分：hmac_key||counter，其中hmac_key无法掌握，counter可自由选择。
（2）hmac_key为定长32字节，且以头部形式拼接counter。
（3）SM3算法分组长度64字节，输出长度32字节。
（4）通过以上分析，恰好符合Hash扩展长度攻击条件特征。
（之前以MD5算法为例介绍过Hash扩展长度攻击实例，有兴趣可以参考https://blog.csdn.net/ryanzzzzz/article/details/142325183 ）

SM3算法的分组填充规则如下：
若输入长度L比特的消息，首先在消息末尾填充比特"1"，然后填充k个"0"，k满足L+k+1=448 mod 512的最小非负整数，最后填充64位的二进制串（L的二进制表示）。

开始构造新的counter：
（1）已掌握counter（7501E6EA），长度4字节
（2）0x80，长度1字节
（3）0x00 * 19，长度19字节
（4）0x0000000000000120，长度8字节
（5）0xAA * 4，长度4字节
即伪造的counter = 0x7501E6EA80000000000000000000000000000000000000000000000000000120AAAAAAAA

开始构造新的token：
（1）修改SM3算法代码，将IV值改为0xF4CE927C79B616E8E8F7223828794EEDF9B16591AE572172572D51E135E0D21A（也就是掌握的token）
（2）修改SM3算法代码，将消息长度len += 512
（3）运行修改后SM3杂凑算法，输入0xAAAAAAAA，输出即为对应的token。