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Python絕技第一章 入門 python3實現密碼破解

阿新 • • 發佈：2021-02-07

技術標籤：安全資訊保安python

前言

對我而言，武術的非凡之處在於它的簡單。簡單的方法也是正確的方法，同時武術也沒有什麼特別之處。越接近武術的真諦，招式表現上浪費越少

簡介

python 絕技 第一章是python入門語法，兩個需要編寫的程式分別是用字典攻擊法破解UNIX口令，暴力破解ZIP檔案，兩者都是使用暴力法直接進行破解，另外第一個程式在當前的網路環境中已經不太適用了，我們將其升級為破解SHA-512 hash的版本

背景故事

雖然在書中已經有背景故事的翻譯了，但是這裡我還是採用烏雲之前翻譯的版本

C. Stoll的《杜鵑蛋》(1989)堪稱新派武俠的開山之作。它第一次把黑客活動與國家安全聯絡在一起。黑客極具破壞性的黑暗面也浮出海面，並且永遠改變了黑客的形象。迄今仍是經久不衰的暢銷書。Stoll是勞倫斯伯克利實驗室的天文學家和系統管理員。1986年夏，一個區區75美分的帳目錯誤引起了他的警覺，在追查這次未經授權的入侵過程中，他開始捲入一個錯綜複雜的電腦間諜案。神祕的入侵者是西德混沌俱樂部的成員。他們潛入美國，竊取敏感的軍事和安全情報。出售給克格勃，以換取現金及可卡因。一場網路跨國大搜索開始了，並牽涉出FBI、CIA、克格勃、西德郵電部等。《杜鵑蛋》為後來的黑客作品奠定了一個主題：追捕與反追捕的驚險故事。而且也開始了新模式：一個堅韌和智慧的孤膽英雄，成為國家安全力量的化身，與狡猾的對手展開**的較量。

SHA-512 hash 破解

環境 ： python3

在破解之前我們先了解一下shadow格式

root:$1$v2wT9rQF$XSpGgoB93STC4EFSlgpjg1:14181:0:99999:7:::

可以發現shadow中每一行對應這一個使用者的使用者名稱和密碼等資訊，格式為0:1:2:3:4:5:6:7:8

冒號是分割符，分別代表著，每個欄位分別代表著：

0:使用者名稱
1:密碼hash值
2:密碼修改距離1970年1月1日的時間
3:密碼將被允許修改之前的天數（0 表示“可在任何時間修改”）
4:系統將強制使用者修改為新密碼之前的天數（1 表示“永遠都不能修改”）
5:密碼過期之前，使用者將被警告過期的天數（-1 表示“沒有警告”）
6:密碼過期之後，系統自動禁用帳戶的天數（-1 表示“永遠不會禁用”）
7:該帳戶被禁用的天數（-1 表示“該帳戶被啟用”）
8:保留供將來使用

hash值一覽格式如：$id$salt$密文

id代表的是使用不同的加密演算法，不同的系統使用的演算法也不盡相同。salt是加密的時候需要用到鹽。最後就是密文。

數字和所使用的加密演算法對應關係：

格式演算法
$1md5
$2ablowfish
$2yblowfish
$5sha-256
$6sha-512

注意：如果密碼字串為*，表示系統使用者不能被登入，為!表示使用者名稱被禁用，如果密碼字串為空，表示沒有密碼。

這裡我們使用python3中的hashlib庫計算sha-512

hash=hashlib.sha512(salt.encode('utf-8'))
hash.update(word.encode(
 
'utf-8'))
print(hash.hexdigest())

這樣實現了sha-512加密，但是，這裡的結果並不像是我們Linux作業系統中的密碼，譬如我們上面舉例的密碼中：

XSpGgoB93STC4EFSlgpjg1

其中就包含了不在十六進位制中的字元

事實上以$6為例並不是單純的sha512(pass+salt)或者sha512(salt+passwd)，而是經歷了一系列複雜的運算而獲得的。

我們先實現sha-512的解密

import hashlib


'''
testPass(cryptPass)函式
功能:
    傳入 cryptPass 待解密密碼
    print 破解結果
演算法:窮舉法
'''
def testPass(cryptPass):
    salt,shadowPass=cryptPass.split('$')[2],cryptPass.split('$')[3]
    dictFile=open('dictionary.txt','r')
    for word in dictFile.readlines():
        word=word.strip()
        # print(word)
        hash=hashlib.sha512(salt.encode('utf-8'))
        hash.update(word.encode('utf-8'))
        # print(hash.hexdigest())
        if shadowPass==hash.hexdigest():
            print("[+] Found Password {}".format(word))
            return
    print("[-] Password Not Found ")
    return


def main():
    passFile=open('passwords.txt')
    for line in passFile.readlines():
        if ":" in line:
            user=line.split(':')[0]
            cryptPass=line.split(':')[1].strip(' ')
            print("[*] Now cracking Password For :{}".format(user))
            testPass(cryptPass)

if __name__ == '__main__':
    main()

這裡的密碼檔案是我們構造的

root:$6$123$263fec58861449aacc1c328a4aff64aff4c62df4a2d50b3f207fa89b6e242c9aa778e7a8baeffef85b6ca6d2e7dc16ff0a760d59c13c238f6bcdc32f8ce9cc62:15503:0:99999:7:::

實際上是密文123同時鹽值123

執行破解

破解成功

shadow密碼破解

上面舉例的密碼是我們在cmd5網站上自行構造的，但*nix作業系統上密碼並不是簡單的sha512(pass+salt)或者sha512(salt+passwd)，但在簡書上找到了一位師傅之前使用hashlib來還原該加密演算法python生成shadow中密碼(SHA512)

import hashlib,math

def rstr_sha512(text: bytes) -> bytes:
    sha512 = hashlib.sha512()
    sha512.update(text)
    return sha512.digest()

def _extend(source: bytes, size_ref: int) -> bytes :
    extended = b"";
    for i in range(math.floor(size_ref/64)):
        extended += source;
    extended += source[:size_ref % 64]
    return extended;

def _sha512crypt_intermediate(password: bytes,salt: bytes) -> bytes:
    #digest_a = rstr_sha512(password + salt)
    digest_b = rstr_sha512(password + salt + password)
    digest_b_extended = _extend(digest_b,len(password))
    intermediate_input = password + salt + digest_b_extended
    passwd_len = len(password)
    while passwd_len!=0:
        if passwd_len&1 == 1:
            intermediate_input += digest_b
        else:
            intermediate_input += password
        passwd_len >>= 1
    return rstr_sha512(intermediate_input)

def _sha512crypt(password :bytes,salt :bytes,rounds :int) -> bytes:
    digest_a = _sha512crypt_intermediate(password, salt)
    p = _extend(rstr_sha512(password*len(password)),len(password))
    s = _extend(rstr_sha512(salt*(16+digest_a[0])),len(salt))
    digest = digest_a
    for i in range(rounds):
        c_input = b""
        if i&1 :
            c_input += p
        else:
            c_input += digest
        if i % 3:
            c_input += s
        if i % 7:
            c_input += p
        if i & 1:
            c_input += digest
        else:
            c_input += p
        digest = rstr_sha512(c_input)
    return digest

def sha512crypt(password :bytes,salt :bytes, rounds=5000) -> str:
    salt = salt[:16] # max 16 bytes for salt
    input = _sha512crypt(password, salt, rounds)
    tab = "./0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
    order = [ 42, 21, 0,  1,  43, 22, 23, 2,  44, 45, 24, 3,
              4,  46, 25, 26, 5,  47, 48, 27, 6, 7,  49, 28,
              29, 8,  50, 51, 30, 9, 10, 52, 31, 32, 11, 53,
              54, 33, 12, 13, 55, 34, 35, 14, 56, 57, 36, 15,
              16, 58, 37, 38, 17, 59, 60, 39, 18, 19, 61, 40,
              41, 20, 62, 63]
    output = ""
    for i in range(0,len(input),3):
        # special case for the end of the input
        if i+1 >= len(order): # i == 63
            char_1 = input[order[i+0]] & 0b00111111
            char_2 = (input[order[i+0]] & 0b11000000) >> 6
            output += tab[char_1] + tab[char_2]
        else:
            char_1 = input[order[i+0]] & 0b00111111
            char_2 = (((input[order[i+0]] & 0b11000000) >> 6) |
                       (input[order[i+1]] & 0b00001111) << 2)
            char_3 = (
                ((input[order[i+1]] & 0b11110000) >> 4) | 
                    (input[order[i+2]] & 0b00000011) << 4)
            char_4 = (input[order[i+2]] & 0b11111100) >> 2
            output += tab[char_1] + tab[char_2] + tab[char_3] + tab[char_4]
    if rounds!=5000:
        return "$6$rounds={}${}${}".format(rounds,salt.decode("utf-8"),output)
    else:
        return "$6${}${}".format(salt.decode("utf-8"),output)

if __name__ == "__main__":
    #  與crypt.crypt("123456","$6$123456") 運算結果一致
    print(sha512crypt(b"123456",b"123456",5000))

在ubuntu 16.04虛擬機器裡面新增一個賬號為test123，密碼為123的使用者

接著檢視shadow檔案中其對應的密碼

test123:$6$DhlRUwqV$Jln02cwolkp3adJjELMn9q2MxKRalcdzyyJnMg3EayVMgNQ0v9plYEnFns58sBkfUROfhT4Fsdksoxjfr5nVA/:18664:0:99999:7:::

將簡書的師傅程式碼修改為字典破解的版本

import hashlib,math


def rstr_sha512(text: bytes) -> bytes:
    sha512 = hashlib.sha512()
    sha512.update(text)
    return sha512.digest()

def _extend(source: bytes, size_ref: int) -> bytes :
    extended = b""
    for i in range(math.floor(size_ref/64)):
        extended += source
    extended += source[:size_ref % 64]
    return extended

def _sha512crypt_intermediate(password: bytes,salt: bytes) -> bytes:
    #digest_a = rstr_sha512(password + salt)
    digest_b = rstr_sha512(password + salt + password)
    digest_b_extended = _extend(digest_b,len(password))
    intermediate_input = password + salt + digest_b_extended
    passwd_len = len(password)
    while passwd_len!=0:
        if passwd_len&1 == 1:
            intermediate_input += digest_b
        else:
            intermediate_input += password
        passwd_len >>= 1
    return rstr_sha512(intermediate_input)

def _sha512crypt(password :bytes,salt :bytes,rounds :int) -> bytes:
    digest_a = _sha512crypt_intermediate(password, salt)
    p = _extend(rstr_sha512(password*len(password)),len(password))
    s = _extend(rstr_sha512(salt*(16+digest_a[0])),len(salt))
    digest = digest_a
    for i in range(rounds):
        c_input = b""
        if i&1 :
            c_input += p
        else:
            c_input += digest
        if i % 3:
            c_input += s
        if i % 7:
            c_input += p
        if i & 1:
            c_input += digest
        else:
            c_input += p
        digest = rstr_sha512(c_input)
    return digest

def sha512crypt(password :bytes,salt :bytes, rounds=5000) -> str:
    salt = salt[:16] # max 16 bytes for salt
    input = _sha512crypt(password, salt, rounds)
    tab = "./0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
    order = [ 42, 21, 0,  1,  43, 22, 23, 2,  44, 45, 24, 3,
              4,  46, 25, 26, 5,  47, 48, 27, 6, 7,  49, 28,
              29, 8,  50, 51, 30, 9, 10, 52, 31, 32, 11, 53,
              54, 33, 12, 13, 55, 34, 35, 14, 56, 57, 36, 15,
              16, 58, 37, 38, 17, 59, 60, 39, 18, 19, 61, 40,
              41, 20, 62, 63]
    output = ""
    for i in range(0,len(input),3):
        # special case for the end of the input
        if i+1 >= len(order): # i == 63
            char_1 = input[order[i+0]] & 0b00111111
            char_2 = (input[order[i+0]] & 0b11000000) >> 6
            output += tab[char_1] + tab[char_2]
        else:
            char_1 = input[order[i+0]] & 0b00111111
            char_2 = (((input[order[i+0]] & 0b11000000) >> 6) |
                       (input[order[i+1]] & 0b00001111) << 2)
            char_3 = (
                ((input[order[i+1]] & 0b11110000) >> 4) | 
                    (input[order[i+2]] & 0b00000011) << 4)
            char_4 = (input[order[i+2]] & 0b11111100) >> 2
            output += tab[char_1] + tab[char_2] + tab[char_3] + tab[char_4]
    if rounds!=5000:
        return "$6$rounds={}${}${}".format(rounds,salt.decode("utf-8"),output)
    else:
        return "$6${}${}".format(salt.decode("utf-8"),output)

def testPass(cryptPass):
    salt,shadowPass=cryptPass.split('$')[2],cryptPass.split('$')[3]
    dictFile=open('dictionary.txt','r')
    for word in dictFile.readlines():
        word=word.strip()
        # print(word)
        tempPassWord=sha512crypt(bytes(word, encoding = "utf8"), bytes(salt, encoding = "utf8"), 5000)
        # print("temppassword is {}".format(tempPassWord))
        # print("shadowpassword is {}".format(shadowPass))
        if cryptPass==tempPassWord:
            print("[+] Found Password {}".format(word))
            return
    print("[-] Password Not Found ")
    return


def main():
    passFile=open('passwords.txt')
    for line in passFile.readlines():
        if ":" in line:
            user=line.split(':')[0]
            cryptPass=line.split(':')[1].strip(' ')
            print("[*] Now cracking Password For :{}".format(user))

            testPass(cryptPass)

if __name__ == "__main__":
    #  與crypt.crypt("123456","$6$123456") 運算結果一致
    # print(sha512crypt(b"123",b"DhlRUwqV",5000))
    main()

執行結果如圖：

破解成功，該指令碼可用於Linux弱口令批量爆破

zip口令破解

zip口令破解比較簡單，破解的成功與否還是在於密碼檔案的構造，同時可能會出現在CTF題目中，陰間題目比如說設定壓縮包密碼為不可見字元，需要自己編寫指令碼來進行破解

另外如果python3程式碼完全按照書上這麼寫會有一個報錯

def extractFile(zFile,password):
    try:
        # print(password)
        zFile.extractall(pwd=password)
        print("[+] Found password {}".format(password))
    except Exception as e:
        pass

需要將password轉為二進位制傳入

zFile.extractall(pwd=password.encode(encoding='utf-8', errors = 'strict'))

完整程式碼如下

import zipfile
import optparse
from threading import Thread


def extractFile(zFile,password):
    try:
        # print(password)
        zFile.extractall(pwd=password.encode(encoding='utf-8', errors = 'strict'))
        print("[+] Found password {}".format(password))
    except Exception as e:
        pass

def main():
    parser=optparse.OptionParser("引數說明 -f <壓縮包檔名> -d <密碼txt檔名>")
    parser.add_option('-f',dest='zname',type='string',help='壓縮包檔名')
    parser.add_option('-d',dest='dname',type='string',help='密碼檔名')
    (options,args)=parser.parse_args()
    if (options.zname==None) or (options.dname==None):
        print(parser.usage)
        exit(0)
    zname,dname=options.zname,options.dname
    zFile=zipfile.ZipFile(zname)
    passFile=open(dname)
    for line in passFile.readlines():
        password=line.strip()
        t=Thread(target=extractFile,args=(zFile,password))
        t.start()

    return

if __name__ == '__main__':
    main()

建立一個密碼為admin的壓縮包 key.zip

使用程式破解之

破解成功

完整程式碼和字典檔案放在github上了，歡迎師傅們Star：https://github.com/Cl0udG0d/pythonStunt

參考連結

  • http://www.vuln.cn/8178

  • https://gv7.me/articles/2017/batch-crack-shadows/

  • https://blog.csdn.net/deargua/article/details/6666121

  • https://www.jianshu.com/p/9da78abd6a96

歡迎關注公眾號 芸潘

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