花式破解ZIP压缩包加密技巧
在做CTF题时，经常会遇到加密压缩包需要我们破解，这次便总结一下ZIP压缩包的多种加密破解方法，让大家遇到相应题目时直接秒杀
伪加密ZIP伪加密是指通过修改ZIP文件的加密标志位，让解压软件误以为文件加密，又由于压缩包实际没有设置密码，导致任何密码都无法通过验证正确解压压缩包，即无法解密的伪装加密
一个ZIP压缩包由三部分组成：压缩源文件数据区、压缩源文件目录区和压缩源文件目录结束标志
压缩源文件数据区：
- 50 4B 03 04：这是头文件标记（0x04034b50）
- 14 00：解压文件所需 pkware 版本
- 00 00：全局方式位标记（有无加密） 头文件标记后2bytes
- 08 00：压缩方式
- 5A 7E：最后修改文件时间
- F7 46：最后修改文件日期
- 16 B5 80 14：CRC-32校验（1480B516）
- 19 00 00 00：压缩后尺寸（25）
- 17 00 00 00：未压缩尺寸（23）
- 07 00：文件名长度
- 00 00：扩展记录长度
压缩源文件目录区：
- 50 4B 01 02：目录中文件文件头标记(0x02014b50)
- 3F 00：压缩使用的 pkware 版本
- 14 00：解压文件所需 pkware 版本
- 00 00：全局方式位标记（有无加密，伪加密的关键） 目录文件标记后4bytes
- 08 00：压缩方式
- 5A 7E：最后修改文件时间
- F7 46：最后修改文件日期
- 16 B5 80 14：CRC-32校验（1480B516）
- 19 00 00 00：压缩后尺寸（25）
- 17 00 00 00：未压缩尺寸（23）
- 07 00：文件名长度
- 24 00：扩展字段长度
- 00 00：文件注释长度
- 00 00：磁盘开始号
- 00 00：内部文件属性
- 20 00 00 00：外部文件属性
- 00 00 00 00：局部头部偏移量
压缩源文件目录结束标志：
- 50 4B 05 06：目录结束标记
- 00 00：当前磁盘编号
- 00 00：目录区开始磁盘编号
- 01 00：本磁盘上纪录总数
- 01 00：目录区中纪录总数
- 59 00 00 00：目录区尺寸大小
- 3E 00 00 00：目录区对第一张磁盘的偏移量
- 00 00：ZIP 文件注释长度
如下使用010Editor对ZIP文件进行分析，可以看到文件根据不同颜色分为了上述的三个区
影响ZIP压缩包加密属性的只有两个值：
- 压缩源文件数据区-全局方式位标记，表示文件数据是否加密
- 压缩源文件目录区-全局方式位标记，表示文件元数据（文件名、文件大小、压缩方式等）是否加密
上图通过010Editor工具定位到全局方式位标记，长度总共4位，其中只有第2位对加密方式有影响：
- 第2位为奇数时表示加密，如
0900 - 第2位为偶数时表示不加密，如
0800 - 第2位为
0表示无加密，如0000
如下压缩包中仅有一个flag.txt文件加密，我们要破解文件数据只需要将压缩源文件数据区的全局方式位标记（frFlags）第2位修改为0或者偶数即可
CRC 校验是通过对文件内容进行计算得出一个校验值，当文件在传输或存储过程中发生了改变时，CRC 校验值也会发生变化，从而可以检测到文件的损坏或篡改
而ZIP 压缩包中的每个文件都会生成一个对应的CRC校验值，即便数据中一个bit发生变化，也会导致CRC值不同。若是知道一段数据的长度和CRC值，便可穷举得到数据原文，通常只适用于大小在6字节及以下的文件
如下加密压缩文件中有6字节以下的文件，便可以使用CRC32碰撞技术
使用CRC32-Tools工具指定读取压缩包中4字节文件，获取其CRC值并进行碰撞，获得加密内容
前一个工具最多仅能碰撞4字节的数据，针对6字节大小文件碰撞可以使用另一款工具，只需要输入CRC值便可以开始碰撞，6字节匹配的数据通常会有多个
像上面便是碰撞4个文件得到加密内容后，进行拼接爆破，便可以得到压缩包正确密码
暴力破解就是通过生成指定范围字符（例如八位纯数字）或者使用字典的方式，不断验证压缩包密码，用穷举的方法暴力破解得到密码
常使用的ZIP暴力破解工具有两款：
- ARCHPR：可针对多款压缩包进行爆破
- Ziperello：仅针对ZIP进行爆破
考虑到泛用性，更推荐使用功能更加全面和强大的ARCHPR
ZIP的加密算法大致可以分为ZipCrypto和AES-256两种，各自又可以分为Deflate和Store两种
而ZipCrypto是传统的zip加密方式，其相关的两种加密方式便可能存在已知明文攻击漏洞
- ZipCrypto Deflate
- ZipCrypto Store
已知明文攻击（Known Plaintext Attack）是一种密码学攻击方式，攻击者在已知一部分明文和对应的密文的情况下，尝试推断出加密算法的密钥或者其他未知明文的内容
对于ZIP压缩包的已知明文攻击便是通过已知一部分加密压缩包内文件内容，从而破解压缩包密码
已知一个文件
当我们可以获取加密压缩包中一个明文文件时，便可以使用这种方法进行爆破
已知明文爆破需要满足的两个条件：
- 爆破的两个文件的格式需要一样
- 压缩包内只能含有单个相同的文件
实现已知明文攻击的步骤也很简单：
- 让加密压缩包中仅保留单个文件
- 将已知的文件参照加密压缩包使用同样的方法进行压缩打包
- 使用ARCHRP压缩包爆破工具打开加密压缩包
- 选取已知文件生成的压缩包作为参照，爆破加密密码
如下压缩包解压后可以得到一个图片文件logo.png和一个加密压缩包flag.zip，而flag.zip中同样存在logo.png文件
我们只需要将flag.zip中的word文档删除，然后对logo.png进行同样的压缩，便能生成两个类似的压缩包，只是一个为加密一个为不加密
加密后比对两个压缩包中文件的CRC值和算法是否一致，确保两个压缩包除了是否加密外无其他区别
如果无法爆破的话可能是压缩软件不匹配，尝试7z、WinRAR都压缩一下试试看
Store压缩算法
当我们无法获取加密压缩包中的任意一个文件，且压缩包加密算法为ZipCrypto Stores时，利用该压缩算法的特性我们只需要知道加密压缩包内容的12个字节，便可以对该压缩包进行明文攻击破解
已知明文工具需要满足条件：
- 至少已知明文的12个字节及偏移，其中至少8字节需要连续
- 明文对应的文件加密方式为ZipCrypto Store
如下压缩包中仅有一个PNG图片，由于PNG图片的文件头都一致，且包含12字节，因此可以生成一个PNG图片进行已知明文攻击
PNG的十六进制头：89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A 00 00 00 0D 49 48 44 52
通过指令生成一个包含PNG头部数据的文件，xxd -r -ps表示将十六进制转换为ASCII文本
1 | echo 89504E470D0A1A0A0000000D49484452 | xxd -r -ps > png_header |
得到PNG文件后，便是bkcrack工具进行已知明文攻击，下面介绍下主要参数：
-C：选择加密压缩包-c：选择压缩包中的加密文件-p：选择明文文件-o：指定偏移量，如果明文对应于密文开头以外的部分，则可以指定偏移量-k：指定内部密钥值-d：提取解密后保存的文件名
首选指定明文和密文压缩包爆破获取内部密钥值
1 | bkcrack -C file.zip -c flag.png -p png_header -o 0 |
然后用爆破出来的内部密钥值将压缩包内文件解密提取，通过-d指定另存名字
1 | bkcrack -C file.zip -c flag.png -k 92802c24 9955f8d6 65c652b8 -d result.png |
然后就能拿到解密后的文件result.png
除此之外该工具还有个稀疏明文攻击方式，就是只知道很短的明文和一些字节也可以进行爆破，留坑以后遇到实际案例再填
