去年遇到一个 js 版本的 aes加密算法，这个算法有一个巨大的表(4* 256), 基本可以断定是一个白盒aes 算法了，然后我手工使用 DFA，发现并不能将白盒 aes 的密钥还原，由于当时还原 key 并不是一个强需求，所以在尝试了两次之后我就放弃了。今年机缘巧合，为了排查线上的问题数据，需要对数据解密，还原key就变成了强需求。我本身是不太想搞的，感觉会投入很多时间并且最终还没有分析出来，但本着事不过三的原则，我还是决定试一下。本文主要是分享一下我的分析过程 。
已知信息
js经过了强混淆和一定的优化， 原始逻辑无法看清。知道了一些关键的数据，比如有一个256字节的表，和4个256*4字节的表，另外， 加密的中间过程也能够观察到。
js转c
由于我想使用Deadpool(https://github.com/SideChannelMarvels/Deadpool)尝试自动化攻击，所以将 js 转换成 c 是一个必经之路。这块没有技巧，就是直接翻译。翻译的过程中，发现代码也是有规律的，特别是Tboxlookup 和addRoundKey 这块能够很明显的感觉到是一个 for 循环，只是之前的混淆把for 循环展开了。确认循环之后，代码中每个循环都会用到4 个 int 值， 这些数据刚好组成了roundkey， 另外，之前提到的256个字节的表实际上是sbox。明确roundkey和sbox对于后续排查问题很重要。
编写完c代码之后，我使用DFA进行攻击，但是跑了多次始终没有出结果。另外，我也尝试了使用DCA进行攻击，这个攻击方式也没有能够得到key。
标准VS非标准
鉴于 Deadpool 无法获取key， 我开始怀疑是不是我做的不对或者 Deadpool 代码有坑，然后我做了几个测试：
1. 我们知道roundkey是通过key变化而来的，那么我们可以使用 aes_key_schedule 进行还原，还原后发现发现密钥不对。
2. 对标准白盒AES 使用 Deadpool 的DFA 攻击，发现可以获取到原始的 key， 但是如果是替换了sbox，则无法获取到key。这个时候，我开始意识到问题可能在于 sbox 上。分析代码，发现 sbox 涉及到 roundkey 生成和加解密。
3. 替换aes_key_schedule中的sbox, 替换标准AES中的sbox, 生成的roundkey 可以解密， 但是js里的 roundkey 仍然对不上，开始怀疑是不是 key expand 算法被修改了，如果被修改了的话，那就无法拿到key，也就无法解密了！！！
4. 已知算法被修改了过了，我需要确认那些点还被修改过，于是我使用标准的白盒AES代码，逐步转换成js里的AES， 最终确认加密函数中也有小幅的修改（替换字节顺序）
确认改动点
– sbox经过了改动，我们可以通过sbox 计算出invSbox。
– roundkey 的生成跟 sbox 有关，修改sbox 仍然无法通过aes_keyschedule 获取正确的key， 说明keyExpand 算法被更改过。
– roundkey 由key 衍生，即使没有key，使用roundkey也能进行加解密。
– TeBox 和TdBox 的生成只和Sbox，invSbox 有关，我们也可以计算出。
– 结合手头已知的东西（roundkey, sbox, 加密算法）， 可以知道，我们已经具备了生成解密算法的原料。那么还差一个完整的白盒demo
白盒破解
找一个 白盒AES demo 花了不少时间， github 上要么只有加密算法， 要么就是看不懂的算法，能够使用的代码很少。
开始我找了(https://github.com/secana/AES-TBOX)，只有加密算法，但代码质量不错（我看得懂且跟非标准的aes 相近）。我的想法就是补齐解密算法，这里有个风险点，我并不知道我能否完成解密算法，所以我又找了好些个白盒解密算法（go ，c，java），经过一番尝试，我发现这个 Tboxlookup 大家写的都不一样，我没有办法一下子解决问题。到这个时候，有点小慌，如果解决不了，可能前面的工作就白费了，要么就直接放弃，要么再找找别的代码看看能不能解密。
最后我找了(https://github.com/pjok1122/AES-Optimization/blob/master/aes.c)，首先确认了加密结果没问题，是一个标准aes。然后开始改tbox, 这个时候发现代码里的生成方式有bug， 修了bug之后终于把结果跑通了。
总结
针对非标准的AES或白盒AES加密，首先要确认的是算法是否标准。目前只能通过人工对比的方式，将变动的部分找出，然后实现出对应的解密算法。由于改算法的人一般不会把整体框架改掉，所以我们对算法也只要有一定了解就行了。
原文始发于微信公众号（RayTracing）：白盒AES破解案例
