尝试对数据包校验和/ CRC /哈希进行反向工程

Question

我有一个旧的,不再制造的带有串口的电子设备.我正在尝试对此设备中使用的数据包CRC /校验和/散列进行逆向工程.

任何有敏锐眼光,有敏锐数学技能的人都可以破解这个东西？

这是我到目前为止所知道的......

• 每个数据包总是21个字节.对于CRC /校验和/散列,19个字节的数据加上2个字节
• 因此,这里没有长度或头部字节.哈希计算中涉及所有19个字节.
• 我有能力使用该设备生成一定数量的数据包
• 我的第一个想法是数据包具有某种CRC-16计算
• 所以我跟着在www.cosc.canterbury.ac.nz/greg.ewing/essays/CRC-Reverse-Engineering.html中反转提示.

• 验证我的数据包样本观察到上述网络链接中概述的"叠加原则".这表明它们具有数学XOR关系.

• 开始感觉很好......但之后又难过了.无法确定CRC-16多项式.这些数据包哈希很可能不与CRC相关,而是一些家庭酿造方案.

• 通过Ross N. Williams阅读"CRC错误检测算法的无痛指南"

• 请参阅http://www.ross.net/crc/download/crc_v3.txt
• 也用于应用:CRC Reveng - 逆向工程应用
• 请参阅reveng.sourceforge.net
• 仍然没有运气......

• 不幸的是,我无法访问任何设备源/二进制代码

• 还运行测试以查看是否使用了其他哈希,例如Fletcher的校验和

以下是我的数据包的各种样本.

0x47366B2EE00000000000751CEB5F3469543B585E2D
0x47366B2ED00000000000751CEB5F3469543B582A2C
0x47366B2EC80000000000751CEB5F3469543B580B2B
0x47366B2EC40000000000751CEB5F3469543B58BB2A
0x47366B2EC20040000000751CEB5F3469543B58DFE7
0x47366B2EC10000000000751CEB5F3469543B58A328
0x47366B2EC08000000000751CEB5F3469543B584127
0x47366B2EC04000000000751CEB5F3469543B588126
0x47366B2EC02000000000751CEB5F3469543B580525
0x47366B2EC01000000000751CEB5F3469543B580124

请注意以下有关这些数据包的信息......

• CRC在数据包的最后2个字节上找到.
• 如果我查看逻辑分析仪上的位,我已将字节表示为MSB优先
• 因此,数据包0x47366B2EE00000000000751CEB5F3469543B585E2D在二进制中看作:
• 01000111 ................................................. ............ 00101101

• (0X47)............................................... ......................(0x2D)

• 我不知道我的系统是大端还是小端,但是确定的字节是LSB优先的

• 注意,对于上述10个数据包样本,每个包通过1位移位到10位位置而不同.除了第5个数据包,我不得不改变2位

• 请参阅数据包的0x47366B2E部分之后的数据字节.

• 只有模式我看到出现的是每个数据包上的最后一个字节递减一(2D,2C,...).(除了第5个数据包,我必须更改2位)

• 最后一个字节不是某种序列号,因为我可以在任何时候以相同的值生成它们.
• 但它可能暗示了所使用的数学哈希.

任何帮助表示赞赏!

Answer 1

如果它遵循简单的 XOR 关系 (checksum(A ^ B) == checksum(A) ^ checksum(B)) 那么就有一个简单的暴力解决方案！

插图。假设您有一个带有 K 位校验和的 1 字节值 - 其中 K 实际上并不重要，因此我们只需将校验和表示为 c(i)。

步骤1.实验：观察全零数据包的校验和c(-1)。

0b0000000 => c(-1)

步骤 2. 实验：观察所有二进制序列的校验和 c(i)，其中在位置i处有一个 1

0b00000001 => c(0)
0b00000010 => c(1)
0b00000100 => c(2)
0b00001000 => c(3)
0b00010000 => c(4)
0b00100000 => c(5)
0b01000000 => c(6)
0b10000000 => c(7)

您观察到的校验和值形成了GF(2) 的线性基础，并且 XOR 关系现在允许您计算任何校验和。

现在，您可以通过将每个位位置的校验和加 1 来计算校验和，例如，假设您想要 0XF3 的校验和，其二进制为 0b11110011。自从

0b11110011 = (0) + 0x80 + 0x40 + 0x20 + 0x10 + 0x02 + 0x01

然后通过异或关系，

checksum(0b11110011) = c(7) + c(6) + c(5) + c(4) + c(1) + c(0) + c(-1)

即对于要输出的每一位，只需异或累加该位的已知校验和。

如果您进行此练习并通过实验写出基础向量的所有 152 个校验和，您可能还会在此过程中发现一个简单的模式，该模式解释了校验和如何来自基础向量。:) 如果是的话，最好将其发布回此处！（也许可以告诉我们我们正在逆转什么？）