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c++ - 如何保护非托管应用程序中的字符串免受进程转储

问题描述

首先，这不是重复的帖子！

请读到最后，你清楚明白！

我正在开发一些应用程序，安全性对我来说非常重要......

我搜索了很多，我做了很多方法，我测试了我找到的每一种方法，但差别不大！

◾️ 我需要在我的应用程序中保护一些非常重要的字符串，例如AES256或 Base64 加密的 Key 和 IV Key 。

我们都面临的两个事实：

  1. 我们都知道.NET的安全性很低！事实上，一个孩子可以用手机破解它！

  2. 没有什么是100% 安全的，我们只会通过越来越难来降低访问资源的速度......

但我现在面临的确实是一个严重的安全问题，它会伤害很多客户。

好吧，是时候问了……

我需要知道如何保护我的AES 密钥和AES IV免受转储程序和内存提取器的影响，即使我无法创建非常高的安全性，我也需要保护它一键打开！

My application is a Unmanaged C++

我做过和尝试过的事情：

A ) 使用 XOR 方法：

我使用 xor 方法来创建我的字符串，但它可以通过string2 dumper 一键提取！

阅读更多：https ://github.com/Jyang772/XOR_Crypter

B）使用分隔字符串：

这是一个例子：

char Departed_String1[4];
int nmbr1 = 0;
char Departed_String1_dep[4];
int nmbr1_dep = 0;
Departed_String1[nmbr1++] = 'T';
Departed_String1_dep[nmbr1_dep++] = 'U';
Departed_String1[nmbr1++] = 'E';
Departed_String1_dep[nmbr1_dep++] = 'C';
Departed_String1[nmbr1++] = 'S';
Departed_String1_dep[nmbr1_dep++] = 'h';
Departed_String1_dep[nmbr1_dep++] = 'U';
Departed_String1[nmbr1++] = 'T';
Departed_String1_dep[nmbr1_dep++] = 'y';
Departed_String1_dep[nmbr1_dep++] = '8';

这个也可以用调试器轻松打开！

C）我自己的方法：LostChars

const char* teststring_src = "HeVthsNiNVrtTuODkhPgDkmCxQApD:feSCiQDDWePakOTtFcLzTSbKTaZwsUnpeYMlndoYXJyXBpSSSNGsWblpQhUKKCzWUfHnNxQtNsXXnFzXtSGzIBYjCIlSMbEoqwJfArwrqfeLRANEYgjdknHuzSIzgiglRBFEDmFqDBBbgUQD VvDjnQPdFKDYTSxnDXTqKdHtOCayMbACkmQLJqgHtBtTj CoiXxETJwiIkgMgaVaskZtLiWDotsTldTHdBiJiGIfCmjjjBdAbIFiJFFhXPeAjiKbPuktOmiIuhqDkIhMxFBGZevIIjoOuKfddWgUmdFbNfShAIhphPYKhpxtimPhmDatYlOWCXBXQbkFDY QaKyRMhHznNJClQjDmevKUSnfoCXfWplSDzVWxMOkGkntVMmijf QzbalAbRokBAXXfDvevyHbOmAaUIKMBivJVrTxALngQjGShZdzTsZJwIooYLIuqxcTjELFPRFAAzqE fnIznpwtUzEXFBm"; 
std::string teststring = (std::string(1,teststring_src[468])+std::string(1,teststring_src[4])+std::string(1,teststring_src[230])+std::string(1,teststring_src[249])+std::string(1,teststring_src[174])+std::string(1,teststring_src[343])+std::string(1,teststring_src[239])+std::string(1,teststring_src[365])+std::string(1,teststring_src[41])+std::string(1,teststring_src[417])+std::string(1,teststring_src[227])+std::string(1,teststring_src[62])+std::string(1,teststring_src[469])+std::string(1,teststring_src[248])+std::string(1,teststring_src[220])+std::string(1,teststring_src[329])+std::string(1,teststring_src[504])+std::string(1,teststring_src[453])+std::string(1,teststring_src[223])+std::string(1,teststring_src[66])+std::string(1,teststring_src[156])+std::string(1,teststring_src[496])+std::string(1,teststring_src[29])+std::string(1,teststring_src[20]));

不完美仍然转储！

D）使用十六进制而不是字符串：

wchar_t string[7] = { 0x0118, 0x0154, 0x010C, 0x012C, 0x0154, 0x0084, 0x0000 };

for (unsigned int GUEvK = 0, GNsdj = 0; GUEvK < 7; GUEvK++)
{
        GNsdj = string[GUEvK];
        GNsdj = ((GNsdj << 14) | ( (GNsdj & 0xFFFF) >> 2)) & 0xFFFF;
        string[GUEvK] = GNsdj;
}

wprintf(string);

好的 :)这家伙制作了一个软件来严重保护字符串...哇太棒了！50欧元的好交易！但是这里有个小问题！

Process Explorer只需2 次单击和 1 秒即可转储它

这是一个例子：

unsigned char myKey[48] = { 0xCF, 0x34, 0xF8, 0x5F, 0x5C, 0x3D, 0x22, 0x13, 0xB4, 0xF3, 0x63, 0x7E, 0x6B, 0x34, 0x01, 0xB7, 0xDB, 0x89, 0x9A, 0xB5, 0x1B, 0x22, 0xD4, 0x29, 0xE6, 0x7C, 0x43, 0x0B, 0x27, 0x00, 0x91, 0x5F, 0x14, 0x39, 0xED, 0x74, 0x7D, 0x4B, 0x22, 0x04, 0x48, 0x49, 0xF1, 0x88, 0xBE, 0x29, 0x1F, 0x27 };

myKey[30] -= 0x18;
myKey[39] -= 0x8E;
myKey[3] += 0x16;
myKey[1] += 0x45;
myKey[0] ^= 0xA2;
myKey[24] += 0x8C;
myKey[44] ^= 0xDB;
myKey[15] ^= 0xC5;
myKey[7] += 0x60;
myKey[27] ^= 0x63;
myKey[37] += 0x23;
myKey[2] ^= 0x8B;
myKey[25] ^= 0x18;
myKey[12] ^= 0x18;
myKey[14] ^= 0x62;
myKey[11] ^= 0x0C;
myKey[13] += 0x31;
myKey[6] -= 0xB0;
myKey[22] ^= 0xA3;
myKey[43] += 0xED;
myKey[29] -= 0x8C;
myKey[38] ^= 0x47;
myKey[19] -= 0x54;
myKey[33] -= 0xC2;
myKey[40] += 0x1D;
myKey[20] -= 0xA8;
myKey[34] ^= 0x84;
myKey[8] += 0xC1;
myKey[28] -= 0xC6;
myKey[18] -= 0x2A;
myKey[17] -= 0x15;
myKey[4] ^= 0x2C;
myKey[9] -= 0x83;
myKey[26] += 0x31;
myKey[10] ^= 0x06;
myKey[16] += 0x8A;
myKey[42] += 0x76;
myKey[5] ^= 0x58;
myKey[23] ^= 0x46;
myKey[32] += 0x61;
myKey[41] ^= 0x3B;
myKey[31] ^= 0x30;
myKey[46] ^= 0x6C;
myKey[35] -= 0x08;
myKey[36] ^= 0x11;
myKey[45] -= 0xB6;
myKey[21] += 0x51;
myKey[47] += 0xD9;

您只需要运行您的应用程序，在 Process Explorer 中右键单击您的应用程序，然后单击 Full Dump

... 轰隆隆！！！所有字符串都在那里！

** 我尝试了很多其他方法，但一切都在 Full Dump 中...**

真的没有办法防止这种安全漏洞吗？我很感激任何帮助！

标签： c++securitymemoryaesdump

解决方案

首先，请记住，如果攻击者可以将调试器附加到您的进程，并且您的进程必须是负责解密的进程，那么根据定义，您已经输了；你能得到的最好的就是“通过默默无闻的安全”。更安全的方法通常需要将部分工作卸载给攻击者无法访问的参与者——无论是外部的、防篡改的加密设备还是远程服务。

但最重要的是，任何方法都容易被转储，因为迟早您需要访问明文，并且它会在内存中准备好供任何拥有调试器的人读取。

话虽如此，您可以通过仅按需解密字符串并在之后立即将其擦除来缓解最后一个问题；这缩小了攻击者的机会之窗。因此，您不想要一个解密静态缓冲区的函数，而是一个用所需秘密填充客户端提供的缓冲区的函数（并确保客户端在释放此类缓冲区之前实际上将其内容清零 - 使用memset-like 它需要一个volatile指针来确保擦除没有被优化）。

至于实际将密钥存储到可执行文件中，您可以使用多种方法来制造混乱。使用普通初始化程序初始化全局变量会将相关数据放在.rodata可执行文件的部分中，这是我要查看的第一个位置；任何具有足够高熵的字符串都将是一个致命的赠品，可以进一步调查它的使用位置（IDA 反汇编程序使这变得特别容易）。想到的一种可能性是从函数中实际初始化缓冲区一个字节（可能使指针指向缓冲区volatile，以确保编译器不会使用奇怪的技巧）；这应该将您的数据直接放入代码部分，这不太值得怀疑，并且由于与操作码的交错，熵应该保持较低。

这些数据可以通过使用一些简单的技巧来进一步加密——比如，与一个简单的 XorShift PRNG 的输出进行异或运算；这再次增加了混乱，但是 XorShift 是在少数指令中实现的，因此您没有额外的依赖项或“可疑”代码。

另一个重要的一点是，如果您要隐藏解密密钥，则不要使用操作系统提供的加密原语，而是静态链接您的实现，并且可能是不使用 AES-NI 或其他明显赠品的实现。如果我首先尝试提取解密密钥，我会将所有相关的 CryptoAPI 连接到调试器中，并查看可执行文件中的加密指令以找到最有趣的区域。

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