29、加密算法逆向（二）：AES/DES对称加密算法逆向分析
对称加密，说白了就是加密和解密用同一把钥匙。你在逆向中碰到它，十有八九是AES，偶尔还能见到DES这种老古董。我个人习惯是，先看常量，再找S盒，最后定位密钥扩展——这套组合拳打下来，基本八九不离十。
29.1 对称加密的“指纹”：如何一眼认出AES/DES
逆向分析的第一步，不是读代码，而是找特征。AES和DES都有非常明显的“指纹”，就像人的DNA一样独特。
AES的典型特征
- S盒常量：AES的S盒是一个256字节的固定数组。你在二进制里看到一串类似
0x63, 0x7C, 0x77, 0x7B, 0xF2, 0x6B, 0x6F, 0xC5...的数据，基本就是AES没跑了。 - 轮常数Rcon：密钥扩展用的轮常数，通常是
0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80, 0x1B, 0x36。 - 固定操作模式：AES核心是4x4字节矩阵的轮函数，包含SubBytes、ShiftRows、MixColumns、AddRoundKey。逆向时你会看到大量的异或、查表、循环移位操作。
DES的典型特征
- 初始置换IP表和逆初始置换IP⁻¹表：这两个表各64字节，是DES独有的。
- 8个S盒：每个S盒是4x16的矩阵，共512字节。这是DES最核心的部分。
- 置换表P：32字节的置换表。
- 密钥置换PC-1和PC-2：各56字节和48字节。
实战技巧：我在分析一个恶意软件样本时，看到二进制里有一串 0x63, 0x7C, 0x77...，立刻断定它用了AES。然后我直接定位到S盒地址，往上翻几行就找到了密钥扩展函数。整个过程不到5分钟。
29.2 实战：从二进制中定位AES核心函数
假设你手头有一个二进制文件，怀疑它用了AES加密。怎么快速定位？我一般按这个流程来：
- 搜索S盒常量：用十六进制编辑器或IDA搜索
63 7C 77 7B F2 6B 6F C5。找到后，记下地址。 - 交叉引用：在IDA中，对S盒地址做交叉引用（X键），看看哪些函数引用了它。通常引用S盒的函数就是AES的核心轮函数。
- 分析轮函数：进入该函数，你会看到类似下面的结构：
// 伪代码示例：AES轮函数
void aes_round(uint8_t state[16], uint8_t round_key[16]) {
// SubBytes：查S盒
for (int i = 0; i < 16; i++) {
state[i] = sbox[state[i]];
}
// ShiftRows：行移位
// MixColumns：列混合（通常用查表优化）
// AddRoundKey：异或轮密钥
for (int i = 0; i < 16; i++) {
state[i] ^= round_key[i];
}
}提示：很多编译器会把MixColumns优化成查表操作，你会看到4个256字节的查找表（T表）。这也是AES的一个强特征。如果你看到4个连续的256字节表，基本可以确定是AES。
29.3 密钥提取：从内存中捞出那把“钥匙”
找到加密函数后，下一步就是提取密钥。密钥通常以两种形式存在：
- 硬编码密钥：直接写在代码里。在IDA中搜索16字节（AES-128）或32字节（AES-256）的常量数组。
- 动态生成密钥：通过密钥派生函数（如PBKDF2）生成。你需要找到密钥生成的入口点，然后动态调试，在内存中dump出密钥。
我曾经遇到一个情况：密钥是硬编码的，但被拆成了4个4字节的整数，分散在不同的函数里。我通过交叉引用，发现它们最终被拼接到一个16字节的数组中。嗯，这种小把戏，看穿了就不值一提。
29.4 DES逆向：虽然老了，但还在用
DES现在用得少了，但在一些老旧的嵌入式设备或金融系统中还能见到。逆向DES比AES稍微麻烦一点，因为它的结构更复杂。
定位DES的关键是找到那8个S盒。每个S盒是4行16列，共64字节。8个S盒就是512字节。在二进制中搜索这些S盒的常量，就能定位到DES函数。
// 伪代码示例：DES的S盒查找
// S盒1
uint8_t sbox1[4][16] = {
{14, 4, 13, 1, 2, 15, 11, 8, 3, 10, 6, 12, 5, 9, 0, 7},
{0, 15, 7, 4, 14, 2, 13, 1, 10, 6, 12, 11, 9, 5, 3, 8},
{4, 1, 14, 8, 13, 6, 2, 11, 15, 12, 9, 7, 3, 10, 5, 0},
{15, 12, 8, 2, 4, 9, 1, 7, 5, 11, 3, 14, 10, 0, 6, 13}
};注意：DES的密钥长度只有56位，这在今天已经很不安全了。如果你在逆向中看到DES，大概率是历史遗留代码。但作为逆向工程师，你还是要能识别它。
29.5 知识体系：对称加密逆向的核心逻辑
下面这张图是我自己总结的对称加密逆向分析流程，你照着这个思路走，基本不会迷路。
29.6 避坑指南：我踩过的那些坑
做逆向分析，尤其是加密算法这块，坑特别多。我把自己踩过的坑总结一下，你遇到了能少走弯路。
我曾经... 在一个固件里找到了AES的S盒，兴冲冲地开始分析，结果发现它根本不是AES，而是一个自定义的加密算法，只是借用了AES的S盒。所以，找到S盒只是第一步，你还要确认它是否真的用了标准的AES轮函数。
另一个坑：有些开发者会把密钥拆成多段，分散在不同的函数中，甚至用异或、加减等操作进行混淆。我建议你动态调试，在加密函数入口处下断点，直接dump内存中的密钥。这比静态分析要靠谱得多。
29.7 总结
对称加密的逆向，说白了就是三步：找特征、定位函数、提取密钥。AES看S盒和轮常数，DES看8个S盒和置换表。掌握了这些，你就能在二进制中快速识别出它们。
我个人觉得，逆向加密算法最关键的还是经验。你见得多了，一眼就能看出门道。多练练，你也能做到。