验证码加密解析与AI辅助逆向分析实战教学

1. 背景介绍

本教学文档基于移动应用安全测试实战案例，详细解析验证码加密机制的分析过程，并介绍AI工具在逆向分析中的应用。案例涉及Android应用的验证码加密逻辑分析，重点讲解AES加密算法的逆向定位、密钥处理机制识别以及自动化分析工具的使用技巧。

2. 初步探测与风险评估

2.1 验证码安全机制探测

• 验证码长度分析：4位数字验证码，理论上存在爆破风险（10000种可能）
• 防爆破机制检测：通过重放攻击测试（重发100次请求），确认无速率限制和验证码重置机制
• 参数校验测试：修改Nonce、sign等参数发现后端无校验，存在"虚张声势"的安全机制

2.2 加密机制确认

• 请求参数存在明显加密特征（非明文传输）
• 关键参数：phone、captcha、action均被加密处理
• 加密参数存放在map数据结构中传输

3. 逆向工程基础分析

3.1 应用脱壳与反编译

• 使用脱壳工具获取DEX文件
• 通过jadx进行反编译分析
• 全局搜索接口关键字定位关键代码

3.2 加密函数初步定位

// 定位到的加密调用
str2 = AESUtil.m49295b(str2)  // 验证码加密处理

• 通过交叉引用(XRef)分析函数调用关系
• 确认captcha参数通过AESUtil类进行加密

4. 加密算法深度分析

4.1 初步分析误区

• 直接查看AESUtil类发现key和iv，但实际加密结果不匹配
• 常见错误：忽略多态实现和密钥预处理机制

4.2 多态机制识别

// 关键发现：抽象类与具体实现
AbsAesAlgorithm  // 抽象基类
AesV2Util        // 具体实现类

// 多态创建实例
f65543a = new AesV2Util(1, key, iv)

4.3 密钥处理机制分析

4.3.1 KEY处理函数：m50433e

// KEY经过SHA-256哈希处理
public static byte[] m50433e(String str) {
    return SHA256.encrypt(str.getBytes());
}

4.3.2 IV处理函数：m50432d

// IV直接转换为字节数组
public static byte[] m50432d(String str) {
    return str.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
}

4.4 完整的加密流程

1. 原始KEY字符串经过SHA-256哈希得到32字节密钥
2. IV字符串直接转换为字节数组作为初始化向量
3. 使用AES算法对验证码进行加密

5. 辅助工具使用技巧

5.1 算法助手Pro使用

• 开启加密监控功能
• 输入测试数据（如6666）进行搜索
• 注意：可能因加密层级过多而无法直接捕获目标数据

5.2 Frida动态Hook技术

5.2.1 初始Hook脚本（存在问题）

// jadx自动生成的代码（不完整）
function hookTest1() {
    // 多态问题：Hook的是抽象类而非具体实现
}

5.2.2 优化后的Hook方案

function hookSecretKeySpec() {
    var SecretKeySpec = Java.use("javax.crypto.spec.SecretKeySpec");
    
    SecretKeySpec.$init.overload("[B", "java.lang.String").implementation = 
    function(keyBytes, algorithm) {
        // 字节数组转十六进制
        var hex = '';
        for (var i = 0; i < keyBytes.length; i++) {
            var b = keyBytes[i] & 0xFF;
            hex += (b < 16 ? '0' : '') + b.toString(16);
        }
        
        console.log("[*] SecretKeySpec key:", hex, "algorithm:", algorithm);
        return this.$init(keyBytes, algorithm);
    };
}

function main() {
    Java.perform(function() {
        hookSecretKeySpec();
    });
}
setImmediate(main);

5.2.3 Hook技巧总结

• 选择底层加密类（如SecretKeySpec）而非业务层类
• 注意多态实现，确保Hook具体实现类
• 处理字节数组到可读格式的转换

6. AI辅助逆向分析

6.1 AI工具配置

• 使用Cursor IDE（基于Gemini 2.5大模型）
• 导入整个反编译项目代码
• 利用大上下文窗口分析完整代码链路

6.2 有效的提示词设计

6.2.1 基础分析提示词

当前这个文件夹下面有很多文件这是根据一个app反编译过来的里面有大量的代码，
现在有个请求/auth/v1/phone_auth，你要找到这个请求并且根据链路分析，
它的参数存在加密，找到加密函数以及key和iv

6.2.2 深度分析提示词（推荐）

应该没有这么简单，我查到了这里，对应的秘钥和偏移我也尝试了，
但是得出来的结果并不准确，你再仔细看看，看看是否存在那些遗漏的步骤，
这个KEY和IV是否就是最终的，在使用之前是否经过某些变形之类的

6.3 AI分析优势

• 快速分析大型代码库中的调用关系
• 识别密钥预处理等容易被忽略的细节
• 提供完整的加密链路分析

7. 完整的技术要点总结

7.1 关键发现

1. 密钥变形机制：原始KEY经过SHA-256处理后才用于加密
2. 多态实现：加密逻辑在子类AesV2Util而非父类AbsAesAlgorithm中实现
3. IV处理：IV参数直接使用，未经过额外处理

7.2 逆向分析最佳实践

1. 动态验证：不要完全依赖静态分析，结合动态测试验证
2. 细节关注：特别注意密钥预处理、多态实现等细节
3. 工具组合：结合静态分析、动态Hook和AI辅助分析

7.3 安全防护建议

对于开发人员：

• 避免"虚张声势"的安全机制
• 实施真正的签名校验和防爆破机制
• 使用真正的密钥混淆技术

8. 扩展学习方向

1. 其他加密算法分析：RSA、DES、3DES等算法的逆向技巧
2. 高级混淆技术：代码混淆、字符串加密、反调试技术的应对
3. 自动化分析工具开发：基于AI的自动化逆向分析框架

通过本实战案例的详细分析，安全研究人员可以掌握完整的移动应用加密机制分析流程，提高逆向工程效率和准确性。