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Tema destacado: Introducción a la Factorización De Semiprimos (RSA)


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| | |-+  fread modifica algunos bytes tratando de volcar parte de un archivo en otro
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Autor Tema: fread modifica algunos bytes tratando de volcar parte de un archivo en otro  (Leído 5,270 veces)
@XSStringManolo
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fread modifica algunos bytes tratando de volcar parte de un archivo en otro
« en: 9 Agosto 2021, 23:39 pm »

Estoy haciendo un cifrado CBC y añado 1024 bytes generados de forma pseudoaleatoria al final del archivo que el usuario eliga cifrar. Por motivos de debug, estos 1024 bytes a parte de añadirlos al archivo, también creo un archivo llamado lastIV.txt con estos 1024 bytes.

Estoy programando la parte que descifra y el primer paso que estoy haciendo es obtener esos últimos 1024 bytes del final del archivo cifrado que corresponden al IV generado aleatoriamente. Para ver el resultado, escribo estos 1024 bytes en un archivo externo al que llamo extractedIV.txt

Al comparar ambos archivos, que deberían ser exactamente iguales, algunos bytes no coinciden y no tengo ni idea de porque ambos archivos no son iguales.

Aquí adjunto sus hex creados con xxd:

lastIV.txt
Código:
00000000: 5dcf c46c d3d7 561f 5b23 2c8c d252 c5c9  ]..l..V.[#,..R..
00000010: 8cf5 8070 706e df2b 2fe8 5d2b f3ff f2d8  ...ppn.+/.]+....
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00000050: 194e 5e80 c744 1fac 81c3 af2b ae30 2ba9  .N^..D.....+.0+.
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00000070: f1a2 1a2b 8881 20fc b41f 12bd 14e0 9017  ...+.. .........
00000080: d8ee 866e cea9 6759 36a6 6c7d c55c b389  ...n..gY6.l}.\..
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000000b0: 95e2 f3f2 7b90 f174 bdc9 0df4 ec81 6ea9  ....{..t......n.
000000c0: 132a 5e42 93e0 0d5e a4ca 13ec d013 63dc  .*^B...^......c.
000000d0: a218 5dca c54e 2ea9 0607 d53c b022 2781  ..]..N.....<."'.
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00000280: 4841 01f9 7c00 0000 5417 2ce1 2c13 3c04  HA..|...T.,.,.<.
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000002b0: 9fcc 1400 0000 0000 8081 0000 0100 0000  ................
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000002e0: 0010 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  ................
000002f0: 3a9e 1161 0000 0000 0092 fe1e 0000 0000  :..a............
00000300: 3a9e 1161 0000 0000 0092 fe1e 0000 0000  :..a............
00000310: 3a9e 1161 0000 0000 0092 fe1e 0000 0000  :..a............
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000003f0: 0004 0000 0000 0000 40ce 53d5 7f00 0000  ........@.S.....

extractedIV.txt
Código:
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000002c0: 8f27 0000 8f27 0000 0000 0000 0000 0000  .'...'..........
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Aquí el código:
Código
  1. #include<stdio.h>
  2. #include<stdlib.h>
  3. #include<time.h>
  4.  
  5. // add operation between 2 buffers
  6. void addBuffers(char * buf1, char * buf2, int bufSize) {
  7.  for(int i = 0; i < bufSize; ++i) {
  8.    buf1[i] = (buf1[i] + buf2[i]);
  9.  }
  10. }
  11.  
  12. // substract operation between 2 buffers
  13. void substractBuffers(char * buf1, char * buf2, int bufSize) {
  14.  for(int i = 0; i < bufSize; ++i) {
  15.    buf1[i] = (buf1[i] - buf2[i]);
  16.  }
  17. }
  18.  
  19. // make key match the block size
  20. void securizeKey(char * keyBuf, char * key, int keySize, int chunkSize) {
  21.  for (int i = 0, j = 0; i < chunkSize; ++i, ++j) {
  22.    if (j > keySize) {
  23.      j = 0;
  24.    }
  25.    keyBuf[i] = key[j];
  26.  }
  27. }
  28.  
  29. // generate pseudorandom buffer
  30. char *allocate_random_heap_buffer(size_t size) {
  31.  time_t current_time = time(NULL);
  32.  srandom((unsigned int) current_time);
  33.  char* allocatedMemory = (char *) malloc(size);
  34.  
  35.  for (int bufferIndex = 0; bufferIndex < size; bufferIndex++) {
  36.    uint8_t randomNumber = (uint8_t) random();
  37.    allocatedMemory[bufferIndex] = randomNumber;
  38.  }
  39.  
  40.  return allocatedMemory;
  41. }
  42.  
  43. // generate a pseudorandom IV
  44. void generateIV(char * ivBuf, int chunkSize) {
  45.  char * random = allocate_random_heap_buffer(chunkSize);
  46.  for (int i = 0; i < chunkSize; ++i) {
  47.    if (random[i] < chunkSize) {
  48.      ivBuf[i] = random[random[i]];
  49.    } else {
  50.      ivBuf[i] = random[i];
  51.    }
  52.  }
  53. }
  54.  
  55. char * GENERATED_IV;
  56. // block cipher encryption
  57. void cipherBlock(char * bufferBlock, char * bufferBlock2, char * key, int blockSize, int round) {
  58.  if (round == 1) { // add IV to first block
  59.    char IV[blockSize];
  60.    generateIV(IV, blockSize);
  61.    addBuffers(bufferBlock, IV, blockSize);
  62.    GENERATED_IV = IV;
  63.  } else { // add Last Block to Current Block
  64.    addBuffers(bufferBlock, bufferBlock2, blockSize);
  65.    addBuffers(bufferBlock, key, blockSize);
  66.  }
  67. }
  68.  
  69.  
  70. // reverse
  71.  
  72.  
  73. int main(int argc, char *argv[]) {
  74.  /*** Fetch CLI Arguments */
  75.  char * filename; int filenameSet = 0; // file to work on
  76.  char * mode;     int modeSet = 0; // encrypt or decrypt
  77.  char * key;      int keySet = 0; // simmetric key
  78.  char * output;   int outputSet = 0; // file to output results on
  79.  for(int i = 0; i < argc; ++i) {
  80.    // -f or --file
  81.    if (strcmp(argv[i], "-f") == 0 || strcmp(argv[i], "--file") == 0) {
  82.      filename = argv[i + 1];
  83.      filenameSet = 1;
  84.    // -m or --mode
  85.    } else if (strcmp(argv[i], "-m") == 0 || strcmp(argv[i], "--mode") == 0) {
  86.      mode = argv[i + 1];
  87.      modeSet = 1;
  88.    // -k or --key
  89.    } else if (strcmp(argv[i], "-k") == 0 || strcmp(argv[i], "--key") == 0) {
  90.      key = argv[i + 1];
  91.      keySet = 1;
  92.    } else if (strcmp(argv[i], "-o") == 0 || strcmp(argv[i], "--output") == 0) {
  93.      output = argv[i + 1];
  94.      outputSet = 1;
  95.    }
  96.  }
  97.  
  98.  // Check if mandatory arguments are set
  99.  if (filenameSet != 1) {
  100.    printf("Missing filename argument, use -f ./myFile");
  101.    return 0;
  102.  }
  103.  
  104.  if (modeSet != 1) {
  105.    printf("Please select a mode, use -m cipher or use -m reverse");
  106.    return 0;
  107.  }
  108.  
  109.  if (keySet != 1) {
  110.    printf("Missing key argument, use -k mySecretKey");
  111.    return 0;
  112.  }
  113.  
  114.  if (outputSet != 1) {
  115.    printf("Missing output argument, use -o ./newFile");
  116.    return 0;
  117.  }
  118.  /* Fetch CLI Arguments ***/
  119.  
  120.  
  121.  #define BLOCK_SIZE 1024
  122.  const int keySize = strlen(key);
  123.  char keyBuf[BLOCK_SIZE];
  124.  securizeKey(keyBuf, key, keySize, BLOCK_SIZE);
  125.  
  126.  
  127.  if (strcmp(mode, "cipher") == 0) { // user selected encryption mode
  128.    char buf[BLOCK_SIZE];
  129.    char lastBuf[BLOCK_SIZE];
  130.    FILE *file;
  131.    size_t nread;
  132.  
  133.    file = fopen(filename, "r");
  134.    FILE * encrypted = fopen(output, "w"); // file to output the encrypted file
  135.    if (file) {
  136.      int i = 0;
  137.      while ((nread = fread(buf, 1, sizeof buf, file)) > 0) {
  138.        cipherBlock(buf, lastBuf, keyBuf, BLOCK_SIZE, ++i);
  139.        memcpy(lastBuf, buf, BLOCK_SIZE);
  140.        fwrite(buf, 1, nread, encrypted);
  141.      }
  142.      fwrite(GENERATED_IV, 1, BLOCK_SIZE, encrypted);
  143.  
  144.      FILE * lastIV = fopen("./lastIV.txt", "w");
  145.      fwrite(GENERATED_IV, 1, BLOCK_SIZE, lastIV); // debug IV
  146.  
  147.      if (ferror(file)) {
  148.        // deal with error
  149.      }
  150.      fclose(file);
  151.    }
  152.  } else if (strcmp(mode, "reverse") == 0) {
  153.    /* TODO: READ REVERSE IN CHUNKS */
  154.    char buf[BLOCK_SIZE];
  155.    char lastBuf[BLOCK_SIZE];
  156.    FILE *file;
  157.    size_t nread;
  158.  
  159.    file = fopen(filename, "r");
  160.    FILE * decrypted = fopen(output, "w"); // file to output the decrypted file
  161.  
  162.    if (file) {
  163.      int i = 0;
  164.      fseek(file, 0, SEEK_END);
  165.      int sz = ftell(file); // file size
  166.      char IV[BLOCK_SIZE];
  167.  
  168.      char aux[BLOCK_SIZE];
  169.  
  170.  
  171.      for (int j = sz - BLOCK_SIZE; /* j > 0 */; j -= BLOCK_SIZE, ++i) {
  172.        fseek(file, j, SEEK_SET);
  173. fread(aux, 1, BLOCK_SIZE, file);
  174.        if (i == 0) {
  175.          memcpy(IV, aux, BLOCK_SIZE);
  176.          FILE * extractedIV = fopen("./extractedIV.txt", "w");
  177.          fwrite(IV, 1, BLOCK_SIZE, extractedIV); // debug IV
  178.          fclose(extractedIV);
  179.          return 0;
  180.        }
  181.  
  182. if (j <= 0) {
  183.          break;
  184. }
  185.      }
  186.      fclose(file);
  187.    }
  188.  
  189.  } else {
  190.    printf("Select -m cipher or -m reverse");
  191.    return 0;
  192.  }
  193.  return 0;
  194. }

PD: Adjunto output de radiff2 de los bytes que son transformados:
Código:
0x00000280 4841 => b040 0x00000280
0x000002b0 9fcc14 => 3b780c 0x000002b0
0x000002f0 3a9e => ed8d 0x000002f0
0x000002f9 92fe1e => a02526 0x000002f9
0x00000330 40ce => 2ce7 0x00000330
0x00000348 4841 => b040 0x00000348
0x00000360 4841 => b040 0x00000360
0x00000368 0004000000040000 => ee39806d2bd73d50 0x00000368
0x00000378 28d35cf97c000000 => 843f01f19664185c 0x00000378
0x000003c8 4841 => b040 0x000003c8
0x000003ec 7c => 00 0x000003ec


« Última modificación: 10 Agosto 2021, 01:35 am por @XSStringManolo » En línea

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Re: fread modifica algunos bytes tratando de volcar parte de un archivo en otro
« Respuesta #1 en: 10 Agosto 2021, 03:01 am »

No probé el programa, pero tienes un error en la línea 62:

Código
  1.    GENERATED_IV = IV;

IV es local a la función cipherBlock, por lo que sólo existe dentro de ella (de hecho, dentro del bloque if donde fue declarada) de manera que al retornar de esa función, GENERATED_IV apunta a una dirección inválida. Es de esas cosas que a veces funcionan por casualidad pero son un error. Probablemente eso es lo que te ocasiona el problema. También por ahí reservas memoria sin liberarla pero eso aquí sólo gasta memoria y no es la causa del error.

Añado: lo más simple sería que hagas GENERATED_IV un arreglo de tamaño fijo.


« Última modificación: 10 Agosto 2021, 04:14 am por RayR » En línea

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Re: fread modifica algunos bytes tratando de volcar parte de un archivo en otro
« Respuesta #2 en: 10 Agosto 2021, 22:23 pm »

No probé el programa, pero tienes un error en la línea 62:

Código
  1.    GENERATED_IV = IV;

IV es local a la función cipherBlock, por lo que sólo existe dentro de ella (de hecho, dentro del bloque if donde fue declarada) de manera que al retornar de esa función, GENERATED_IV apunta a una dirección inválida. Es de esas cosas que a veces funcionan por casualidad pero son un error. Probablemente eso es lo que te ocasiona el problema. También por ahí reservas memoria sin liberarla pero eso aquí sólo gasta memoria y no es la causa del error.

Añado: lo más simple sería que hagas GENERATED_IV un arreglo de tamaño fijo.

Creo que al modificar lo que comentas no me vuelve a surgir el error. Comentaré si me vuelve a aparecer y es casualidad que no vuelva a surgir. Muchas gracias, no me di cuenta que estaba guardando un puntero a memoria del stack xD

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Re: fread modifica algunos bytes tratando de volcar parte de un archivo en otro
« Respuesta #3 en: 11 Agosto 2021, 15:20 pm »

Buenas @XSStringManolo,

¿tu algoritmo hace lo siguiente?

Separo el plaintext en k bloques de N, es decir una colección (B1, ..., Bk)
El primer bloque cifrado C1 es C1 = IV + B1
El segundo C2 = (C1 + B2) + K = IV + B1 + B2 + K
... Ck = IV + (B1 + ... + Bk) + (k-1)*K

Un atacante averigua un triplet (IV, plaintext, ciphertext) pero desconoce la clave K.
Coge el segundo bloque C2 y como sabe los bloques (porque sabe el plaintext) hace:
C2 - B1 - B2 - IV = K
y así puede averiguar la clave, asociada a dicho triplet.

No sé si estaré en lo cierto. Si pudieras comprobar si encaja esta descipción en tu algoritmo.

Saludos.
« Última modificación: 11 Agosto 2021, 18:16 pm por kub0x » En línea

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Re: fread modifica algunos bytes tratando de volcar parte de un archivo en otro
« Respuesta #4 en: 11 Agosto 2021, 15:55 pm »

Buenas @XSStringManolo,

¿tu algoritmo hace lo siguiente?

Separo el plaintext en K bloques de N, es decir una colección (B1, ..., BK)
El primer bloque cifrado C1 es C1 = IV + B1
El segundo C2 = (C1 + B2) + K = IV + B1 + B2 + K
... Cn = IV + (B1 + ... + Bn) + (n-1)*K

Un atacante averigua un triplet (IV, plaintext, ciphertext) pero desconoce la clave K.
Coge el segundo bloque C2 y como sabe los bloques (porque sabe el plaintext) hace:
C2 - B1 - B2 - IV = K
y así puede averiguar la clave, asociada a dicho triplet.

No sé si estaré en lo cierto. Si pudieras comprobar si encaja esta descipción en tu algoritmo.

Saludos.
Sí es inseguro, aún lo estoy desarrollando :P

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Re: fread modifica algunos bytes tratando de volcar parte de un archivo en otro
« Respuesta #5 en: 11 Agosto 2021, 18:05 pm »

Sí es inseguro, aún lo estoy desarrollando :P

Estaría bien que subieras un challenge cuando lo termines.  :rolleyes:
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Re: fread modifica algunos bytes tratando de volcar parte de un archivo en otro
« Respuesta #6 en: 11 Agosto 2021, 19:03 pm »

Estaría bien que subieras un challenge cuando lo termines.  :rolleyes:
Ya he subido varios pero participan 1 o 2 personas y 2 minutos y lo dejan :(
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Re: fread modifica algunos bytes tratando de volcar parte de un archivo en otro
« Respuesta #7 en: 11 Agosto 2021, 19:52 pm »

Ya he subido varios pero participan 1 o 2 personas y 2 minutos y lo dejan :(

Si lo subes de nuevo por ejemplo con el código de éste tema, podes insertar el link aquí en tu mismo tema haciendo referencia para que así lo vean más personas y te ayuden más.


Saludos
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