# Padding Oracle

{{#include ../banners/hacktricks-training.md}}

## CBC - Cipher Block Chaining

В режимі CBC **попередній зашифрований блок використовується як IV** для XOR з наступним блоком:

![https://defuse.ca/images/cbc_encryption.png](https://defuse.ca/images/cbc_encryption.png)

Щоб розшифрувати CBC, виконуються **протилежні** **операції**:

![https://defuse.ca/images/cbc_decryption.png](https://defuse.ca/images/cbc_decryption.png)

Зверніть увагу, що потрібно використовувати **ключ шифрування** та **IV**.

## Message Padding

Оскільки шифрування виконується в **фіксованих** **розмірах** **блоків**, зазвичай потрібне **доповнення** в **останньому** **блоці** для завершення його довжини.\
Зазвичай використовується **PKCS7**, який генерує доповнення, **повторюючи** **кількість** **байтів**, **необхідних** для **завершення** блоку. Наприклад, якщо останньому блоку не вистачає 3 байтів, доповнення буде `\x03\x03\x03`.

Розглянемо більше прикладів з **2 блоками довжиною 8 байтів**:

| byte #0 | byte #1 | byte #2 | byte #3 | byte #4 | byte #5 | byte #6 | byte #7 | byte #0  | byte #1  | byte #2  | byte #3  | byte #4  | byte #5  | byte #6  | byte #7  |
| ------- | ------- | ------- | ------- | ------- | ------- | ------- | ------- | -------- | -------- | -------- | -------- | -------- | -------- | -------- | -------- |
| P       | A       | S       | S       | W       | O       | R       | D       | 1        | 2        | 3        | 4        | 5        | 6        | **0x02** | **0x02** |
| P       | A       | S       | S       | W       | O       | R       | D       | 1        | 2        | 3        | 4        | 5        | **0x03** | **0x03** | **0x03** |
| P       | A       | S       | S       | W       | O       | R       | D       | 1        | 2        | 3        | **0x05** | **0x05** | **0x05** | **0x05** | **0x05** |
| P       | A       | S       | S       | W       | O       | R       | D       | **0x08** | **0x08** | **0x08** | **0x08** | **0x08** | **0x08** | **0x08** | **0x08** |

Зверніть увагу, що в останньому прикладі **останній блок був заповнений, тому був згенерований ще один лише з доповненням**.

## Padding Oracle

Коли програма розшифровує зашифровані дані, спочатку вона розшифровує дані; потім видаляє доповнення. Під час очищення доповнення, якщо **недійсне доповнення викликає помітну поведінку**, у вас є **вразливість padding oracle**. Помітна поведінка може бути **помилкою**, **відсутністю результатів** або **повільнішою відповіддю**.

Якщо ви виявите цю поведінку, ви можете **розшифрувати зашифровані дані** і навіть **зашифрувати будь-який відкритий текст**.

### How to exploit

Ви можете використовувати [https://github.com/AonCyberLabs/PadBuster](https://github.com/AonCyberLabs/PadBuster) для експлуатації цього типу вразливості або просто зробити
```
sudo apt-get install padbuster
```
Щоб перевірити, чи вразливий кукі сайту, ви можете спробувати:
```bash
perl ./padBuster.pl http://10.10.10.10/index.php "RVJDQrwUdTRWJUVUeBKkEA==" 8 -encoding 0 -cookies "login=RVJDQrwUdTRWJUVUeBKkEA=="
```
**Кодування 0** означає, що використовується **base64** (але доступні й інші, перевірте меню допомоги).

Ви також можете **зловживати цією вразливістю для шифрування нових даних. Наприклад, уявіть, що вміст cookie є "**_**user=MyUsername**_**", тоді ви можете змінити його на "\_user=administrator\_" і підвищити привілеї в додатку. Ви також можете зробити це, використовуючи `paduster`, вказуючи параметр -plaintext**:
```bash
perl ./padBuster.pl http://10.10.10.10/index.php "RVJDQrwUdTRWJUVUeBKkEA==" 8 -encoding 0 -cookies "login=RVJDQrwUdTRWJUVUeBKkEA==" -plaintext "user=administrator"
```
Якщо сайт вразливий, `padbuster` автоматично спробує знайти, коли виникає помилка заповнення, але ви також можете вказати повідомлення про помилку, використовуючи параметр **-error**.
```bash
perl ./padBuster.pl http://10.10.10.10/index.php "" 8 -encoding 0 -cookies "hcon=RVJDQrwUdTRWJUVUeBKkEA==" -error "Invalid padding"
```
### Теорія

У **резюме**, ви можете почати розшифровувати зашифровані дані, вгадуючи правильні значення, які можна використовувати для створення всіх **різних заповнень**. Потім атака на padding oracle почне розшифровувати байти з кінця на початок, вгадуючи, яке буде правильне значення, що **створює заповнення 1, 2, 3 тощо**.

![](<../images/image (561).png>)

Уявіть, що у вас є деякий зашифрований текст, який займає **2 блоки**, сформовані байтами з **E0 до E15**.\
Щоб **розшифрувати** **останній** **блок** (**E8** до **E15**), весь блок проходить через "розшифрування блочного шифру", генеруючи **проміжні байти I0 до I15**.\
Нарешті, кожен проміжний байт **XOR'иться** з попередніми зашифрованими байтами (E0 до E7). Отже:

- `C15 = D(E15) ^ E7 = I15 ^ E7`
- `C14 = I14 ^ E6`
- `C13 = I13 ^ E5`
- `C12 = I12 ^ E4`
- ...

Тепер можливо **модифікувати `E7`, поки `C15` не стане `0x01`**, що також буде правильним заповненням. Отже, в цьому випадку: `\x01 = I15 ^ E'7`

Отже, знаходячи E'7, **можливо обчислити I15**: `I15 = 0x01 ^ E'7`

Що дозволяє нам **обчислити C15**: `C15 = E7 ^ I15 = E7 ^ \x01 ^ E'7`

Знаючи **C15**, тепер можливо **обчислити C14**, але цього разу методом грубої сили для заповнення `\x02\x02`.

Цей BF такий же складний, як і попередній, оскільки можливо обчислити `E''15`, значення якого 0x02: `E''7 = \x02 ^ I15`, тому потрібно лише знайти **`E'14`**, яке генерує **`C14`, що дорівнює `0x02`**.\
Потім виконайте ті ж кроки для розшифровки C14: **`C14 = E6 ^ I14 = E6 ^ \x02 ^ E''6`**

**Слідуйте цій ланцюжку, поки не розшифруєте весь зашифрований текст.**

### Виявлення вразливості

Зареєструйтеся та увійдіть з цим обліковим записом.\
Якщо ви **входите багато разів** і завжди отримуєте **один і той же cookie**, ймовірно, що в додатку є **щось** **неправильно**. **Cookie, що повертається, повинен бути унікальним** щоразу, коли ви входите. Якщо cookie **завжди** **один і той же**, він, ймовірно, завжди буде дійсним, і не буде способу його анулювати.

Тепер, якщо ви спробуєте **модифікувати** **cookie**, ви можете побачити, що отримуєте **помилку** від додатку.\
Але якщо ви BF заповнення (використовуючи padbuster, наприклад), ви зможете отримати інший cookie, дійсний для іншого користувача. Цей сценарій, ймовірно, вразливий до padbuster.

### Посилання

- [https://en.wikipedia.org/wiki/Block_cipher_mode_of_operation](https://en.wikipedia.org/wiki/Block_cipher_mode_of_operation)


{{#include ../banners/hacktricks-training.md}}