Python绝技第一章 入门 python3实现密码破解

前言

对我而言，武术的非凡之处在于它的简单。简单的方法也是正确的方法，同时武术也没有什么特别之处。越接近武术的真谛，招式表现上浪费越少

简介

python 绝技 第一章是python入门语法，两个需要编写的程序分别是用字典攻击法破解UNIX口令，暴力破解ZIP文件，两者都是使用暴力法直接进行破解，另外第一个程序在当前的网络环境中已经不太适用了，我们将其升级为破解SHA-512 hash的版本

背景故事

虽然在书中已经有背景故事的翻译了，但是这里我还是采用乌云之前翻译的版本

C. Stoll的《杜鹃蛋》(1989)堪称新派武侠的开山之作。它第一次把黑客活动与国家安全联系在一起。黑客极具破坏性的黑暗面也浮出海面，并且永远改变了黑客的形象。迄今仍是经久不衰的畅销书。Stoll是劳伦斯伯克利实验室的天文学家和系统管理员。1986年夏，一个区区75美分的帐目错误引起了他的警觉，在追查这次未经授权的入侵过程中，他开始卷入一个错综复杂的电脑间谍案。神秘的入侵者是西德混沌俱乐部的成员。他们潜入美国，窃取敏感的军事和安全情报。出售给克格勃，以换取现金及可卡因。一场网络跨国大搜索开始了，并牵涉出FBI、CIA、克格勃、西德邮电部等。《杜鹃蛋》为后来的黑客作品奠定了一个主题：追捕与反追捕的惊险故事。而且也开始了新模式：一个坚韧和智慧的孤胆英雄，成为国家安全力量的化身，与狡猾的对手展开传奇的较量。

SHA-512 hash 破解

环境 ： python3

在破解之前我们先了解一下shadow格式

root:$1$v2wT9rQF$XSpGgoB93STC4EFSlgpjg1:14181:0:99999:7:::

可以发现shadow中每一行对应这一个用户的用户名和密码等信息，格式为0:1:2:3:4:5:6:7:8

冒号是分割符，分别代表着，每个字段分别代表着：

0:用户名
1:密码hash值
2:密码修改距离1970年1月1日的时间
3:密码将被允许修改之前的天数（0 表示“可在任何时间修改”）
4:系统将强制用户修改为新密码之前的天数（1 表示“永远都不能修改”）
5:密码过期之前，用户将被警告过期的天数（-1 表示“没有警告”）
6:密码过期之后，系统自动禁用帐户的天数（-1 表示“永远不会禁用”）
7:该帐户被禁用的天数（-1 表示“该帐户被启用”）
8:保留供将来使用

hash值一览格式如：$id$salt$密文

id代表的是使用不同的加密算法，不同的系统使用的算法也不尽相同。salt是加密的时候需要用到盐。最后就是密文。

数字和所使用的加密算法对应关系：

格式	算法
$1	md5
$2a	blowfish
$2y	blowfish
$5	sha-256
$6	sha-512

注意：如果密码字符串为*，表示系统用户不能被登入，为!表示用户名被禁用，如果密码字符串为空，表示没有密码。

这里我们使用python3中的hashlib库计算sha-512

hash=hashlib.sha512(salt.encode('utf-8'))
hash.update(word.encode('utf-8'))
print(hash.hexdigest())

这样实现了sha-512加密，但是，这里的结果并不像是我们Linux操作系统中的密码，譬如我们上面举例的密码中：

XSpGgoB93STC4EFSlgpjg1

其中就包含了不在十六进制中的字符

事实上以$6为例并不是单纯的sha512(pass+salt)或者sha512(salt+passwd)，而是经历了一系列复杂的运算而获得的。

我们先实现sha-512的解密

import hashlib


'''
testPass(cryptPass)函数
功能:
    传入 cryptPass 待解密密码
    print 破解结果
算法:穷举法
'''
def testPass(cryptPass):
    salt,shadowPass=cryptPass.split('$')[2],cryptPass.split('$')[3]
    dictFile=open('dictionary.txt','r')
    for word in dictFile.readlines():
        word=word.strip()
        # print(word)
        hash=hashlib.sha512(salt.encode('utf-8'))
        hash.update(word.encode('utf-8'))
        # print(hash.hexdigest())
        if shadowPass==hash.hexdigest():
            print("[+] Found Password {}".format(word))
            return
    print("[-] Password Not Found ")
    return


def main():
    passFile=open('passwords.txt')
    for line in passFile.readlines():
        if ":" in line:
            user=line.split(':')[0]
            cryptPass=line.split(':')[1].strip(' ')
            print("[*] Now cracking Password For :{}".format(user))
            testPass(cryptPass)

if __name__ == '__main__':
    main()

这里的密码文件是我们构造的

root:$6$123$263fec58861449aacc1c328a4aff64aff4c62df4a2d50b3f207fa89b6e242c9aa778e7a8baeffef85b6ca6d2e7dc16ff0a760d59c13c238f6bcdc32f8ce9cc62:15503:0:99999:7:::

实际上是密文123同时盐值123

运行破解

破解成功

shadow密码破解

上面举例的密码是我们在cmd5网站上自行构造的，但*nix操作系统上密码并不是简单的sha512(pass+salt)或者sha512(salt+passwd)，但在简书上找到了一位师傅之前使用hashlib来还原该加密算法python生成shadow中密码(SHA512)

import hashlib,math

def rstr_sha512(text: bytes) -> bytes:
    sha512 = hashlib.sha512()
    sha512.update(text)
    return sha512.digest()

def _extend(source: bytes, size_ref: int) -> bytes :
    extended = b"";
    for i in range(math.floor(size_ref/64)):
        extended += source;
    extended += source[:size_ref % 64]
    return extended;

def _sha512crypt_intermediate(password: bytes,salt: bytes) -> bytes:
    #digest_a = rstr_sha512(password + salt)
    digest_b = rstr_sha512(password + salt + password)
    digest_b_extended = _extend(digest_b,len(password))
    intermediate_input = password + salt + digest_b_extended
    passwd_len = len(password)
    while passwd_len!=0:
        if passwd_len&1 == 1:
            intermediate_input += digest_b
        else:
            intermediate_input += password
        passwd_len >>= 1
    return rstr_sha512(intermediate_input)

def _sha512crypt(password :bytes,salt :bytes,rounds :int) -> bytes:
    digest_a = _sha512crypt_intermediate(password, salt)
    p = _extend(rstr_sha512(password*len(password)),len(password))
    s = _extend(rstr_sha512(salt*(16+digest_a[0])),len(salt))
    digest = digest_a
    for i in range(rounds):
        c_input = b""
        if i&1 :
            c_input += p
        else:
            c_input += digest
        if i % 3:
            c_input += s
        if i % 7:
            c_input += p
        if i & 1:
            c_input += digest
        else:
            c_input += p
        digest = rstr_sha512(c_input)
    return digest

def sha512crypt(password :bytes,salt :bytes, rounds=5000) -> str:
    salt = salt[:16] # max 16 bytes for salt
    input = _sha512crypt(password, salt, rounds)
    tab = "./0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
    order = [ 42, 21, 0,  1,  43, 22, 23, 2,  44, 45, 24, 3,
              4,  46, 25, 26, 5,  47, 48, 27, 6, 7,  49, 28,
              29, 8,  50, 51, 30, 9, 10, 52, 31, 32, 11, 53,
              54, 33, 12, 13, 55, 34, 35, 14, 56, 57, 36, 15,
              16, 58, 37, 38, 17, 59, 60, 39, 18, 19, 61, 40,
              41, 20, 62, 63]
    output = ""
    for i in range(0,len(input),3):
        # special case for the end of the input
        if i+1 >= len(order): # i == 63
            char_1 = input[order[i+0]] & 0b00111111
            char_2 = (input[order[i+0]] & 0b11000000) >> 6
            output += tab[char_1] + tab[char_2]
        else:
            char_1 = input[order[i+0]] & 0b00111111
            char_2 = (((input[order[i+0]] & 0b11000000) >> 6) |
                       (input[order[i+1]] & 0b00001111) << 2)
            char_3 = (
                ((input[order[i+1]] & 0b11110000) >> 4) | 
                    (input[order[i+2]] & 0b00000011) << 4)
            char_4 = (input[order[i+2]] & 0b11111100) >> 2
            output += tab[char_1] + tab[char_2] + tab[char_3] + tab[char_4]
    if rounds!=5000:
        return "$6$rounds={}${}${}".format(rounds,salt.decode("utf-8"),output)
    else:
        return "$6${}${}".format(salt.decode("utf-8"),output)

if __name__ == "__main__":
    #  与crypt.crypt("123456","$6$123456") 运算结果一致
    print(sha512crypt(b"123456",b"123456",5000))

在ubuntu 16.04虚拟机里面添加一个账号为test123，密码为123的用户

接着查看shadow文件中其对应的密码

test123:$6$DhlRUwqV$Jln02cwolkp3adJjELMn9q2MxKRalcdzyyJnMg3EayVMgNQ0v9plYEnFns58sBkfUROfhT4Fsdksoxjfr5nVA/:18664:0:99999:7:::

将简书的师傅代码修改为字典破解的版本

import hashlib,math


def rstr_sha512(text: bytes) -> bytes:
    sha512 = hashlib.sha512()
    sha512.update(text)
    return sha512.digest()

def _extend(source: bytes, size_ref: int) -> bytes :
    extended = b""
    for i in range(math.floor(size_ref/64)):
        extended += source
    extended += source[:size_ref % 64]
    return extended

def _sha512crypt_intermediate(password: bytes,salt: bytes) -> bytes:
    #digest_a = rstr_sha512(password + salt)
    digest_b = rstr_sha512(password + salt + password)
    digest_b_extended = _extend(digest_b,len(password))
    intermediate_input = password + salt + digest_b_extended
    passwd_len = len(password)
    while passwd_len!=0:
        if passwd_len&1 == 1:
            intermediate_input += digest_b
        else:
            intermediate_input += password
        passwd_len >>= 1
    return rstr_sha512(intermediate_input)

def _sha512crypt(password :bytes,salt :bytes,rounds :int) -> bytes:
    digest_a = _sha512crypt_intermediate(password, salt)
    p = _extend(rstr_sha512(password*len(password)),len(password))
    s = _extend(rstr_sha512(salt*(16+digest_a[0])),len(salt))
    digest = digest_a
    for i in range(rounds):
        c_input = b""
        if i&1 :
            c_input += p
        else:
            c_input += digest
        if i % 3:
            c_input += s
        if i % 7:
            c_input += p
        if i & 1:
            c_input += digest
        else:
            c_input += p
        digest = rstr_sha512(c_input)
    return digest

def sha512crypt(password :bytes,salt :bytes, rounds=5000) -> str:
    salt = salt[:16] # max 16 bytes for salt
    input = _sha512crypt(password, salt, rounds)
    tab = "./0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
    order = [ 42, 21, 0,  1,  43, 22, 23, 2,  44, 45, 24, 3,
              4,  46, 25, 26, 5,  47, 48, 27, 6, 7,  49, 28,
              29, 8,  50, 51, 30, 9, 10, 52, 31, 32, 11, 53,
              54, 33, 12, 13, 55, 34, 35, 14, 56, 57, 36, 15,
              16, 58, 37, 38, 17, 59, 60, 39, 18, 19, 61, 40,
              41, 20, 62, 63]
    output = ""
    for i in range(0,len(input),3):
        # special case for the end of the input
        if i+1 >= len(order): # i == 63
            char_1 = input[order[i+0]] & 0b00111111
            char_2 = (input[order[i+0]] & 0b11000000) >> 6
            output += tab[char_1] + tab[char_2]
        else:
            char_1 = input[order[i+0]] & 0b00111111
            char_2 = (((input[order[i+0]] & 0b11000000) >> 6) |
                       (input[order[i+1]] & 0b00001111) << 2)
            char_3 = (
                ((input[order[i+1]] & 0b11110000) >> 4) | 
                    (input[order[i+2]] & 0b00000011) << 4)
            char_4 = (input[order[i+2]] & 0b11111100) >> 2
            output += tab[char_1] + tab[char_2] + tab[char_3] + tab[char_4]
    if rounds!=5000:
        return "$6$rounds={}${}${}".format(rounds,salt.decode("utf-8"),output)
    else:
        return "$6${}${}".format(salt.decode("utf-8"),output)

def testPass(cryptPass):
    salt,shadowPass=cryptPass.split('$')[2],cryptPass.split('$')[3]
    dictFile=open('dictionary.txt','r')
    for word in dictFile.readlines():
        word=word.strip()
        # print(word)
        tempPassWord=sha512crypt(bytes(word, encoding = "utf8"), bytes(salt, encoding = "utf8"), 5000)
        # print("temppassword is {}".format(tempPassWord))
        # print("shadowpassword is {}".format(shadowPass))
        if cryptPass==tempPassWord:
            print("[+] Found Password {}".format(word))
            return
    print("[-] Password Not Found ")
    return


def main():
    passFile=open('passwords.txt')
    for line in passFile.readlines():
        if ":" in line:
            user=line.split(':')[0]
            cryptPass=line.split(':')[1].strip(' ')
            print("[*] Now cracking Password For :{}".format(user))

            testPass(cryptPass)

if __name__ == "__main__":
    #  与crypt.crypt("123456","$6$123456") 运算结果一致
    # print(sha512crypt(b"123",b"DhlRUwqV",5000))
    main()

运行结果如图：

破解成功，该脚本可用于Linux弱口令批量爆破

zip口令破解

zip口令破解比较简单，破解的成功与否还是在于密码文件的构造，同时可能会出现在CTF题目中，阴间题目比如说设置压缩包密码为不可见字符，需要自己编写脚本来进行破解

另外如果python3代码完全按照书上这么写会有一个报错

def extractFile(zFile,password):
    try:
        # print(password)
        zFile.extractall(pwd=password)
        print("[+] Found password {}".format(password))
    except Exception as e:
        pass

需要将password转为二进制传入

zFile.extractall(pwd=password.encode(encoding='utf-8', errors = 'strict'))

完整代码如下

import zipfile
import optparse
from threading import Thread


def extractFile(zFile,password):
    try:
        # print(password)
        zFile.extractall(pwd=password.encode(encoding='utf-8', errors = 'strict'))
        print("[+] Found password {}".format(password))
    except Exception as e:
        pass

def main():
    parser=optparse.OptionParser("参数说明 -f <压缩包文件名> -d <密码txt文件名>")
    parser.add_option('-f',dest='zname',type='string',help='压缩包文件名')
    parser.add_option('-d',dest='dname',type='string',help='密码文件名')
    (options,args)=parser.parse_args()
    if (options.zname==None) or (options.dname==None):
        print(parser.usage)
        exit(0)
    zname,dname=options.zname,options.dname
    zFile=zipfile.ZipFile(zname)
    passFile=open(dname)
    for line in passFile.readlines():
        password=line.strip()
        t=Thread(target=extractFile,args=(zFile,password))
        t.start()

    return

if __name__ == '__main__':
    main()

创建一个密码为admin的压缩包 key.zip

使用程序破解之

破解成功

完整代码和字典文件放在github上了，欢迎师傅们Star：https://github.com/Cl0udG0d/pythonStunt

参考链接

• http://www.vuln.cn/8178

• https://gv7.me/articles/2017/batch-crack-shadows/

• https://blog.csdn.net/deargua/article/details/6666121

• https://www.jianshu.com/p/9da78abd6a96

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