Oracle 10g unwrap技术分析 By GENXOR


一. 前言

Oracle为PL/SQL开发者提供的一种对他们所写的代码（oracle下的对象Package、Procedure、Function、Java Source等）进行加密的工具。当PL/SQL代码被加密以后，它就被描述为被“包装过”。使用wrap工具对代码进行包装，wrap工具会取出含有要包装的代码的文件名并输出下面的文件：

wrap iname=plain.sql oname=encrypted.plb

因为代码被加密了，所以其细节被隐藏了，而且Oracle不提供解包装设备。但是我们可以编写我们自己的unwrap程序。

二. 对象加密

Oracle为了防止自己的对象程序源码泄露，也对其做了wrap处理。因为许多PACKAGE、PROCEDURE等程序本身可能存在SQL注入漏洞，但是如果得不到源码，对其进行审计是很困难的。这样wrap在一定程度上也起到了保护作用。

这里随便找一个Oracle的PACKAGE为实例，这里我们找到dbms_hs包程序，其代码如图所示：

clip_image002

很明显代码被加密了。

三. Oracle Wrap的算法机制

Oracle加密的原理就是先对源码进行lz压缩lzstr，然后对压缩数据进行SHA-1运算得到40位的加密串shstr，然后将加密串与压缩串拼接得到shstr+lzstr，然后对拼接后的字符串进行Oracle双字符转换（转换表）。最后将转换后的字符串进行base64编码，最终得到wrap的加密串。

关于LZ压缩，这里用老外提供的一个JAVA包，代码如下：

create or replace java source named MY_COMPRESS

as

import java.io.*;

import java.util.zip.*;

public class MY_COMPRESS

{

public static String Inflate( byte[] src )

{

try

{

ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream( src );

InflaterInputStream iis = new InflaterInputStream( bis );

StringBuffer sb = new StringBuffer();

for( int c = iis.read(); c != -1; c = iis.read() )

{

sb.append( (char) c );

}

return sb.toString();

} catch ( Exception e )

{

}

return null;

}

public static byte[] Deflate( String src, int quality )

{

try

{

byte[] tmp = new byte[ src.length() + 100 ];

Deflater defl = new Deflater( quality );

defl.setInput( src.getBytes( “UTF-8″ ) );

defl.finish();

int cnt = defl.deflate( tmp );

byte[] res = new byte[ cnt ];

for( int i = 0; i < cnt; i++ )

res[i] = tmp[i];

return res;

} catch ( Exception e )

{

}

return null;

}

}

/

alter java source MY_COMPRESS compile

/

create or replace package mycompress

is

function deflate( src in varchar2 )

return raw;

–

function deflate( src in varchar2, quality in number )

return raw;

–

function inflate( src in raw )

return varchar2;

–

end;

/

create or replace package body mycompress

is

function deflate( src in varchar2 )

return raw

is

begin

return deflate( src, 6 );

end;

–

function deflate( src in varchar2, quality in number )

return raw

as language java

name ‘MY_COMPRESS.Deflate( java.lang.String, int ) return byte[]‘;

–

function inflate( src in raw )

return varchar2

as language java

name ‘MY_COMPRESS.Inflate( byte[] ) return java.lang.String’;

–

end;

/

这里deflate函数实现LZ压缩，而inflate则实现解压。

首先，我们以一小段PL/SQL代码来测试分先加密字符串的结构，这里我先讲程序加密处理。如图所示，这里将create PACKAGE a代码wrap之后变成了如下代码

clip_image004

为了进一步测试，分析其加密字符串中的结构，我们利用如下代码：

with src as

( select ‘PACKAGE a’ txt from dual )

, wrap as

( select src.txt, dbms_ddl.wrap( ‘create ‘ || src.txt ) wrap from src )

Select rtrim( substr( wrap.wrap, instr(wrap.wrap, chr(10), 1, 20 ) + 1 ),chr(10) ) from wrap;

这段代码获得加密串，如图所示

clip_image006

进一步对这段代码做base64解码，获得经过Oracle双字符转换后的字符串，如图所示：

clip_image008

因为字符串是由两部分组成，先经过LZ压缩，然后经过SHA-1处理，然后再将SHA-1字符串和压缩字符串拼接得到，因为SHA-1总共40位，所以40位以后的全为经过Oracle双字符转换的压缩串，也就是308399B8F5339FF5BF5CB891A6A6CBBFE1DC

四. 计算转换表

当wrap完成sha-1字符串和压缩字符串的拼接之后，紧接着会对照一个字符代替表进行Oracle双字符转换。这个表可能是Oracle的商业机密，所以官方没有给出该表的信息。

但是，既然我们已经得到了经过字符转换之后的LZ压缩串，同时我们可以通过前面提到的JAVA包得到纯净的LZ压缩串，通过对比这两个字符串，我们便可以推算出这个转换表。

在使用这个java包时，涉及到一个压缩级别参数，这个等级参数不一样，压缩得到的字符串完全一不样。有人可能要问，这样搞岂不是没法得到替换表了吗？是的，但也不完全正确。因为可供选择的等级参数有限，我们可以从０等级开始一个一个进行测试，经过测试发现，ORACLE用的是“9”等级。所以我们用以下代码对比两个字符串：

with src as

( select ‘PACKAGE a’ txt from dual )

, wrap as

( select src.txt, dbms_ddl.wrap( ‘create ‘ || src.txt ) wrap from src )

, subst as

( select substr( utl_encode.base64_decode( utl_raw.cast_to_raw( rtrim( substr( wrap.wrap, instr(wrap.wrap, chr(10), 1, 20 ) + 1 ),chr(10) ) ) ), 41 ) x

, mycompress.deflate( wrap.txt || chr(0),9 ) d

from wrap )

select to_number( substr( x, r * 2 – 1, 2),’xx’ ) wrapped

, to_number( substr( d, r * 2 – 1, 2),’xx’ ) zipped

from subst

, ( select rownum r from dual connect by rownum < 19 );

结果如下：

clip_image010

通过对结果的排序，没有出现同一个BASE64编码对应不同的十六进制的情况，因此我们知道了可以用这个SQL为基础，通过用不同的SOURCE串来产生替换表的内容。

根据上面的SQL首先建一个表来存储替换表的内容，

CREATE TABLE SYS.IDLTRANSLATE

(

C_BASE64DECODE VARCHAR2(2) NOT NULL,

C_LZDEFLATECODE VARCHAR2(2) NULL

)

/

然后写一段PLSQL块来生成替换表的内容：

declare

nCnt integer;

nLoop integer;

nSLoop integer;

nCharmax integer;

nCharmin integer;

vChar Varchar2(3);

cursor getchar is

with src AS ( select ‘PACKAGE ‘||vChar txt from dual ),

wrap as ( select src.txt , dbms_ddl.wrap( ‘create ‘ || src.txt ) wrap from src ),

subst as (select substr( utl_encode.base64_decode( utl_raw.cast_to_raw(rtrim( substr( wrap.wrap, instr( wrap.wrap, chr( 10 ), 1, 20 ) + 1 ), chr(10) ) ) ), 41 ) x,

mycompress.deflate( wrap.txt || chr(0), 9 ) d

from wrap )

select substr( x, r * 2 – 1, 2 ) xr ,

substr( d, r * 2 – 1, 2 ) dr

from subst , ( select rownum r from dual connect by rownum <= ( select length( x ) / 2 from subst ) );

begin

nCharmax:=97;

nCharmin:=122;

For nLoop In 97..122 Loop

For nSloop In 0..99 Loop

vChar := chr(nLoop)||to_char(nSloop);

For abc In getchar Loop

Select Count(*) Into nCnt From sys.idltranslate WHERE c_base64decode = abc.xr;

If nCnt < 1 Then

Insert INTO sys.idltranslate VALUES (abc.xr,abc.dr);

Commit;

Else

Select Count(*) Into ncnt From sys.idltranslate WHERE c_base64decode = abc.xr AND c_lzdeflatecode=abc.dr;

If nCnt < 1 Then

DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(‘wrong orginal char:’||vchar||’ hex base64:’||abc.xr);

End If;

End If;

End Loop;

End Loop;

End Loop;

end;

运行上面这段SQL大概会产生100多条记录，还未达到00-FF总共256条记录的要求，建议替换select ‘PACKAGE ‘||vChar txt from dual中的PACKAGE关健字为procedure或者function类似的，继续运行直到替换表中有不重复的256条记录为止。有了替换表的内容，unwrap出明文也就不再困难了。

五. 破解程序

利用前面得出的JAVA包以及转换表，结合下面这段代码unwrap出明文，如下

set serveroutput on;

create or replace procedure unwrap(o in varchar,n in varchar, t in varchar)

as

vWrappedtext Varchar2(32767);

vtrimtext Varchar2(32767);

vChar Varchar2(2);

vRepchar Varchar2(2);

vLZinflatestr Varchar2(32767);

nLen Integer;

nLoop Integer;

nCnt Integer;

code varchar(512);

Begin

code:=’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’;–sys.idltranslate表内容存到字符数组

vtrimtext:=”;

select count(*) into ncnt from DBA_SOURCE

Where owner=o

And Name = n

And Type=t ;

if ncnt >0 and ncnt <=5 then

for i in 1..ncnt loop

if i=1 then

select rtrim(substr(TEXT,instr(TEXT,chr(10),1,20)+1),chr(10)) –保存去掉前边20行的BASE64码正文

into vLZinflatestr

from DBA_SOURCE

Where owner=o

And Name = n

And Type=t and line=i;

else

select text into vLZinflatestr

from DBA_SOURCE

Where owner=o

And Name = n

And Type=t and line=i;

end if;

vtrimtext:=vtrimtext||vLZinflatestr;

end loop;

end if;

vtrimtext:=replace(vtrimtext,chr(10),”);

nLen := Length(vtrimtext)/256 ;

vWrappedtext :=”;

for i in 0..nLen loop

–if i< nLen then

vWrappedtext:=vWrappedtext||utl_encode.base64_decode( utl_raw.cast_to_raw(substrb(vtrimtext,256*i+1 , 256 ))) ;

– else

–vWrappedtext:=vWrappedtext||utl_encode.base64_decode( utl_raw.cast_to_raw(substrb(vtrimtext,64*i+1 ))) ;

–end if;

–DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(vWrappedtext);

End Loop;

–vWrappedtext:=substr(vWrappedtext,41);

nLen := Length(vWrappedtext)/2 – 1;

vLZinflatestr :=”;

For nLoop In 20..nLen Loop –从第41字节开始

vChar := Substrb(vWrappedtext,nLoop*2+1,2);

vLZinflatestr := vLZinflatestr ||substr(code,to_number(vChar,’XX’)*2+1,2); –从字符串变量匹配

–DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(vLZinflatestr);

End Loop;

–DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(vLZinflatestr);

DBMS_OUTPUT.PUT_LINE(mycompress.inflate(vLZinflatestr));

End;

/

exec unwrap(‘SYS’,'AA’,'PROCEDURE’);

这里将转换表IDLTRANSLATE的内容存储变量code当中，这样可以在unwrap的过程中不必再去创建IDLTRANSLATE这个表。

执行以上代码查看一下输出的内容，至此Oracle所有PACKAGE程序没有密码可言了，当然其他对象程序存储过程、函数等也可以得到明文了。

这里执行一段unwrap以后的程序，然后保存以上代码为code.sql，解码得到明文。

clip_image012

clip_image014

六. 总结

Oracle 10g PL/SQL的wrap过程是对源码先进行lz压缩lzstr，然后对压缩数据进行SHA-1运算得到40位的加密串shstr，然后将加密串与压缩串拼接得到shstr+lzstr，然后对拼接后的字符串进行Oracle双字符转换（转换表）。最后将转换后的字符串进行base64编码，最终得到wrap的加密串。而unwrap的过程正好相反，破解的关键是得���ORACLE的双字符转换表，因为在10g以后Oracle中无法查看转换表的内容。这里捎带提一下oracle 9i的wrao技术，它使用一种完全不同于10g的方法。9i wrap的时候，代码被转换为DIANA（ADA的中间描述语言），这是一个相当复杂的过程，具体细节请阅读Pete Finnegan的论文“How to Unwrap PL/SQL”，大家可以去下载。

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具体下载目录在 /2014年资料/3月/26日/Oracle 10g unwrap技术分析 By GENXOR

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