# Reverse Engineering Ransomware Encryption Routine > 对勒索软件加密例程进行逆向工程，以识别密码学算法、密钥生成缺陷，以及通过静态和动态分析挖掘潜在的解密机会。 - Skill: `killvxk/reverse-engineering-ransomware-encryption-routine` (Agent Skill, multi-file: 8 files) - Install (CLI): `npx skillmds@latest add killvxk/reverse-engineering-ransomware-encryption-routine` - Raw SKILL.md: https://api.skillmd.com/api/skills/killvxk/reverse-engineering-ransomware-encryption-routine/raw - Safety review: pending - Works with: Claude Code, Claude.ai, OpenAI Codex - Category: Coding & Dev Tools - License: Apache-2.0 - Author: killvxk (https://skillmd.com/u/killvxk) - Updated: 2026-09-17 - Page: https://skillmd.com/skills/killvxk/reverse-engineering-ransomware-encryption-routine --- # 对勒索软件加密例程进行逆向工程 ## 概述 现代勒索软件使用混合加密方案，将对称算法（AES-256-CBC/CTR、ChaCha20、Salsa20）用于文件加密，将非对称算法（RSA-2048/4096、Curve25519）用于密钥保护。加密例程通常为每个文件生成一个随机对称密钥，加密文件内容，然后用攻击者内嵌的公钥加密对称密钥。对这些例程进行逆向工程，可以识别具体算法、密钥派生方法、初始化向量（IV）、文件定向模式，以及可能在不支付赎金的情况下实现解密的实现缺陷。典型案例包括 Rhysida（AES-256-CTR + RSA-4096）、Qilin.B（带 AES-NI 的 AES-256-CTR 或 ChaCha20 回退）和 Medusa（AES-256 + RSA）。 ## 前置条件 - IDA Pro 或 Ghidra，用于静态反汇编 - x64dbg/WinDbg，用于动态调试 - Python 3.9+，安装 `pycryptodome`、`pefile` - 理解 AES、RSA、ChaCha20、Curve25519 算法 - 了解 Windows CryptoAPI 和 CNG（BCrypt）函数 - 用于安全执行的沙箱环境 ## 核心概念 ### 混合加密模型 勒索软件为每个文件生成唯一的 AES 密钥和 IV。文件内容使用该对称密钥加密。对称密钥再用攻击者的 RSA 公钥（内嵌于二进制文件中或从 C2 获取）加密。加密后的密钥追加或前置到加密后的文件中。只有持有 RSA 私钥的攻击者才能解密每个文件的对称密钥。 ### 密码学 API 识别 Windows 勒索软件通常使用 CryptoAPI（`CryptAcquireContext`、`CryptGenKey`、`CryptEncrypt`）或 CNG（`BCryptGenerateSymmetricKey`、`BCryptEncrypt`）。部分使用 OpenSSL 或自定义实现。识别这些 API 调用可立即获取算法、密钥大小和操作模式的信息。 ### 实现缺陷 解密机会来自：硬编码加密密钥、密钥生成使用弱伪随机数生成器（PRNG）（以 `GetTickCount` 或 `time()` 为种子）、跨文件复用 IV、使用 ECB 模式、加密后密钥仍留在内存中，以及在加密过程中可捕获密钥的竞争条件。 ## 实践步骤 ### 步骤 1：识别密码学函数 ```python #!/usr/bin/env python3 """识别勒索软件 PE 文件中的密码学函数。""" import pefile import sys CRYPTO_APIS = { # Windows CryptoAPI "CryptAcquireContextA": "CryptoAPI 上下文获取", "CryptAcquireContextW": "CryptoAPI 上下文获取", "CryptGenKey": "密钥生成", "CryptDeriveKey": "密钥派生", "CryptEncrypt": "加密操作", "CryptDecrypt": "解密操作", "CryptImportKey": "密钥导入（公钥？）", "CryptExportKey": "密钥导出", "CryptGenRandom": "随机数生成", "CryptCreateHash": "哈希创建", "CryptHashData": "哈希操作", # Windows CNG（BCrypt） "BCryptOpenAlgorithmProvider": "CNG 算法初始化", "BCryptGenerateSymmetricKey": "CNG 对称密钥生成", "BCryptEncrypt": "CNG 加密", "BCryptDecrypt": "CNG 解密", "BCryptGenerateKeyPair": "CNG 密钥对生成", "BCryptImportKeyPair": "CNG 密钥导入", # OpenSSL "EVP_EncryptInit_ex": "OpenSSL 加密初始化", "EVP_EncryptUpdate": "OpenSSL 加密更新", "EVP_EncryptFinal_ex": "OpenSSL 加密完成", "RSA_public_encrypt": "OpenSSL RSA 加密", "AES_set_encrypt_key": "OpenSSL AES 密钥设置", # 文件操作 "CreateFileW": "文件打开（目标文件）", "ReadFile": "文件读取（加密前）", "WriteFile": "文件写入（加密后）", "FindFirstFileW": "文件枚举（目标定向）", "FindNextFileW": "文件枚举", "MoveFileW": "文件重命名（扩展名更改）", "DeleteFileW": "文件删除（原始文件）", } AES_SBOX = bytes([ 0x63, 0x7c, 0x77, 0x7b, 0xf2, 0x6b, 0x6f, 0xc5, 0x30, 0x01, 0x67, 0x2b, 0xfe, 0xd7, 0xab, 0x76, ]) CHACHA20_CONSTANT = b"expand 32-byte k" def analyze_imports(filepath): """分析 PE 导入表中的密码学 API。""" try: pe = pefile.PE(filepath) except pefile.PEFormatError: print("[-] 非有效 PE 文件") return print("[+] 密码学 API 分析") print("=" * 60) crypto_imports = [] if hasattr(pe, 'DIRECTORY_ENTRY_IMPORT'): for entry in pe.DIRECTORY_ENTRY_IMPORT: dll = entry.dll.decode('utf-8', errors='replace') for imp in entry.imports: if imp.name: name = imp.name.decode('utf-8', errors='replace') if name in CRYPTO_APIS: desc = CRYPTO_APIS[name] crypto_imports.append((dll, name, desc)) print(f" [{dll}] {name}: {desc}") if not crypto_imports: print(" 导入表中未发现已知密码学 API") print(" 恶意软件可能使用自定义实现或动态加载") return crypto_imports def find_crypto_constants(filepath): """搜索内嵌的密码学常量。""" with open(filepath, 'rb') as f: data = f.read() print("\n[+] 密码学常量搜索") print("=" * 60) # AES S-Box offset = data.find(AES_SBOX) if offset != -1: print(f" AES S-Box 位于偏移量 0x{offset:x}") # ChaCha20/Salsa20 常量 offset = data.find(CHACHA20_CONSTANT) if offset != -1: print(f" ChaCha20 常量位于偏移量 0x{offset:x}") # RSA 公钥标记 rsa_markers = [ b'-----BEGIN PUBLIC KEY-----', b'-----BEGIN RSA PUBLIC KEY-----', b'\x30\x82', # ASN.1 SEQUENCE ] for marker in rsa_markers: offset = data.find(marker) if offset != -1: print(f" RSA 密钥标记位于偏移量 0x{offset:x}") # 常见勒索软件文件扩展名模式 import re ext_pattern = re.compile(rb'\.\w{3,10}(?=\x00)', re.IGNORECASE) extensions = set() for match in ext_pattern.finditer(data): ext = match.group().decode('ascii', errors='replace').lower() target_exts = [ '.doc', '.docx', '.xls', '.xlsx', '.pdf', '.ppt', '.jpg', '.png', '.sql', '.mdb', '.bak', '.zip', ] if ext in target_exts: extensions.add(ext) if extensions: print(f"\n 目标文件扩展名: {', '.join(sorted(extensions))}") if __name__ == "__main__": if len(sys.argv) < 2: print(f"用法: {sys.argv[0]} <勒索软件样本>") sys.exit(1) analyze_imports(sys.argv[1]) find_crypto_constants(sys.argv[1]) ``` ### 步骤 2：分析加密流程 ```python def analyze_encryption_pattern(filepath): """从勒索软件产物分析文件加密模式。""" import os import struct with open(filepath, 'rb') as f: data = f.read() file_size = len(data) print(f"\n[+] 加密文件分析: {filepath}") print(f" 大小: {file_size:,} 字节") # 检查追加的密钥材料（常见模式） # 许多勒索软件家族在文件末尾追加加密后的密钥 tail_sizes = [256, 512, 1024, 2048] # 常见 RSA 密文大小 for size in tail_sizes: if file_size > size + 16: tail = data[-size:] # 高熵值表明为加密数据 entropy = calculate_entropy(tail) if entropy > 7.5: print(f" 文件末尾可能存在加密密钥（{size} 字节），" f"熵值: {entropy:.2f}") # 检查头部修改 # 许多勒索软件会前置元数据 header = data[:64] print(f" 前 16 字节: {header[:16].hex()}") # 检查原始文件头是否被保留 known_headers = { b'PK': 'ZIP/Office', b'\x89PNG': 'PNG', b'\xff\xd8\xff': 'JPEG', b'%PDF': 'PDF', b'\xd0\xcf\x11\xe0': 'OLE（DOC/XLS）', } for magic, ftype in known_headers.items(): if header.startswith(magic): print(f" 原始格式已保留: {ftype}") break else: print(" 原始文件头已被销毁/加密") def calculate_entropy(data): """计算数据的香农熵。""" from collections import Counter import math if not data: return 0 freq = Counter(data) length = len(data) entropy = -sum( (count / length) * math.log2(count / length) for count in freq.values() ) return entropy ``` ## 验证标准 - 识别密码学算法（AES、RSA、ChaCha20 等） - 确定密钥大小和操作模式 - 分析密钥生成方法中的潜在弱点 - 记录每个文件的密钥加密方案 - 提取文件定向模式和扩展名列表 - 提取内嵌公钥用于基础设施关联 - 评估潜在解密机会 ## 参考资料 - Morphisec - 拆解勒索软件加密: https://www.morphisec.com/blog/breaking-down-ransomware-encryption-key-strategies-algorithms-and-implementation-trends/ - Emsisoft - 勒索软件加密方法: https://www.emsisoft.com/en/blog/27649/ransomware-encryption-methods/ - Halcyon 勒索软件排名 Q4-2024: https://www.halcyon.ai/raas-mq/power-rankings-ransomware-malicious-quartile-q4-2024 - No More Ransom 项目: https://www.nomoreransom.org/ - MITRE ATT&CK T1486 - 数据加密影响: https://attack.mitre.org/techniques/T1486/