Блог программистов

    Доброго времени суток. Наверно все читали мою предыдущую статью «Шифруем файл с помощью пароля» (рекомендую прочитать перед прочтением этой статьи). В ней я описал методику шифрования файлов с помощью пароля. Это конечно довольно-таки простая методика. В этой статье я расскажу про более сложную методику шифрования с помощью пароля. Итак, приступим.

    В чём уязвимость старого алгоритма? Допустим в файле будет некоторая последовательность одинаковых байт. После шифрования будет видно повторение одной и той же последовательности, которая имеет длину равную длине пароля. Будет видно, на сколько отличаются символы в пароле (например, второй символ на 3 «больше» чем первый, третий на 20 «меньше» чем второй и т.д.). После этого нам только останется перебрать все 256 вариантов пароля, и в итоге файл будет расшифрован в считанные минуты.
    Отсюда вывод: не надо обрабатывать данные в файле «данными» пароля, т.е. при шифровании не надо использовать пароль в чистом виде. Один из множества выходов заключается в том, что бы использовать при шифровании некую контрольную сумму пароля. В качестве контрольной суммы будем использовать CRC32 пароля. CRC32 — это урезанный вариант «хеша», который имеет размер не 16 байт, а 4 байта. Следовательно, шаг у нас будет на 1 байт как в прошлом случае, а 4 байта. Вместо прибавления/убавления, по-моему, использовать взаимно обратную логическую операцию XOR (это только моё мнение, возможно, она мне понравилась из-за того, что для неё не надо писать дешифратор, поскольку шифратор также является дешифратором). Использовать одну и ту CRC32 слишком просто, потому что можно подобрать такое слово, у которого CRC32 будет такой же что и у пароля. Поэтому надо будет видоизменять пароль после очередной операции XOR. У видоизменённого пароля CRC32 будет уже совсем другим. Правило изменения пароля будет таким:
    1. Текущее смещение в файле делится 4, и делится на длину пароля -1, остаток от деления будет числом K.
    2. Символ в пароле, который находится на позиции K, перемещается в конец пароля.
Довольно-таки незамысловатое правило. Но если следовать этому правилу, мы получим исходный пароль после N*(N-1) модификаций. Если использовать пароль длиной 8 символов (средняя длины пароля) то количество модификаций будет 56. Подобрать слово такой же длины, у которого все 56 модификаций имеют такую же CRC32 почти невозможно. Если длина файла не кратна 4 то остаток (1,2 или 3 байта), «ксорится» побайтово с CRC32 текущей модификации пароля.
    Теория закончилась, приступим к практике. Сначала напишем функцию, которая будет шифровать некоторую область данных в памяти с помощью пароля. Я реализую её на ассемблере и засуну в DLL (будет использован компилятор FASM). Тем кому это не интересно могут пропустить эту часть. Функция получения CRC32 некоторого блока:
GET_CRC32:

    pop edx
    pop ebx
    pop ecx
    pop edi
    pop esi
    ret
Теперь функция модификации пароля
NextPasswordMod:
;IN
; ESI offset ZS of password
; EAX ordinal number ((текущее смещение в файле)/4)
; EDI password length
    pushad
    dec edi

    popad
    ret
Едем далее, теперь сама функция:
proc CSCA1 DataAddress, DataSize, Password
; DataAddress — data offset
; DataSize — data size
; Password — offset ZS of password
local PasswordCp:DWORD
local PasswordLength:DWORD

    stdcall [VirtualAlloc],0,eax, MEM_COMMIT+MEM_RESERVE,
PAGE_READWRITE
    mov edi, eax ; eax = password offset
    mov esi, [Password]
    mov ecx, [PasswordLength]
    rep movsb
    mov [PasswordCp], eax
Мы получили длину пароля. Выделили память и скопировали туда пароль, чтобы можно было без всякого «страха» модифицировать пароль.

    xor ecx, ecx
.next: ; ecx
    mov esi, [PasswordCp]
    mov edi, [PasswordLength]
    mov eax, ecx
    call NextPasswordMod

    sub ebx, edx
    cmp ebx, 0
    jz .end
    cmp ebx, 4
    jl .not_full_xor
Здесь мы модифицируем пароль, получаем его CRC32, и смотрим в конце ли мы, если в конце, прыгаем в конец, если осталось меньше чем 4 байта, прыгаем в завершающую стадию шифрования.

.full_xor:
    xor [edi], eax
    inc ecx
    jmp .next
.not_full_xor:
    mov ecx, ebx
.rep:
    dec ecx
    add edi, ecx
    mov dl, [edi]
    xor dl, al
    mov [edi], dl
    sub edi, ecx
    inc ecx
    shr eax, 8
    loop .rep
.end:
    stdcall [VirtualFree],[PasswordCp],0, MEM_RELEASE

    popad
    ret
endp
Полностью исходник DLL и сама DLL есть в архиве с примером. Как эту DLL можно использовать? Приведу пример на Delphi:

procedure CSCA1(DataAddress:pointer; DataSize:DWORD; Password:PChar); stdcall; external ‘CSCA1.DLL ‘;

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
    FH,FMH:THandle;
    DataAddr:pointer;
    FSize:DWORD;
begin
    if not OpenDialog1.Execute then exit;
    FH:=CreateFile(pchar(OpenDialog1.FileName), GENERIC_ALL, FILE_SHARE_READ,0, OPEN_EXISTING, 0, 0);
    FSize:=GetFileSize(FH,nil);
    FMH:=CreateFileMapping(FH,0,PAGE_READWRITE,0,FSize,»);
    DataAddr:=MapViewOfFile(FMH,FILE_MAP_WRITE,0,0,FSize);
    CSCA1(DataAddr,FSize,pchar(Edit1.Text));
    UnmapViewOfFile(DataAddr);
    CloseHandle(FMH);
    CloseHandle(FH);
end;
При первом нажатии на кнопку файл шифруется и при втором файл дешифруется.
   Вот наверно и всё. Чуть не забыл. Почему функция так называется? Я назвал алгоритм так Control Sum Cript Algorithm v1.0, т.е. CSCA1. Качаем пользуемся. В архиве исходник DLL (FASM), сама DLL и пример её использования.

Исходник алгоритма шифрования CSCA1 и пример использования