0x00 前言

来蹭一波刚打完的CISCN 2022热度。对于逆向手来说确实有点措手不及，三道题竟然只有一道能用ida打开的（乐）

不过还是很开心的，hack just for fun。未知意味着能够有机会学到新的知识点。

再一次致敬ciscn2022 逆向手的阅读理解大赛

（开场swift ast阅读题 中午mruby bytecode阅读题 下午rabbit xtime 爆破题，1k+行的main函数......）

0x01 swift ast产生原理

可以看到，AST文件是swift源程序到可执行文件.o编译过程中的一个中间性文件。

某国外大佬对 swift生成ast过程的介绍

First, the compiler parses the source code and build the Abstract syntax tree (AST). We could see the AST by the option -dump-ast:

xcrun swiftc -dump-ast main.swift

Semantic analysis could be performed when the AST is constructed.

解析。首先，编译器解析源代码并构建抽象语法树（AST）。我们可以通过选项看到 AST -dump-ast：

xcrun swiftc -dump-ast main.swift

可以在构建 AST 时执行语义分析。

0x02 从swift AST 到源码

暂时还未找到从swift AST编译回Swift的方法，那么最好的办法就变成了手撕，不过手撕不能生拉硬撕，我们应该寻找规律。接下来我们借国赛的这道题目来看看swift AST有什么样的规律（如何优雅的手撕）。

函数初始化

 (func_decl range=[re.swift:1:1 - line:14:1] "check(_:_:)" interface type='(String, String) -> Bool' access=internal//函数声明
(parameter_list range=[re.swift:1:11 - line:1:49]
  (parameter "encoded" type='String' interface type='String')//定义局部变量
  (parameter "keyValue" type='String' interface type='String'))
(result
  (type_ident
(component id='Bool' bind=Swift.(file).Bool)))//返值回类型

swift AST的结构看似复杂，实际上还是比较妙的，毕竟这种文件其中一个作用就是用来检查代码的正确与否，所以细节和严谨是必须的，加上注释，可以说是一目了然

0x03 变量赋值

  (argument
(integer_literal_expr type='Int' location=re.swift:6:55 range=[re.swift:6:55 - line:6:55] value=3 builtin_initializer=Swift.(file).Int.init(_builtinIntegerLiteral:) initializer=**NULL**))
)))

按上述格式，swift变量赋值大概有如下四个关键参数

type：变量类型

range：范围（没弄明白什么意思）

value：变量值（这个好理解）

initializer：初始值设定项 一般为null

list转换为字符数组

(argument_list
(argument
  (member_ref_expr type='String.UTF8View' location=re.swift:2:29 range=[re.swift:2:21 - line:2:29] decl=Swift.(file).String extension.utf8
(declref_expr type='String' location=re.swift:2:21 range=[re.swift:2:21 - line:2:21] decl=re.(file).check(_:_:).encoded@re.swift:1:14 function_ref=unapplied)))//@的方式给函数传参
  ))

上述代码可以翻译成

encoded.encode('utf8')

encode函数在这种奇奇怪怪的表达形式中是如何被调用的呢，仔细观察了一波发现好像是因为encoded@re.swift

循环结构

如下代码声明了一个for循环，定义了循环变量

 (for_each_stmt range=[re.swift:5:5 - line:12:5]
(pattern_named type='Int' 'i')
(pattern_named type='Int' 'i')
(binary_expr type='ClosedRange<Int>' location=re.swift:5:15 range=[re.swift:5:14 - line:5:26] nothrow
  (dot_syntax_call_expr implicit type='(Int, Int) -> ClosedRange<Int>' location=re.swift:5:15 range=[re.swift:5:15 - line:5:15] nothrow
(declref_expr type='(Int.Type) -> (Int, Int) -> ClosedRange<Int>' location=re.swift:5:15 range=[re.swift:5:15 - line:5:15] decl=Swift.(file).Comparable extension.... [with (substitution_map generic_signature=<Self where Self : Comparable> (substitution Self -> Int))] function_ref=double)
(argument_list implicit
  (argument
(type_expr implicit type='Int.Type' location=re.swift:5:15 range=[re.swift:5:15 - line:5:15] typerepr='Int'))
))

计算

swift ast中，计算是怎么进行的呢。了解如下几个概念，方能拨云见日

.extersion

我们要注意程序中的.extersion后缀 后面存储的是运算符号，比如此处，存储了我们的加号

本题目中出现的.extersion

.extersion +
.extersion -
.extersion &
.extersion >>
.extersion ^
.extersion count # 计算数组长度。相当于len()
.extersion subscript # subscript b = b[] 原谅笔者语文水平不佳，不知道如何形容了
extension. ... # 不知道是啥，和循环有关

运算顺序：先符号后数据

什么意思呢，我们看如下一段实例(去除了非关键代码)

  (subscript_expr type='@lvalue UInt8' location=re.swift:6:44 range=[re.swift:6:43 - line:6:48] decl=Swift.(file).Array ##extension.subscript(_:)## [with (substitution_map generic_signature=<Element> (substitution Element -> UInt8))]
  (declref_expr type='@lvalue [UInt8]' location=re.swift:6:43 range=[re.swift:6:43 - line:6:43] decl=re.(file).check(_:_:).##b@re.swift##:2:9 function_ref=unapplied))
  // 加## 的地方是标出要关注的重点 
  //

subscript 英文意思：下标的；写在下方的；脚注的。这里作为一种运算，subscript b = b[](初始化了一个数组 b)

(declref_expr type='(Int.Type) -> (Int, Int) -> Int' location=re.swift:6:46 range=[re.swift:6:46 - line:6:46] decl=Swift.(file).Int## extension.+ ##function_ref=double)
(declref_expr type='Int' location=re.swift:6:45 range=[re.swift:6:45 - line:6:45] decl=re.(file).check(_:_:).##i##@re.swift:5:9 function_ref=unapplied))
   (integer_literal_expr type='Int' location=re.swift:6:47 range=[re.swift:6:47 - line:6:47] ##value=2 ##builtin_initializer=Swift.(file).Int.init(_builtinIntegerLiteral:) initializer=**NULL**))

第一句是说把两个int变量做加法运算。第二三句分别给加法运算所需的变量赋值 及i+2；

以上结合起来则翻译成：

b[i+2]

未解决的问题：range是什么？

例：

range=[re.swift:5:15 - line:5:15]

re.swift:-line:这个代表什么，没搞明白，希望有明白的大佬能给弟弟传授一二（猜测和地址有关）。

0x04 题目回顾：baby_tree

题目给出了一个 swift ast文件。

p.s:原来从来没见过这种类型的逆向。

非常有趣，一开始蒙蔽了

思路类似于python 给出opcode字节码。鄙人不才采用手撕的办法得到源码

这里定义了check函数。定义了两个变量 encode keyvalue

函数内定义了两个字符数组，b k 分别为 encode，keyvalue的值

数据来源在下方代码中有定义，这样就能推出如下部分源码

def check(encoded,keyValue):
b= bytearray(encoded.encode('utf8'))
k= bytearray(encoded.encode('utf8'))

结合着两处可以推出

 b[i + 1] = r3 ^ ((k[1] + (r0 >> 2)) & 0xff)

同理，我们恢复到

 for i in range(len(b)-4+1):
r0,r1,r2,r3=b[i],b[i+1],b[i+2],b[i+3]
b[i+0]=r2^((k[0]+(r0>>4))&0xff)
b[i + 1] = r3 ^ ((k[1] + (r0 >> 2)) & 0xff)
b[i + 2] = r0 ^ k[2]
b[i + 3] = r1 ^ k[3]

根据下述两张图片，反写出

 k[0],k[1],k[2],k[3]=k[1],k[2],k[3],k[0]

encode数据

keyvalue

最终得到大致加密源码如下

def check(encoded, keyValue):
b = bytearray(encoded.encode('utf8'))
k = bytearray(keyValue.encode('utf8'))
for i in range(len(b)-4+1):
r0,r1,r2,r3=b[i],b[i+1],b[i+2],b[i+3]
b[i+0]=r2^((k[0]+(r0>>4))&0xff)
b[i + 1] = r3 ^ ((k[1] + (r0 >> 2)) & 0xff)
b[i + 2] = r0 ^ k[2]
b[i + 3] = r1 ^ k[3]
k[0],k[1],k[2],k[3]=k[1],k[2],k[3],k[0]
return b ==bytes[flag加密后数据]
check(flag,'345y')

根据加密源码写脚本解密即可得到flag

0x05 参考文章

https://cloud.tencent.com/developer/article/1858023