====Length extension attack====

Hashevi koji koriste Merkle-Damgård konstrukciju (npr. [[MD5]], [[SHA|SHA1]] i [[SHA|SHA2]]) imaju sljedeće svojstvo:
ako nam je poznat //hash(M1)// gdje je //M1// neka proizvoljna poruka i znamo duljinu poruke //M1//, možemo izračunati
//hash(M1+M2)// gdje je //M2// neka druga proizvoljna poruka čak ako ne znamo sadržaj poruke //M1//.

To je moguće zato što Merkle-Damgård konstrukcija pri hashiranju dijeli sadržaj u blokove. Zato je moguće iz hasha rekonstruirati interno stanje hash funkcije i jednostavno nadodati sadržaj //M2// (i nadopunu) kao sljedeći blok.

To svojstvo može predstavljati ranjivost, ako se taj hash koristi kao [[MAC]].

Zamislimo aplikaciju koja poslužuje datoteke koje korisnik zatraži, ali kako bi autentificirao korisnika prvo validira MAC. MAC kod bi se mogao izračunati na sljedeći način:
//MD5(tajna_vrijednost + ime_datoteke)//

Ako je napadaču poznat jedan takav MAC, npr. //MD5(tajna_vrijednost + datoteka1)// i ako zna (ili može pogoditi) koliko je dug string //tajna + datoteka1//, tada
može generirati validnu MAC vrijednost //MD5(tajna_vrijednost + datoteka1 + proizvoljni_sufiks)//, primjerice može generirati vrijednost //MD5(tajna_vrijednost + datoteka123)//. To može učiniti iako mu
tajna_vrijednost nije poznata!

Jedan od alata kojim se može izvesti ovakav napad je **hash_extender** [1]. 

__**PRIMJER**__ - **Zadatak s Hacknite platforme - Digitalni potpis**
<file>

Stjepan je osmislio inovativan način autentifikacije. Umjesto lozinke, korisnici moraju učitati digitalno 
potpisanu datoteku koja dokazuje njihov identitet. Je li autentifikacija implementirana na siguran način?

Dostupna Vam je python skripta za generiranje datoteka i digitalno potpisana datoteka niskoprivilegiranog 
korisnika, ali ne i tajna lozinka koja se koristi za digitalno potpisivanje.

Hint: length extension attack

http://chal.platforma.hacknite.hr:12010

Flag je u formatu CTF2023[brojevi].


</file>

Proučimo skriptu gen_signed_dokument.py

<code python>
import sys
import hashlib

secret = ""

if len(sys.argv[1]) == 32:
    secret = sys.argv[1]
else:
    sys.exit(1)


data = ""
fullname = sys.argv[2]
data+=fullname

if len(sys.argv)==4:
    data+="\ncan_read_flag"

signature = hashlib.md5((secret+data).encode("ascii")).hexdigest()
test_dokument = open("test_dokument.txt","w")
test_dokument.write(signature)
test_dokument.write("\n")
test_dokument.write(data)
</code>

Iz koda vidimo da se MAC generira algoritmom //MD5(secret+data)//, nije nam poznat //secret//, ali iz koda možemo saznati da on mora bit dug 32 znaka. 
Podaci za koje se generira MAC su ime korisnika i opcionalno tekst //can_read_flag//

Također nam je dostupan dokument niskoprivilegiranog korisnika //test_dokument.txt//. Na prvoj liniji se nalazi MAC, a na drugoj korisničko ime.
Kada učitamo dokument, dobijemo poruku da trenutno nemamo nikakve privilegije u sustavu.

{{length_extension_1.png}}

Kada pokušamo jednostavno dodati tekst //can_read_flag// na kraj dokumenta dobijemo poruku //Ne može!//
 
{{length_extension_2.png}}

To se dogodilo zato što je u tom dokumentu valjani MAC za tekst <code>testni_korisnik</code> a ne za 
<code>testni_korisnik
can_read_flag</code>

Možemo zaključiti da trebamo generirati dokument koji ima u sebi ime korisnika, tekst //can_read_flag// i validni MAC. 
Budući da ne znamo tajnu vrijednost, ne možemo jednostavno izračunati valjani MAC, a, budući da je tajna duga 32 znaka, ne možemo ju ni pogoditi. Međutim, imamo valjani MAC za tekst //testni_korisnik//, a poznata nam je i duljina tajne, pa možemo izvesti napad produljenjem. \\
Koristimo alat //hash_extender//

<code>./hash_extender --data=testni_korisnik --signature=0cad728d48584e1650aaf9e978690111 --append="
	can_read_flag" --out-data-format=fancy --secret 32</code>

U argument //--data// postavljamo podatak //testni_korisnik// zato što za taj niz znakova imamo validni MAC, u argument //signature// stavljamo MAC iz testne datoteke
, u argument append dodajemo tekst koji želimo nadodati na kraj datoteke (paziti da se treba dodati i newline!) te kao veličinu tajne stavljamo 32 (što smo iščitali iz koda).

Kao ispis programa dobili smo novogenerirani validni MAC te //hexdump// novog dokumenta. Osim teksta //can_read_flag// dodana je i nadopuna (engl. padding). Alat je generirao novi MAC i za md5 i za md4 algoritam, u ovom slučaju nas zanima samo md5.

{{hash_extender.png}}


S hex editorom kao što su HxD ili xxd tako možemo konstruirati novu datoteku s validnim MAC-om kao prvom linijom. Slika prikazuje //hexdump// finalne datoteke.

{{length_extension_3.png}}

Kad učitamo datoteku dobijemo flag.


===Izvori===

[1] https://github.com/iagox86/hash_extender