某服务器平台sm系列算法分析

样品网址：aHR0cHM6Ly9mdXd1Lm5oc2EuZ292LmNuL25hdGlvbmFsSGFsbFN0LyMvc2VhcmNoL21lZGljYWw/Y29kZT05MDAwMCZmbGFnPWZhbHNlJmdiRmxhZz10cnVl

打开网站后，需要的就是中间显示的数据

分析数据来自于哪个接口就跳过了，因为不重要，这里直接说结果

其中数据来自于【queryFixedHospital】这个接口，本次要分析的就是请求头中所有【x-tif】开头的参数，以及请求体中的【encData】和【signData】的生成算法

然后随便搜索请求体中的【encData】或者【signData】，都可以直接定位到【app.1654997618917.js】这个js文件

这里可以直接找到所有参数的生成的地方，好像比较顺利，接着从上往下开始分析

【paasid】是定值，【timestamp】是当前时间戳，【nonce】是8位随机值，这三个都非常容易看出来，而【signature】就是【s(g)】的结果，g就是时间戳拼接随机值再拼接时间戳，s就是sha256函数。请求头的参数非常容易，接下来看看请求体的参数。

在signData函数内部下一个断点

其中比较重要的是【v(i)】的函数，这里生成了一段字符串来计算签名

这个函数和查询参数编码的功能类似，除了data参数，并且在最后拼接了一个定值字符串，这里用python进行简单的复现

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def v(e):    t = []
    for n in e:
        if n == 'data':
            data = e[n].copy()
            for each in e[n]:
                if not data[each]:
                    del data[each]
                else:
                    data[each] = str(data[each])
            t.append(n + '=' + json.dumps(data, separators=(',', ':')))
        else:
            t.append(n + '=' + str(e[n]))
    t.append('key=NMVFVILMKT13GEMD3BKPKCTBOQBPZR2P')
    return '&'.join(t)

获取到这段字符串后继续往下走，就进入到了【doSignature】函数

这里的第一个参数就是前面的字符串，第二个参数就是私钥

来到这里有一个判断，因为前面传入的hash参数恒为真，所以要先对签名的内容计算hash，计算hash用到的是【y】函数，网上查看来源

这里可以看到，【y】函数就是sm3算法。继续进入到【y】函数分析

可以看到这里更新了两次数据，相当于是计算这两个数据的hash，首先是r参数，这个是【getZ】函数的返回值。另一个是a参数，就是前面传入的字符串，这个前面已经分析了，那么继续进入到【getZ】函数查看

这里又是一个sm3算法，这次更新的参数就比较多了，包括一个【1234567812345678】的一个固定值，以及sm2算法的初始化ecc表，还有传入的私钥。这里已经可以发现，所有的参数其实都是定值（私钥一般不改的情况下），那么这里的返回值也是一个固定的值【fde9a74125ca149ca75f4c2ccdaeed3e7d0b4b8c0f2c9e35530b9fe9a3ba1233】，代码中可以写成固定值，这里只是说明【getZ】函数的算法，用python还原getZ函数

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def getZ(crypto):    sign_data = bytes()
    n = '1234567812345678'.encode()
    sign_data += bytes([0, 8 * len(n)])
    sign_data += n
    sign_data += bytes.fromhex(crypto.ecc_table['a'])
    sign_data += bytes.fromhex(crypto.ecc_table['b'])
    sign_data += bytes.fromhex(crypto.ecc_table['g'])
    sign_data += bytes.fromhex(crypto.public_key[2:])
    return bytes.fromhex(sm3.sm3_hash(list(sign_data)))
    # 可以写成固定值    # return bytes.fromhex('fde9a74125ca149ca75f4c2ccdaeed3e7d0b4b8c0f2c9e35530b9fe9a3ba1233')

那么将【getZ】的返回值和前面的字符串一起计算sm3，就得到了消息hash

接着将消息hash计算sm2签名，就得到了【signData】了，最后分析【encData】参数。

【encData】这里固定传入了sm4，那么必定走sm4的分支，进入函数继续分析

这个函数比较短，主要是一个b函数，一个w函数，其中b函数是用来计算一个密钥

用python还原也比较简单

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def b(e, t):    crypto = sm4.CryptSM4()
    crypto.set_key(e[:16].encode(), sm4.SM4_ENCRYPT)
    return crypto.crypt_ecb(t.encode()).hex().upper()[:16]

拿到密钥后，直接使用sm4算法加密就可以得到【encData】了，现在所有参数都已经能够获取了，就可以发送请求了。

不过请求的响应也是加密的，幸好的是解密就一个sm4算法，key和前面的是一样的，那么直接解密就可以了，完整代码

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import requests_htmlimport randomimport timeimport jsonimport base64from Crypto.Hash import SHA256from gmssl import sm2, sm3, sm4, func
publicKey = base64.b64decode("BEKaw3Qtc31LG/hTPHFPlriKuAn/nzTWl8LiRxLw4iQiSUIyuglptFxNkdCiNXcXvkqTH79Rh/A2sEFU6hjeK3k=".encode()).hex()
privateKey = base64.b64decode("AJxKNdmspMaPGj+onJNoQ0cgWk2E3CYFWKBJhpcJrAtC".encode()).hex()
appSecret = 'NMVFVILMKT13GEMD3BKPKCTBOQBPZR2P'appCode = 'T98HPCGN5ZVVQBS8LZQNOAEXVI9GYHKQ'def main():    requests = requests_html.HTMLSession()
    key = b(appCode, appSecret).encode()
    s = str(int(time.time()))
    c = ''.join(random.choices("ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZzbcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789", k=8))
    headers = {
        'x-tif-paasid': 'undefined',
        '"x-tif-timestamp': s,
        'x-tif-nonce': c,
        '"x-tif-signature': SHA256.new((s + c + s).encode()).hexdigest(),
        'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/86.0.4240.198 Safari/537.36'    }
    data = {
        'appCode': appCode,
        'data': {
            'addr': '',
            'medinsLvCode': '',
            'medinsName': '',
            'medinsTypeCode': '',
            'openElec': '',
            'pageNum': 1,
            'pageSize': 10,
            'regnCode': '110000'        },
        'encType': 'SM4',
        'signType': 'SM2',
        'timestamp': int(s),
        'version': '1.0.0'    }
    crypto = sm2.CryptSM2(privateKey, publicKey)
    data['signData'] = base64.b64encode(bytes.fromhex(crypto.sign(bytes.fromhex(sm3.sm3_hash(list(getZ(crypto) + v(data).encode()))), func.random_hex(crypto.para_len)))).decode()
    crypto = sm4.CryptSM4()
    crypto.set_key(key, sm4.SM4_ENCRYPT)
    data['data'] = {
        'encData': crypto.crypt_ecb(json.dumps(data['data']).encode()).hex().upper()
    }
    data = {
        'data': data
    }
    response = requests.post('https://fuwu.nhsa.gov.cn/ebus/fuwu/api/nthl/api/CommQuery/queryFixedHospital', json=data, headers=headers).json()
    crypto = sm4.CryptSM4()
    crypto.set_key(key, sm4.SM4_DECRYPT)
    data = json.loads(crypto.crypt_ecb(bytes.fromhex(response['data']['data']['encData'])).decode())
    print(data)def getZ(crypto):    sign_data = bytes()
    n = '1234567812345678'.encode()
    sign_data += bytes([0, 8 * len(n)])
    sign_data += n
    sign_data += bytes.fromhex(crypto.ecc_table['a'])
    sign_data += bytes.fromhex(crypto.ecc_table['b'])
    sign_data += bytes.fromhex(crypto.ecc_table['g'])
    sign_data += bytes.fromhex(crypto.public_key[2:])
    return bytes.fromhex(sm3.sm3_hash(list(sign_data)))
    # 可以写成固定值    # return bytes.fromhex('fde9a74125ca149ca75f4c2ccdaeed3e7d0b4b8c0f2c9e35530b9fe9a3ba1233')def v(e):    t = []
    for n in e:
        if n == 'data':
            data = e[n].copy()
            for each in e[n]:
                if not data[each]:
                    del data[each]
                else:
                    data[each] = str(data[each])
            t.append(n + '=' + json.dumps(data, separators=(',', ':')))
        else:
            t.append(n + '=' + str(e[n]))
    t.append('key=' + appSecret)
    return '&'.join(t)def b(e, t):    crypto = sm4.CryptSM4()
    crypto.set_key(e[:16].encode(), sm4.SM4_ENCRYPT)
    return crypto.crypt_ecb(t.encode()).hex().upper()[:16]if __name__ == '__main__':
    main()

成功获取到结果，完成！！！