dpapi_ng - Python DPAPI-NG 解密/加密库

一个用于 DPAPI NG（也称为 CNG DPAPI）在 Python 中进行解密和加密的库。它旨在模拟 NCryptUnprotectSecret 和 NCryptProtectSecret 的行为。它可以在非 Windows 主机上用于解密/加密受 DPAPI NG 保护的机密，例如 PFX 用户保护的密码，或 LAPS 加密的密码。它既可以使用域根密钥的离线副本来解密任何 DPAPI NG blob，也可以使用所提供用户的凭据通过 RPC 检索所需信息，从而进行解密/加密。

目前仅支持以下保护描述符：

类型	用途
SID	只有 SID 用户或 SID 组成员才能解密该机密

本库实现了 MS-GKDI 组密钥分发协议。

环境要求

如何安装

要安装包含所有基本功能的 dpapi-ng，请运行

python -m pip install dpapi-ng

Kerberos 身份验证

Kerberos 身份验证支持默认不会安装，因为它依赖于系统库和有效的编译器。可以通过安装以下软件包来安装 krb5 库和编译器：

# Debian/Ubuntu
apt-get install gcc python3-dev libkrb5-dev

# Centos/RHEL
yum install gcc python-devel krb5-devel

# Fedora
dnf install gcc python-devel krb5-devel

# Arch Linux
pacman -S gcc krb5

安装完成后，可以使用以下命令安装 Kerberos Python 附加组件：

python -m pip install dpapi-ng[kerberos]

Kerberos 还需要配置为与域通信，但这不在本页面的讨论范围内。

从源码安装

git clone https://github.com/jborean93/dpapi-ng.git
cd dpapi-ng
pip install -e .

示例

提供了同步和 asyncio API 用于解密/加密 blob。

import dpapi_ng


### DECRYPTION ###
dpapi_ng_blob = b"..."
decrypted_blob = dpapi_ng.ncrypt_unprotect_secret(dpapi_ng_blob)

# async equivalent to the above
decrypted_blob = await dpapi_ng.async_ncrypt_unprotect_secret(dpapi_ng_blob)


### ENCRYPTION ###
data = b"..."
target_sid = "S-1-5-21-XXXXXXXXXX-XXXXXXXXXX-XXXXXXXXXX-XXXX"
dpapi_ng_blob = dpapi_ng.ncrypt_protect_secret(data, target_sid)

# async equivalent to the above
dpapi_ng_blob = await dpapi_ng.async_ncrypt_protect_secret(data, target_sid)

要解密 blob，需要从生成该 blob 的域控制器检索 blob 中指定的密钥。要加密 blob，需要检索所指定目标 SID 的组密钥。对于解密，域控制器主机名通过 DNS SRV 查询 _ldap._tcp.dc._msdcs.{domain_name} 自动获取，域名取自 DPAPI-NG blob 中发现的域名，或使用 server 关键字参数中指定的值。对于加密，域控制器主机名可以通过 domain_name 关键字参数进行 DNS SRV 查询来确定，直接使用 server 关键字参数，或使用系统的搜索域（如果可用）。它将尝试使用当前用户标识进行身份验证，在 Linux 上，仅当已经调用 kinit 获取用户票据时该标识才会存在。否则，如果没有可用的身份，可以使用 username 和 password 关键字参数来指定自定义用户。

以下关键字参数可用于 ncrypt_unprotect_secret、async_ncrypt_unprotect_secret、ncrypt_protect_secret 和 async_ncrypt_protect_secret。

server：如果需要检索密钥，则使用此服务器作为 RPC 目标
username：用于 RPC 连接身份验证的用户名
password：用于 RPC 连接身份验证的密码
auth_protocol：用于 RPC 连接的身份验证协议（negotiate、kerberos、ntlm）
cache：用于存储检索到的密钥以供将来操作使用的缓存

此外，ncrypt_protect_secret 和 async_ncrypt_protect_secret 还接受以下额外的关键字参数。

domain_name：在检索密钥信息时，用于查找要使用的 RPC 目标的域/林名称
root_key_identifier：根密钥标识符 UUID，为使缓存对这些函数生效所必需

还可以通过提供存储在域中的根密钥来加密和解密 DPAPI-NG blob。该根密钥可以通过离线攻击获取，或者在以域管理员用户身份运行时通过 LDAP 查询获取。要使用 PowerShell 检索域根密钥，可以运行以下命令：

$configurationContext = (Get-ADRootDSE).configurationNamingContext
$getParams = @{
    LDAPFilter = '(objectClass=msKds-ProvRootKey)'
    SearchBase = "CN=Master Root Keys,CN=Group Key Distribution Service,CN=Services,$configurationContext"
    SearchScope = 'OneLevel'
    Properties = @(
        'cn'
        'msKds-KDFAlgorithmID'
        'msKds-KDFParam'
        'msKds-SecretAgreementAlgorithmID'
        'msKds-SecretAgreementParam'
        'msKds-PrivateKeyLength'
        'msKds-PublicKeyLength'
        'msKds-RootKeyData'
    )
}
Get-ADObject @getParams | ForEach-Object {
    [PSCustomObject]@{
        Version = 1
        RootKeyId = [Guid]::new($_.cn)
        KdfAlgorithm = $_.'msKds-KDFAlgorithmID'
        KdfParameters = [System.Convert]::ToBase64String($_.'msKds-KDFParam')
        SecretAgreementAlgorithm = $_.'msKds-SecretAgreementAlgorithmID'
        SecretAgreementParameters = [System.Convert]::ToBase64String($_.'msKds-SecretAgreementParam')
        PrivateKeyLength = $_.'msKds-PrivateKeyLength'
        PublicKeyLength = $_.'msKds-PublicKeyLength'
        RootKeyData = [System.Convert]::ToBase64String($_.'msKds-RootKeyData')
    }
}

在 Windows 之外可以使用以下 ldapsearch 命令：

ldapsearch \
    -b 'CN=Master Root Keys,CN=Group Key Distribution Service,CN=Services,CN=Configuration,DC=domain,DC=test' \
    -s one \
    '(objectClass=msKds-ProvRootKey)' \
    cn \
    msKds-KDFAlgorithmID \
    msKds-KDFParam \
    msKds-SecretAgreementAlgorithmID \
    msKds-SecretAgreementParam \
    msKds-PrivateKeyLength \
    msKds-PublicKeyLength \
    msKds-RootKeyData

注意：ldapsearch 很可能需要 -H 和用户绑定信息才能成功。

在那里检索到的信息可以存储在缓存中，并用于后续的 ncrypt_protect_secret 和 ncrypt_unprotect_secret 调用：

import uuid

import dpapi_ng

cache = dpapi_ng.KeyCache()

root_key_id = uuid.UUID("76ec8b2d-d444-4f67-9db7-2f62b4358b35")
cache.load_key(
    b"...",                             # msKds-RootKeydata
    root_key_id,                        # cn
    version=1,
    kdf_algorithm="SP800_108_CTR_HMAC", # msKds-KDFAlgorithmID
    kdf_parameters=b"...",              # msKds-KDFParam
    secret_algorithm="DH",              # mskds-SecretAgreementAlgorithmID
    secret_parameters=b"...",           # msKds-SecretAgreementParam
    private_key_length=512,             # msKds-PrivateKeyLength
    public_key_length=2048,             # msKds-PublicKeyLength
)

dpapi_ng.ncrypt_unprotect_secret(b"...", cache=cache)

目前，SP800_108_CTR_HMAC KDF 算法以及 DH、ECDH_P256 和 ECDH_P384 密钥协商算法已经过测试并确认可以正常工作。 ECDH_P521 密钥协商算法应该也能工作，但由于目前无法用它创建测试环境，尚未经过测试。

特别感谢

我想感谢以下人员（括号内为 GitHub 或 Twitter 用户名）对本项目的帮助：

Georg Sieber (@schorschii)：实现了加密支持
Grzegorz Tworek (@0gtweet) 和 Michał Grzegorzewski：提供了有关 DPAPI-NG 中使用的内部 BCrypt* API 工作流程的更多信息
Marc-André Moreau (@awakecoding)：帮助逆向工程了一些 Windows API 并讨论了一些理论
SkelSec (@SkelSec)：在 RPC 调用方面提供了帮助，并随时作为我理论的探讨对象
Steve Syfuhs (@SteveSyfuhs)：帮助我联系了一些微软工程师，以帮助理解一些未记录的逻辑

如果没有他们的耐心和知识，这很可能无法实现。

dpapi-ng

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