一、前言
CodeSys 在新版V3通讯协议中已经默认开启授权机制，用户必须设置账号密码才可以进一步使用。在设置密码成功后，用户必须登录后才能对PLC进行控制管理以及编程组态等操作。本文将分享CodeSys V3的授权流程和密码存储相关算法。
二、密码存储
新版CodeSys V3通讯协议账号相关信息默认存放于UserDatabase文件中，旧版本的CodeSys V3的密码是MD5加密的，新版做了改进，使用了scrypt算法来进行存放。该算法在CryptoDeriveKey中实现，如下所示：
UserDatabase文件内容如下，其中“admin”为用户名，后面接着的是密码哈希信息。
- “d819a24df7bdc985”指的是scrypt的盐salt。
- “02f6……5cfd” 指的是scrypt算出的密码哈希。
- “512，8，1”指的是scrypt的N,r,p参数。
使用scrypt原因主要为该算法不仅计算所需时间长，而且占用的内存也多，使得并行计算多个摘要异常困难，因此利用彩虹表进行暴力攻击更加困难。
当然即使算法设计的再健全，也挡不住用户使用弱口令。在最新版的组态软件并没有强制要求密码强度，使得用户也可以设置诸如“123456”等弱口令密码。这就导致安全意识不强的用户会将密码设置成弱口令。
通过编写py脚本将scrypt哈希信息转换为标准的hashcat的scrypt hash格式，之后可以利用hashcat对该哈希进行爆破攻击。
生成得到的哈希如下所示：
| SCRYPT:512:8:1:2BmiTfe9yYU=:Avat90uq9ScoWI3p+46HI8solorDp225o6Qi68wud34= |
运行hashcat.cat命令：hashcat.exe -m 8900 -a 0 scrypt.hash dict.txt，爆破成功率依赖于字典以及密码的复杂度，可以使用高性能的GPU，加快爆破速度。
三、授权流程
客户端先通过CmpDevice的2号服务ID请求PLC获取公钥和challenge：
PLC将会随机生成一个密钥对和一个32字节的challenge，响应包将包含公钥和challenge。
公钥信息如下所示：
32 字节challenge信息如下：
客户端在接收以上信息后，使用CryptoAsymmetricEncrypt函数加密密码，该函数如下所示：
使用python描述password_info生成算法：
- RSA加密使用的是PKCS1_OAEP，其中的哈希算法为SHA256。
- XOR算法是简单的逐位异或算法。
最后，客户端再次通过CmpDevice的2号服务ID下发到PLC中：
如果密码正确的话将会返回app key，每次进行操作都需要携带该授权key。
四、总结
通过研究CodeSys V3的密码存储算法以及授权登录算法，分析实现机制，总结出了离线爆破codesys v3 密码哈希的方法，同时发现该授权流程存在中间人攻击的可能性，建议开启CodeSys V3的TLS通信协议，保护通信数据安全，提升破解难度。
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