PythonでUSBメモリのパスワードを解析。総当たりでロック解除してみよう！

みなさんこんにちは。@It_is_Rです。
今回はPythonを使って、総当たりでUSBメモリのパスワードを解析する方法を紹介します。
（※このストーリーはフィクションです）

開発環境について

まず、開発環境と、今回使用するUSBメモリについてです。

開発環境：
macOS Catalina
Python 3.9.2

今回の内容ですが、場合によっては解析の途中で、Macが再起動されてしまう場合があります。
私の環境では、Apple M1のBig Surで実験したところ、３桁の途中で止まってしまいました。もしかすると、USBメモリの接続で、Type-Cに変換するアダプタを使ったからかもしれませんが、原因は検証しきれませんでした。
intel Core i5のmacOS Catalinaで行なったところ、６時間かけて４桁の途中までの解析はうまくいきました。それ以上はあまりに時間がかかるので、検証しきれていません。

pipenvの仮想環境のなかで試していきます。Pythonの環境を整える方法は「pipenvの使い方。MacにPython環境を構築する方法」を参考にしてください。

USBメモリは、パスワード機能のついていない、BUFFALOの一般的なUSBメモリを使っています。

また、ここではpipenvとpyenvのインストールが済んでいるものとして進めていきます。

まず、UnlockUsbというフォルダを作成し、そのなかで作業していきます。
ターミナルで以下のコマンドを実行しましょう。

$ mkdir UnlockUsb
$ cd UnlockUsb

続いて、Python3を使えるようにします。

$ pipenv --python 3

仮想環境に入ります。

$ pipenv shell

指定したPythonが使えるかどうかチェックしてみましょう！

$ python -V
Python 3.9.2

これで現在（2021/03/25）の最新の安定版が使えるようになりました。

USBメモリの識別子とパス

つづいて、USBメモリの識別子とパスを入力しておきます。

$ diskutil list
〜省略〜
/dev/disk5 (synthesized):
   #:                       TYPE NAME                    SIZE       IDENTIFIER
   0:      APFS Container Scheme -                      +16.1 GB    disk5
                                 Physical Store disk4s2
   1:                APFS Volume ⁨BUFFALO USB⁩             1.2 MB     disk5s1

$ touch unlock.py
$ vi unlock.py

unlock.py

import pathlib

# USBメモリまでのパス
usb_path = pathlib.Path( '/Volumes/BUFFALO USB' )
# USBメモリの識別子
usb_identifier = 'disk5s1'

パスワードのかかったUSBメモリをアンロックするコマンド

つづいて、USBメモリをアンロックするコマンドについてです。

$ diskutil apfs unlockVolume disk5s1
Passphrase:

import pathlib

# USBメモリまでのパス
usb_path = pathlib.Path( '/Volumes/BUFFALO USB' )
# USBメモリの識別子
usb_identifier = 'disk5s1'

# USBメモリをアンロックするためのコマンド
unlock_command = 'diskutil apfs unlockVolume ' + usb_identifier

解析に使うパスワードを作る

では、解析に使うパスワートを作成していきましょう。

パスワードに使われる文字は、人によっては、数値だけ、アルファベットだけ、小文字だけ、だったりします。逆にいろんな文字を組み合わせて作られている場合、その解析には時間がかかります。

 今回は、使われているのは数字と小文字のアルファベットだけだろう、という前提で作っていきます。

まず、パスワードに使う文字のリストを作りましょう。

unlock.py

import pathlib

# パスワードに使う文字をリストにする
characters = [ '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z' ]

# USBメモリまでのパス
usb_path = pathlib.Path( '/Volumes/BUFFALO USB' )
# USBメモリの識別子
usb_identifier = 'disk5s1'

# USBメモリをアンロックするためのコマンド
unlock_command = 'diskutil apfs unlockVolume ' + usb_identifier

unlock.py

import pathlib
import itertools

# パスワードに使う文字をリストにする
characters = [ '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z' ]

# USBメモリまでのパス
usb_path = pathlib.Path( '/Volumes/BUFFALO USB' )
# USBメモリの識別子
usb_identifier = 'disk5s1'

# USBメモリをアンロックするためのコマンド
unlock_command = 'diskutil apfs unlockVolume ' + usb_identifier

# パスワードの作成（作ったパスワードの数だけ繰り返す）
for password in itertools.product( characters, repeat=1 ):
    # パスワードの文字を結合
    password = ''.join( password )
    # 作成したパスワードを表示
    print( password )

$ python unlock.py
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unlock.py

import pathlib
import itertools

# パスワードに使う文字をリストにする
characters = [ '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z' ]

# USBメモリまでのパス
usb_path = pathlib.Path( '/Volumes/BUFFALO USB' )
# USBメモリの識別子
usb_identifier = 'disk5s1'

# USBメモリをアンロックするためのコマンド
unlock_command = 'diskutil apfs unlockVolume ' + usb_identifier

# パスワードの作成（作ったパスワードの数だけ繰り返す）
for password in itertools.product( characters, repeat=2 ):
    # パスワードの文字を結合
    password = ''.join( password )
    # 作成したパスワードを表示
    print( password )

$ python unlock.py
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8n
8o
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8s
8t
8u
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9m
9n
9o
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9s
9t
9u
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co
cp
cq
cr
cs
ct
cu
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d5
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ef
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er
es
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ev
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w9
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zr
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zv
zw
zx
zy
zz

unlock.py

import pathlib
import itertools

# パスワードに使う文字をリストにする
characters = [ '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z' ]

# USBメモリまでのパス
usb_path = pathlib.Path( '/Volumes/BUFFALO USB' )
# USBメモリの識別子
usb_identifier = 'disk5s1'

# USBメモリをアンロックするためのコマンド
unlock_command = 'diskutil apfs unlockVolume ' + usb_identifier

# try-except KeyboardInterruptで、強制終了（ctrl + c）したときの処理を書ける
try:
    # 繰り返した回数
    count = 0
    while True:
        # 繰り返した回数に+1
        count += 1
        # パスワードの作成（作ったパスワードの数だけ繰り返す）
        for password in itertools.product( characters, repeat=count ):
            # パスワードの文字を結合
            password = ''.join( password )
            # 作成したパスワードを表示
            print( password )
# 強制終了したとき
except KeyboardInterrupt:
    # 「中断しました」と表示
    print( '中断しました' )

$ python unlock.py
0
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0g
......

Pexpectのインストールと使い方

つづいてPexpectをインストールします。
Pexpectを使うことで、対話形式のコマンドを自動化することができます。

$ pipenv install pexpect
Installing pexpect...
Adding pexpect to Pipfile's [packages]...
Installation Succeeded 
Pipfile.lock not found, creating...
Locking [dev-packages] dependencies...
Locking [packages] dependencies...
Building requirements...
Resolving dependencies...
Success! 

unlock.py

import pathlib
import itertools
import pexpect

# パスワードに使う文字をリストにする
characters = [ '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z' ]

# USBメモリまでのパス
usb_path = pathlib.Path( '/Volumes/BUFFALO USB' )
# USBメモリの識別子
usb_identifier = 'disk5s1'

# USBメモリをアンロックするためのコマンド
unlock_command = 'diskutil apfs unlockVolume ' + usb_identifier

# try-except KeyboardInterruptで、強制終了（ctrl + c）したときの処理を書ける
try:
    # 繰り返した回数
    count = 0
    while True:
        # 繰り返した回数に+1
        count += 1
        # パスワードの作成（作ったパスワードの数だけ繰り返す）
        for password in itertools.product( characters, repeat=count ):
            # パスワードの文字を結合
            password = ''.join( password )
            # 作成したパスワードを表示（削除）
            # print( password )（削除）
            # 「パスワードを試しています」のあとに、試しているパスワードを表示
            print( f'パスワードを試しています {password}' )
            # アンロックのためのコマンドのインスタンスを作成
            child = pexpect.spawn( unlock_command )
            # Passphraseが表示されるまで待つ
            child.expect( 'Passphrase:' )
            # パスワードを送る
            child.sendline( password )
            # 終了まで待つ
            child.expect( pexpect.EOF )
            # もしUSBメモリがマウントされているとき
            if usb_path.is_mount():
                # 「成功しました」と表示
                print( '成功しました' )
                # ループを抜ける
                break
            # もしUSBメモリがマウントされていないとき
            else:
                # 「失敗しました。再試行します」と表示
                print( '失敗しました。再試行します' )
        # breakされたとき、多重ループからも抜ける
        else:
            continue
        break
# 強制終了したとき
except KeyboardInterrupt:
    # 「中断しました」と表示
    print( '中断しました' )

実際にパスワードを解析してみよう！

では、実際にパスワードを解析してみましょう！

$ python unlock.py
パスワードを試しています 0
失敗しました。再試行します
パスワードを試しています 1
失敗しました。再試行します
パスワードを試しています 2
失敗しました。再試行します

まとめ

今回は、Pythonを使って、USBメモリのパスワードを解析する方法を紹介しました。

$ python unlock.py
〜省略〜
パスワードを試しています 0a2x
成功しました

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