Korta lösningar till några uppgifter från FOI:s 20/20 CTF. Koden som hör till lösningarna är den kod vi skrev under tävlingen, så den är kanske inte den vackraste – men den funkar!
Laget 0xDEADBEEF bestod av fem personer som delar ett intresse för IT och cybersäkerhet. Vi sammanstrålade för första gången på dagen för CTF:en och förberedelserna var därför inte alls omfattande. Dessutom var det första gången någon i laget deltog i en CTF. Det gör att vi är extra nöjda med resultatet – 17:e plats av 152.
Lagets styrkor ligger inom webb, nätverk och krypto men med friskt mod och glada tillrop löstes många uppgifter i andra kategorier också.
Jag är doktorand i "något med cyber" med fokus på säkerhet i trådlösa system för samhällets säkerhet. Jag har en bakgrund i Försvarsmakten där jag har jobbat med fartyg med begränsad flytförmåga och saker som blinkar, lyser och låter.
Min starkaste CTF-kategori är krypto, men jag hugger gärna in på det mesta.
Twittrar och lägger upp en del projekt på Github.
Jag är cybersäkerhetskonsult med bakgrund i Försvarsmakten där jag mest arbetade med radarsystem och logistik. Jobbar idag på Afry med att hjälpa kunderna uppnå rätt säkerhet i sina informationssystem.
Jag har ett brett intresse för cybersäkerhet, från nätverksteknik till hur stater kan nyttja cyberarenan för att säkra sina intressen. Särskilt intresserad av hur cyberförsvar kan organiseras och vad som krävs ledarskapsmässigt när personer och organisationer arbetar i tillfälligt sammansatta grupper.
Twittrar ibland om cyber och annat jag tycker är viktigt eller intressant.
Säkerhetskonsult, pentestare, nätverksarkitekt med specialisering inom web- och nätverks-säkerhet. Bygger just nu med en kompis ett nytt dokumentationssystem baserat på php/JSON/Powershell/Bash.
Privat radioamatör, retrodata-snubbe med Amigor och C64or som specialitet även radioamatör och podcastare.
Jobbar på Nordlo Improve med IT-säkerhet, pentestning och IT-infrastruktur.
Min privata hemsida med en blogg borde kunna sprida mer ljus över vem jag är.
Lyssna även på IT-säkerhetspodden där jag deltar.
Har skrivit en egen write-up om detta CTF.
Twittrar Där jag har åsitker om IT-säkerhet, radio och vinylskivor.
För att bilda oss en uppfattning om hur det gick för alla lag under tävlingen så tog vi fram några enkla grafer.
Den första visar hur stor andel av lagen som klarade respektive uppgift.
Den andra visar ett histogram över lagens totalpoäng.
- Reversering
- Kryptografi
- Övriga
- Exploatering
- Webb
Vi dumpade ut textsträngar ur programmet med strings och flaggan 2020ctf{ganska_enkel_att_se_va} dök upp i klartext.
Vi dumpade ut textsträngar ur programmet med strings. Det dök upp en del misstänkta strängar som *(*([l^sk+n+j,)WO,q*Wl(W+n,<]W/@(k+W[@+;cru och pffft, are you debugging me?. Nästa steg var att ladda programmet i Ghidra och leta upp avkodningsfunktionen. Vi skrev ett eget program baserat på den dekompilerade avkodningsfunktionen som skriver ut flaggan till terminalen: 2020ctf{s3v3r41_W4y2_t0_3v4De_7H0s3_cH3Ckz}.
#include <stdio.h>
char array[] = {0x2a, 0x28, 0x2a, 0x28, 0x5b, 0x6c, 0x5e, 0x73, 0x6b, 0x2b, 0x6e, 0x2b, 0x6a, 0x2c, 0x29, 0x57, 0x4f, 0x2c, 0x71, 0x2a, 0x57, 0x6c, 0x28, 0x57, 0x2b, 0x6e, 0x2c, 0x3c, 0x5d, 0x57, 0x2f, 0x40, 0x28, 0x6b, 0x2b, 0x57, 0x5b, 0x40, 0x2b, 0x3b, 0x63, 0x72, 0x75, 0x00};
int main(int argc, char *argv[]) {
for (int p = 0; array[p] != 0; p++) {
printf("%c", array[p] + 8);
}
printf("\n");
return 0;
}(Löst efter sluttiden.) AndroidRev är ett problem centrerat runt en androidapplikation vid namn Bulbula. Spelet går ut på att smälla bubblor som åker vertikalt över skärmen. Ju fler smällda bubblor, desto snabbare åker bubblorna. Ledtråden för uppgiften löd: "Kan man bli belönad av att smälla bubblor? Har hört att de som till och med passerat elit-klassen kan det..." "Elit-klassen" innebar poäng över 31 337. Efter att ha inspekterat kodens struktur och funktion gjordes en mindre ändring i källkoden för att redan vid start ha 31 337 poäng. Spelet patchades och installerades på en androidenhet. Direkt efter start visades flaggan på skärmen: 2020ctf{high_salaries_for_phone_reversing_dude}.
Flaggan som skulle dekrypteras var 2020pds{nwn_vådr_ck_nååäbyeåqn_zrå_v_nyyn_snyy_yvdr}. Istället för vanlig ROT13 som använder det engelska alfabetet var flaggan krypterad med svensk ROT13 (A-Ö). Följande kod spottar ut den dekrypterade flaggan: 2020ctf{aja_inte_så_annorlunda_men_i_alla_fall_lite}.
foo = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzåäö"
str = "2020pds{nwn_vådr_ck_nååäbyeåqn_zrå_v_nyyn_snyy_yvdr}"
for c in str:
if not c in foo:
print(c, end='')
else:
index = (foo.find(c) - 13) % len(foo)
print(foo[index], end='')Uppgiften bestod av ett pythonprogram och output som hade genererats med det.
from Crypto.Util import number #pip3 install pycryptdome
import math
from secret import SECRET
prime1 = number.getPrime(1024)
prime2 = number.getPrime(1024)
prime3 = number.getPrime(1024)
n1 = prime1*prime2
n2 = prime2*prime3
m1 = int.from_bytes(SECRET, "big")
c1 = pow(m1, 65537, n1)
with open("output.txt", "w") as f:
f.write("n1 = " + str(n1) + "\n")
f.write("n2 = " + str(n2) + "\n")
f.write("c1 = " + hex(c1) + "\n")n1 = 12127222083487393711784863551446153087774950169822499490032868876330582969702234341282845330544846241412406802079008091412558256097537107031475628065855069894284699932565280429047013056603793418506347698549317127537539167692147263780799671788173790735555157280584202053887294133553446979979815706858527507495910963103767517506450925708289752676134844479984815370442720262494827755173137498939888224607840448373218324136769561497491399228867375136489626332925660495482984966966844258221976876130230252868666647977716052922886547405959926748930612098988486158172642160665476027653931948145311780830282625337044578157549
n2 = 15870898007115808013449787864057268794980448121499502063607005225446365967023019237236575220642950682329357214452805859623764880288458325871902455296578425528095901176267368307414074039322370855168786715300327164346027270715097356090158273828064351113617408695216784335528479782955390990766396664072738263905729098421717944801586385144715882326392535985307337504808503506865730117632239544582166418566561241557227987500446957344373354569759175185393242724727859295627477787968846741068808712044313193598893518817600454775767566380562036817397366754435388427847179736958229294632333322132191148410038662854417359865291
c1 = 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
Programmet krypterar ett hemligt meddelande (SECRET) med RSA-algoritmen och den publika nyckeln n1. Här är buggen att den publika nyckeln n2 delar en faktor (prime2) med n1. Det gör att det går att faktorisera de publika nycklarna snabbt genom att använda en algoritm för beräkning av deras största gemensamma delare. Därigenom får man de privata nycklarna, d.v.s. prime1, prime2 och prime3.
Följande pythonprogram spottar ut flaggan 2020ctf{rsa_rsa_rsa_rsa_rsa_rsa_rsa_rsa_rsa_rsa_rsa_rsa} tillsammans med resultatet av en massa andra beräkningar.
import numpy as np
# https://stackoverflow.com/questions/4798654/modular-multiplicative-inverse-function-in-python
def egcd(a, b):
if a == 0:
return (b, 0, 1)
else:
g, y, x = egcd(b % a, a)
return (g, x - (b // a) * y, y)
def modinv(a, m):
g, x, y = egcd(a, m)
if g != 1:
raise Exception('modular inverse does not exist')
else:
return x % m
n1 = 12127222083487393711784863551446153087774950169822499490032868876330582969702234341282845330544846241412406802079008091412558256097537107031475628065855069894284699932565280429047013056603793418506347698549317127537539167692147263780799671788173790735555157280584202053887294133553446979979815706858527507495910963103767517506450925708289752676134844479984815370442720262494827755173137498939888224607840448373218324136769561497491399228867375136489626332925660495482984966966844258221976876130230252868666647977716052922886547405959926748930612098988486158172642160665476027653931948145311780830282625337044578157549
n2 = 15870898007115808013449787864057268794980448121499502063607005225446365967023019237236575220642950682329357214452805859623764880288458325871902455296578425528095901176267368307414074039322370855168786715300327164346027270715097356090158273828064351113617408695216784335528479782955390990766396664072738263905729098421717944801586385144715882326392535985307337504808503506865730117632239544582166418566561241557227987500446957344373354569759175185393242724727859295627477787968846741068808712044313193598893518817600454775767566380562036817397366754435388427847179736958229294632333322132191148410038662854417359865291
ct = "0x14f3b3a3f1f89237485cb2258ef59f17368381067fa0c9114598b8d80c4046eb69922823762e448e990aaa212276ac6c8f38ade0209c4130af32383dbf7d1d32a8320f6fa5fe41887ad34c3c37112ae23a5e81265e8f3c3beee361ccbad01d06349b4b2a31e48c0c3b6f8294b8b690454e1f54ad979b0cbc9eb96682dc1df5fe0d70cf9081146b7621a75e0ecd320b6d7ed5bb2ed2058a9177cece90e8235648c81dc5856d6ed59fbc626afa3aecb3a02ee8ff539b4d99980c70efdc861ecc8fc9b51d0a64c5683a896ab52ec9d4111e00c368162658caca59c12143395ed5cbfe7ca4124feb355c9cb3e7fd76d9353415528a0828f16afba4821b6d0d1170f9"
ct = int(ct, 16)
p1 = np.gcd(n1, n2)
p2 = n1 // p1
print("ct = " + hex(ct))
print()
print("p1 = %d" % p1)
print()
print("p2 = %d" % p2)
print()
print("p1*p2 = %d" % (p1*p2))
print()
print("n1 = %d" % n1)
carm = np.lcm(p1-1, p2-1)
d = modinv(65537, carm)
print("d = %d" % d)
print("d*e mod carm = %d" % ((d * 65537) % carm))
pt = pow(ct, d, n1)
print()
hexpt = hex(pt)[2:]
if len(hexpt) % 2 != 0:
hexpt = '0' + hexpt
print("hexpt = " + hexpt)
SECRET = bytes.fromhex(hexpt)
print(str(SECRET))
m1 = int.from_bytes(SECRET, "big")
print()
c1 = pow(m1, 65537, n1)
print("c1 = " + hex(c1))I uppgiften står "Vår slumpbitsgenerator är lite skev, men vad gör det?". När man kopplar upp sig mot den angivna tjänsten får man en hex-sträng. Med antagandet att strängen var flaggan xor:ad med en slumpmässig bitström och att flaggan börjar med 2020ctf{ började vi med att titta på de första 64 bitarna i den slumpmässiga bitströmmen. Då såg vi snart att sannolikheten för en nolla var betydligt högre än en etta. Med andra ord var sannolikheten att varje bit i kryptotexten var identisk med klartexten större än 0,5. Följande pythonprogram använder 31 kryptotexter för att spotta ut en flagga som inte är helt rätt, men går att rätta för hand. När det är gjort har man flaggan 20ctf{svag_slump_som_skydd_slutar_som_synd}.
strs = [
"b21c7224b35cc4b9a766c7e57463d4573f105ff13f3752e11fb967685ff14c37737cf2777e396f317fd1ec2747",
"3279363853497a7b6633c86f5ef262e90d30cd0345333ada4e6d34e9de537cb5fcd5b54e1f7a8ddc646a7a6579",
"a2b20222e61cb236f07663721379e4297970fe3bee4bbd773f79d4414833c23494e5e276fbc57bc77f6ace647c",
"72b3ab00e87066396b70637fcf13e8746962bffbd66027534bef7c656170cc7056f5726f535fad5b337908ae6a",
"3bb2727833752d795125654d4ff74575453142e3096cbffb1a77e1c97efeec2c7f61ae7eeb7729f658214eb5db",
"32319a206e70574b4b3ef1ed5f67788d5f121b6ece6cdf32fbf470645fc7caf4708d603f57578f1d56c26d71bb",
"0210061bed574a7946f6794513736c4da161de793d9e57734a6972ecdd6944877699724fd9a9e7da6b7c5ec07d",
"59b004520d6cf34e3ae4e40e17709c776ddd5d722ee44a6d28b9663edfdc647765271a2673ee665d5bbdbd8443",
"4a70197a27526723ba67e55385335e7d7f60b24906604c9d61e9b254ed2658f57e61501f2257797f72433e267e",
"100e5321db702dbf732c4523a9d342ed6d5767e7d7691b69cd2077c61d1be4756321635f6549f751fe55de556d",
"d914b342ec306779730bc773c8397d5c7d31cf15effd4b5d53b965cc0eb36b77f469014a3347827af7cd6e44d5",
"f335201bca746ee9e2eefb5779732df57723913b7e6c4bf3ed58cd8e4b626875142d7b7f732a64fb51f96a657e",
"23516c183175264b3376d8359f42ec542471f9c9676df7de2fa9f464ff7934b4b6f1425f2a752d5f56db566051",
"0a6df2b3e33576fdb9bc27f7c3eb29076f684ee65dec8923c87be46cdf4b4e6d4c535b4e334ca5799ae96e6279",
"12197f6e0b7c47fd6b6ce8654bab797d44447cf376f45c92a932246e7533ad565409975677673edd6bf965b579",
"96103a10b72d4eebdbf66146cf983631e5307ffb6bcf47836b312ea5b9f2696ef44c5845e52e0d4f7ba9ce5556",
"93a93245c131ef3dd37563524c325c650543d25c5e541b9510cb37461fe36d037069625345cf5ec11b7f4fa5f7",
"49b13354a274627b71cf7122f6112e657d717fd9f54dfbbfe95924667ff3f565a040125f126efdd67c29cf6459",
"12224e90e170a5432a7ee9d28aab65356a729db116b4733776f8452d5fa1ee717c19b0f941ccf77e7bed2e6034",
"76a8f3014f7644737316e17348c200b57c60585177615ef3577b6d625d616a3216f55a31636628c33b785e212d",
"73303486437e0f303f77c8677733045178f069332e4e5d784be9582e53724d9665c1e09f726f191c14a95664cc",
"35a43afee1b020436b6628364777229540645d37c7b5175aea6565604f32ed7564d1441956f7257733b16d2545",
"1a243020e3bc6e61003b31ad540aa470e476ef7263fd16470970a6b14b26445e85b2f059eb667d5f40f50eec70"
"111cb370437be4faa6fe654fbbf06b617df2e9f3e64e2ec10a59de374f63641634505a48f26beb6fbb396670f7",
"82706b9161a5642e13c2f1476fa37c748c394a7d3f3d0733057954f765b1b474e4697070716e6d7a6369ef627c",
"760a85182f7e27db7b76c507af62797d4d29596249a157fa296b86463b21d0e594715c263729f54e53c8baf42d",
"ea104254baa926fbfb16bd466fb06fbdcc5c5f69144d05ff79bb0db447076875d4fdb65e536ee11ed3396e3c6b",
"93780331d025564b777679f5a9ba4a57e1635fd56f497277f5bd6c67df378d373d6a20ffe5665d5f7971ef6239",
"e675d23c26d76e33f35245407ff17c75adf01bf14b79cad74d396e34a7731e7556f1b35d7136ed4c717048f8f9",
"28742ab6db6f9e70777460efdeaf6f15455cd9356c2f35e3c8f94c685c73f4615c71a2da26632c5b523fec67f4",
"0023305863746eaa002467a7dbbedc5d577c16426e2d0d12692864405f57dc6fe16b2a1717a71d5dd27922e0d0"
]
bins = []
for x in strs:
b = bin(int(x, 16))[2:]
while len(b) < 360:
b = "0" + b
bins.append(b)
output = ""
print(len(bins[0]))
for p in range(len(bins[0])):
zeros = 0
ones = 0
for x in bins:
if x[p] == '0':
zeros += 1
elif x[p] == '1':
ones += 1
else:
print("ERRR: " + x[p])
print("%3d %2d %2d" % (p, zeros, ones))
if zeros >= ones:
output = output + "0"
else:
output = output + "1"
print(output)
cc = ""
for i in range(45):
bbb = output[i*8:(i+1)*8]
cc = cc + chr(int(bbb, 2))
print(cc)Här hjälptes verkligen hela laget åt! Först identifierade vi att vissa tecken i cookieinformationssidan på den angivna webbplatsen var i fetstil. Efter lite funderande antog vi att det var en bitström och gissade att de feta tecknen var ettor och de icke-feta var nollor. Efter att ha parsat detta för hand hade vi en bitström på 170 bitar:
10011101100010001101100111100010011101100010001101100111100000010100110010101110010000110101010011100100001101010100100010010011000010001011010110000100000000100111001101
Eftersom 170=2×5×17 låg det nära till hands att anta att om bitströmmen innehöll tecken så var de antingen 5 eller 10 bitar långa. Snart upptäckte vi att vissa fembitarstecken, som 10011, återkommer tämligen ofta i strängen. Då stod det klart att vi hade att göra med en fembitars teckenkod. Den första gissningen var Baudot, men det visade sig vara fel. Ivrigt googlande efter fembitarskoder ledde oss till Baconkoden, där en lagmedlem snabbt påpekade att det har en köttig klang. Vi bytte ut ettorna mot A och nollorna mot B och kastade in resultatet i en webbaserad Baconavkodare. Resultatet var flaggan TWENTYTWENTYCTFOINKOINKISMELLBACON.
Vi idlade på IRC. Flaggan stod i topic: 2020ctf{that_was_easy}.
I uppgiften stod "En lösenordsskyddad .zip. Lösenordet är den fyrasiffriga kod som utgör filnamnet på nästa zipfil." Första zipfilen hette 3466.zip. Följande pythonprogram packar upp allt (och kraschar sedan). Efter kraschen har filen flagga.txt packats upp. Den innehåller flaggan 2020ctf{hoppas_du_inte_gjorde_detta_manuellt}.
import zipfile
def zip(fname):
zz = zipfile.ZipFile(fname, "r")
next = zz.filelist[0]
print("Next: " + next.filename)
print("Passwd: " + next.filename[:-4])
zz.setpassword(bytes(next.filename[:-4], 'ascii'))
zz.extract(next.filename)
zip(next.filename)
zip("3466.zip")Man kopplar upp sig mot en tjänst som ber en ropa "READY" när man är beredd och sedan får man ett antal mattetal att lösa på kort tid. Ett pythonscript skrevs som ansluter till tjänsten och löser talen. När alla talen är lösta belönas man med en flagga.
import socket
def sumstr(str):
sum = 0
buf = '0'
next = '+'
for c in str:
if c.isdigit():
buf = buf + c
elif next == '+':
sum += int(buf)
buf = '0'
next = c
elif next == '-':
sum -= int(buf)
buf = '0'
next = c
if next == '+':
sum += int(buf)
else:
sum -= int(buf)
return sum
TCP_IP = 'challenges.2020ctf.crate.foi.se'
TCP_PORT = 53111
BUFFER_SIZE = 1024
MESSAGE = "READY\n"
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.connect((TCP_IP, TCP_PORT))
ready = False
while True:
data = s.recv(BUFFER_SIZE)
print (data)
if ready:
sum = 0
sum = sumstr(data)
s.send(str(sum) + "\n")
print("Sent " + str(sum))
else:
if "Shout READY to go!" in data:
s.send(MESSAGE)
ready = True
s.close()Vi fyllde i frågeformuläret och belönades med en flagga: 2020ctf{tack_so_mycket_for_ditt_svar}.
Genom att prova division med noll upptäckte vi att miniräknartjänsten använder eval() för att göra själva beräkningen. Det innebar att vi kunde få servern att köra godtycklig pythonkod. Först provade vi att få till en reverse shell ned nc, men programmet saknades på servern. Lättare var att köra __import__('os').system('ls') för att lista innehållet i den aktuella programkatalogen och sedan dumpa flagga.txt med __import__('os').system('cat flagga.txt').
Efter inspektion av startsidan hittades flaggan som en HTML-kommentar.
Burp hjälper! Man söker bara på måsvingen som används i en flagga och låser ner frågan till att bara titta i responseheadern och vips har man alla delar.
Och hur vet man det? Svar: när man hittat den första delen av flaggan i headern manuellt, kan man rätt snabbt förstå att de andra också finns i headern på diverse URL:er. Man måste först ha crawlat siten dock. En enkel grep hade givetvis fixat det för den som vill göra det med mindre resurser och har en lokal kopia av siten.
Problemet är mycket enklare än vad man kan tro. Texten i frågan säger att hundens enhet får ett annat svar än en vanlig webbläsare och hur vet webbservern vilken som är vilken? Svaret är givetvis att den tittar på User-Agentheadern i HTTP-frågan. Så vi gick till Wikipedias svenska sida om hundraser och skapade en textfil med alla raser. Denna tryckte vi sedan in i Burps intruder och cyklade igenom ("Sniper") hundraserna i User-Agent.
Så fort vi kom till första rasen som hade ordet "Spaniel" i sig, fick vi en 301 redirect. Denna ledde till en bild på en hund med flaggan under.