SECCON Beginners CTF 2021 writeupと振り返り（Begginer）

2021年5月22日～23日に開催されたSECCON Beginners CTF 2021に参加したので、振り返りと学んだことをまとめたいと思います。結論から言うと、全然手も足も出なかったです…　期間中に触れたのはBeginnerの問題のみで、そのうち2問しか解けないというありさまでした。まあ勉強不足は仕方がないので、しっかり復習していきたいと思います。今回は僕が期間中に触れることのできたBeginner問題のみ復習していきます。その他の問題は僕の知識がついてからおいおい取り組んでいきたいと思っています。

1. crypto simple_RSA

タイトルの通りRSA暗号を解くというものですが、eが小さくc^e＜nが明らかなので、cのe乗根をとるだけで解くことができるというものです。ぼくはcpawCTFで一度学んだことがあったのでここまでは思いつけましたが、そのコードを書くことができませんでした…　この辺りはpythonの勉強不足ですね…

方法としてはgmpyのroot(c,e)で、cのe乗根をとることができるらしいです。それをlong_to_bytes関数で文字に戻すとflagが出てくるということですね。

solve.py

import gmpy
e = 3
c = 213791751530017111508691084168363024686878057337971319880256924185393737150704342725042841488547315925971960389230453332319371876092968032513149023976287158698990251640298360876589330810813199260879441426084508864252450551111064068694725939412142626401778628362399359107132506177231354040057205570428678822068599327926328920350319336256613
gmpy.root(c,e)
from Crypto.Util.number import *
long_to_bytes(rootで出てきた値)

2. crypto Logical_SEESAW

期間内では、コードを見た時にどのような仕組みになっているのかを理解することができませんでした。これも、pythonの勉強不足です…　どこかで書籍を買ってもう一度勉強し直そうかな…

さて、暗号としては50％の確率でflagとkeyのand演算を行い、得られた値をcipherとして出力します。この時flagもkeyもともに２進数なので、ともに1でないとcipherは1になりません。つまりcipherが1と出ている場所は、もとのflagも必ず1なのです。また、cipherが0と出ている場所は、flagは0と1のどちらも可能性があります。

この作業を１６回繰り返したとき、もとのflagが1であるのに16個のcipherがすべて0である確率は極めて低くなります。このことから、一度も1が出力されなければもとのflagは0、一回でも1が出力されていればもとのflagは1とみなすことができます。要するに、cipherの各位に対して論理和を計算すればいいということです。

solve.py

from Crypto.Util.number import *

cipher = ['11000010111010000100110001000000010001001011010000000110000100000100011010111110000010100110000001101110100110100100100010000110001001101000101010000010101000100000001010100010010010001011110001101010110100000010000010111110000010100010100011010010100010001001111001101010011000000101100', '11000110110010000100110001000000010001001111010010000110110000000110011010101110011010100110000010100110101100000100000000001110001001001000101000001010101001100000001010101010010110001001110001101010110100000110011010010110011000000100100011010000110010001001011001101010011000001101100', '11000010110010000100110001101000010001001111001000000110000100000110011000111110010010100110000000101110101101100000000010010110001001101000101010000010101000100000001000101110000010001001111001101010110100000010011010010110011000100000100011010010100010001001111001101010011000001101100', '11000110110010001100110000101000110001000111000000000110000000000110011010101110011000100110000010100110101101100100100010000100101001001000101010000010101000100000001010100110010010001001110001101010110000000110000010110110000000000000100011010010110010001011011001101010001000000111101', '11000110100010001100110000000000010001000111001010000110110100000110011010111110001010100110100011101110101110100010000000110100001001101000101010000010101001101000001000101000010010001001111001101010110000000010000010111110000000000010000011010010100010001001011001101010011000001111101', '11000010110010001100110001001000010001000011000000100110000000000110011010101110000010100110100011100110101110100010000000101100101001101000101010000010101001101000001010100010000010001011111001101010110100000110001010010110001010100100000011010010110010001011111001101010011000000101100', '11000110110010000100110001101000110001001011010000100110110000000110011000101110010000100110100001100110100110000000100010000110101001001000101010000010101001100000001000101110010010001011111001101010110000000010001010110110001010100110000011010000110010001011111001101010011000000101100', '11000010110010000100110000100000010001000111011000100110100000000110011000111110000010100110000001101110101111100100000010111110001001001000101000001010101001101000001000101010000110001011110001101010110000000110001010011110000010100010100011010010110010000011011001101010001000000111100', '11000010101010000100110001001000010001000011000000100110010000000100011000111110011000100110000001100110100101000010000000011100101001101000101000001010101001101000001010101110010110001001110001101010110000000010010010110110011000000010100011010000100010001011111001101010001000000101100', '11000010101010001100110000100000010001001111001010000110000000000100011010101110011000100110000011100110100111100110100000000110001001001000101010000010101000100000001000101100010010001011110001101010110000000110011010010110011010000000000011010010100010001011011001101010011000001101101', '11000010101010001100110001000000010001001011010010000110010100000100011000111110011000100110000010100110100111000100000000000100101001101000101010001010101000100000001000100000000110001001111001101010110000000110011010010110000010000100100011010000110010000011011001101010001000001101100', '11000110101010001100110001000000110001001111001010000110110000000110011010101110011000100110100001100110101111000100100010011110101001001000101010001010101000101000001000101100000110001011111001101010110100000010011010011110001000000100100011010010100010000001011001101010011000001111100', '11000110100010001100110001000000010001001011011010100110000000000100011000101110001000100110100001101110101101000110100010001100101001001000101010000010101000100000001010101100000010001001111001101010110100000110011010010110010000100110100011010010110010001001111001101010011000001101101', '11000110101010000100110000000000010001001111001010100110100100000100011010111110001000100110100001101110101100000000100000111110001001101000101000001010101001101000001010100110010010001011110001101010110100000110000010010110001010000010100011010010110010001001011001101010001000000101100', '11000010101010000100110000000000110001001011011010100110110000000110011000101110010010100110100000100110101111000010000000100100001001001000101000001010101001100000001000100000000010001011110001101010110000000010011010011110001010000000000011010010100010001001011001101010001000000101101', '11000110101010001100110001000000110001001111011000000110010100000100011000101110001010100110000001101110101110000100100000101110101001101000101000000010101000100000001010101010000010001011110001101010110000000010000010010110001000100100100011010000100010000001011001101010001000001111101']

flag = int(cipher[0], base=2)
for c in cipher:
    flag |= int(c, base=2)

print(long_to_bytes(flag).decode("utf-8"))

|=によって、論理和を計算することができるそうです。

3. reversing only_read

僕が期間内に初めて解いた問題です。内容は簡単で、デコンパイルしたもののmainの部分を読めばflagが書いてあります。僕はghidraを使ったのですが、これのほうがいいというデコンパイラがあれば教えてほしいです。

4. pwnable rewriter

pwnの勉強を全然したことがなかったということもあり、この問題はサーバーに接続することしかできませんでした。
与えられたファイルを読むとwinという関数の部分にflagを出力してくれそうな部分があるのでsaved ret addrをwin関数に書き換えるとflagがわかります。

$ nc rewriter.quals.beginners.seccon.jp 4103
Where would you like to rewrite it?
> 0x00007fff86f2e238
0x00007fff86f2e238 = 0x4011f6

5. web osoba

webサイトのリンクとwebサイトのファイルが与えられます。ファイルを見ると参照しているHTMLファイルの2つ上のファイルにflagがあることが分かるので、URLをhttps://osoba.quals.beginners.seccon.jp/?page=../flagと指定することでflagが出てきます。（この作業をディレクトリトラバーサルというそうです）

6. misc git-leak

gitに触り慣れていないということもあり、この問題も何をすればいいのか全く分からないという状況でした。
まず、reflogを使って、commitの履歴を見ます。すると7387982 HEAD@{7}でめもに対して上書きしているのが分かります。
cat-fileでファイルの中、ファイルツリーの中を見るとflagがあります。

$ git reflog
$ git cat-file -p 7387982
$ git cat-file -p a5b6b52f47aba96730ab61471ddcdff864e5dd8c
$ git cat-file -p 4cbb035d2ff072127b4e22919485127d2273e88e

7. 感想

今回初めて、CTFに参加させていただきました。普段cpawCTFやpicoCTFを解いている中では味わえない特別間や緊張感を味わうことができました。また、すぐにwriteupを見ることができないということから、解けるかもしれない問題に対していろいろググってみたり、時間尾をかけて考え込むということを初めてやったような気がします。writeupをみて知識を付けていくのもいいけど、新カリとググったり考え込む機会というのも大切だなと思いました。

ということで、これ以降は常設のCTFだけでなく、開催されている様々なCTFに参加してみたいと思います。そのなかで、知識と経験を蓄えていきたいです。今回のCTFではBeginner問しか触ることができませんでしたが、次に参加するときは少なくともeasy問まで解けることを目標に、勉強していきます！

最後までご視聴いただきありがとうございました！　指摘やアドバイス（内容についても記事についても）があれば、ぜひ教えていただけるとありがたいです。

8. 参考文献