SECCON CTF 2022 writeup
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はじめに
2022/11/12〜13にかけて開催されたSECCON CTF 2022にチームtaskとして参加し243/726位でした。
revのwarmupであるbabycmpしか通せなかったためwriteupは不要かと思っていました。
しかし、他の参加者のwriteupを見ると、私のようにGDBで無理矢理解いている人がいなかったため、解法共有のためにwriteupを書くことにしました。
[Rev] babycmp(176 solves/79pts)
baby_mode = 1👶chall.baby 214fb8d53720d5183ed0fa850d00c33adb310e60
64bitのELFファイルで、コマンドライン引数に正しいFLAGを設定するとCorrectと表示される系の問題に見えます。
$ file chall.baby
chall.baby: ELF 64-bit LSB shared object, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, BuildID[sha1]=ded5cc024f968b3087bf5d3df8649d14714e7202, for GNU/Linux 3.2.0, not stripped
$ ./chall.baby
Usage: ./chall.baby FLAG
$ ./chall.baby SECCON{hoge}
Wrong...
Ghidraで解析すると、以下のif文がtrueならCorrectになるようです。しかし、これらのデコンパイル結果を見てもよく分かりませんでした。そこで、動的解析してみることにしました。
GDBの逆アセンブル結果を見るに
0x0000000000001271のje命令0x00000000000012b5のjne命令0x00000000000012c0のjne命令
がそれぞれ条件を満たせば良いことが分かります。
$ gdb -q ./chall.baby
(snip)
gdb-peda$ disas main
(snip)
0x0000000000001257 <+215>: mov r12,QWORD PTR [rbp+0x8]
0x000000000000125b <+219>: mov rax,QWORD PTR [r12]
0x000000000000125f <+223>: mov rdx,QWORD PTR [r12+0x8]
0x0000000000001264 <+228>: xor rax,QWORD PTR [rsp+0x20]
0x0000000000001269 <+233>: xor rdx,QWORD PTR [rsp+0x28]
0x000000000000126e <+238>: or rdx,rax
0x0000000000001271 <+241>: je 0x129e <main+286> # 1つ目の条件
(snip)
0x000000000000129e <+286>: mov rax,QWORD PTR [r12+0x10]
0x00000000000012a3 <+291>: mov rdx,QWORD PTR [r12+0x18]
0x00000000000012a8 <+296>: xor rax,QWORD PTR [rsp+0x30]
0x00000000000012ad <+301>: xor rdx,QWORD PTR [rsp+0x38]
0x00000000000012b2 <+306>: or rdx,rax
0x00000000000012b5 <+309>: jne 0x1273 <main+243> # 2つ目の条件
0x00000000000012b7 <+311>: mov eax,DWORD PTR [rsp+0x40]
0x00000000000012bb <+315>: cmp DWORD PTR [r12+0x20],eax
0x00000000000012c0 <+320>: jne 0x1273 <main+243> # 3つ目の条件
0x00000000000012c2 <+322>: lea rdi,[rip+0x1e1b]
0x00000000000012c9 <+329>: xor r12d,r12d
0x00000000000012cc <+332>: call 0x1100 <puts@plt>
(snip)
そのために、それぞれの命令の前の xor 命令および cmp 命令にて以下を比較していることが分かります。最終的に、正しいFLAGがコマンドライン引数で渡された時に、これらのレジスタとスタック領域の値が一致するはずです。FLAGに利用できる文字種はRulesに書いてある通り、ASCIIの 0x20 から 0x7e の間です。そのための1文字ずつリークさせることが可能です。
| レジスタ | スタック領域 |
|---|---|
| rax | QWORD PTR [rsp+0x20] |
| rdx | QWORD PTR [rsp+0x28] |
| rax | QWORD PTR [rsp+0x30] |
| rdx | QWORD PTR [rsp+0x38] |
| eax | DWORD PTR [rsp+0x40] |
その操作をするためのGDB Scriptがこちらです。 FLAG= の部分16文字ずつしかリークできないので、少しずつ上書きしました。結果、FLAGを取得できました。
import gdb
import re
FLAG=''
# 1st breakpoint
# breakpoint="0x555555555264"
# -> SECCON{y0u_f0und
FLAG='SECCON{y0u_f0und'
# 2nd breakpoint
# breakpoint="0x5555555552a8"
# -> SECCON{y0u_f0und_7h3_baby_flag_Y
FLAG='SECCON{y0u_f0und_7h3_baby_flag_Y'
# 3rd breakpoint
breakpoint="0x5555555552bb"
# # -> SECCON{y0u_f0und_7h3_baby_flag_YaY}
gdb.execute(f"b *{breakpoint}")
for i in range(8):
# flag format is SECCON{[\x20-\x7e]+}
for ch in range(0x20, 0x7e):
if any([scheme == ch for scheme in [0x27]]):
continue
tmp_flag = FLAG + chr(ch)
print(tmp_flag)
gdb.execute(f"r '{tmp_flag}'")
# rax = gdb.parse_and_eval('$rax')
# rdx = gdb.parse_and_eval('$rdx')
eax = gdb.parse_and_eval('$eax')
i = gdb.inferiors()[0]
rsp_list = []
# offsetは0x20(rax) -> 0x28(rdx) -> 0x30(rax) -> 0x38(rdx) -> 0x40
# y0uの0がうまく動いてなかった、なぜ？guessしてしまったけど
padding = 0x20
# offset = 0x20 + padding
offset = 0x20
for idx in range(8):
# stack_addr = gdb.parse_and_eval(f'$rsp+{hex(offset + idx)}')
r12 = gdb.parse_and_eval('$r12')
stack_addr = gdb.parse_and_eval(f'{hex(int(r12) + offset+ idx)}')
m = i.read_memory(stack_addr, 1)
rsp_list.append(m.hex())
# rax_list = re.split('(..)',format(int(rax), '016x'))[1::2]
# rax_list.reverse()
# rdx_list = re.split('(..)',format(int(rdx), '016x'))[1::2]
# rdx_list.reverse()
eax_list = re.split('(..)',format(int(eax), '016x'))[1::2]
eax_list.reverse()
# print(f"rax: {rax_list}")
# print(f"rdx: {rdx_list}")
print(f"eax: {eax_list}")
print(f"rsp: {rsp_list}")
gdb.execute('c')
is_ok = True
for idx in range(len(tmp_flag)-padding):
# paddingの1の位が0の時はrax、8の時はrdxレジスタを参照する
ra = eax_list[idx]
sp = rsp_list[idx]
print(f"ra: {ra}, sp: {sp}, ra==sp: {ra==sp}")
is_ok &= (ra==sp)
if not is_ok:
continue
FLAG = tmp_flag
print(f"OK!!!! {FLAG}")
break
おわりに
あまり賢い解き方ではないですが、解けたのは嬉しかったです。Web問題の復習にはもう少し時間がかかりそうなので、それも終わったら復習記事を書こうと思います。