S.H.E.L.L. CTF Writeup - よっちんのブログ

この大会は2021/6/5 15:30(JST)～2021/6/7 15:30(JST)に開催されました。
今回もチームで参戦。結果は2602点で533チーム中46位でした。
自分で解けた問題をWriteupとして書いておきます。

check_flag (Reverse Engineering 100)

$ strings checkflag.exe | grep SHELL
SHELL{bas1c_r3v}

SHELL{bas1c_r3v}

keygen (Reverse Engineering 200)

チェックしている文字を並べていく。

SHELL{s3nb0nzakur4_k4g3y05h1}

anonym (Web Security 100)

http://3.142.122.1:8887/robots.txtにアクセスすると、次のように書いてある。

User-agent: *
Disallow: /yfhdgvs.txt

http://3.142.122.1:8887/yfhdgvs.txtにアクセスすると、フラグが書いてあった。

SHELL{n0_ro80t5_4llow3d_50886509749a98ef14ec2bc45c57958e}

Under Development (Web Security 100)

HTMLソースを見ると、コメントにこう書いてある。

<!--TODO: Develop auth, buy some cookies from the supermarket-->

クッキーにはprivilegeキーにdXNlcg%3D%3Dと設定されているので、base64デコードする。

$ echo dXNlcg== | base64 -d
user

"admin"のbase64 エンコードデータを設定してみる。

$ echo -n admin | base64
YWRtaW4=

YWRtaW4%3D をクッキーに設定する。

SHELL{0NLY_0R30_8e1a91a632ecaf2dd6026c943eb3ed1e}

Collide (Web Security 200)

shellパラメータの値のsha256とpwnパラメータの値のsha256で異なる文字列で衝突を発生させるようなコード。次にようなURLにして、パラメータに配列を使って、同じオブジェクト扱いにする。

http://3.142.122.1:9335/?shell[]=a&pwn[]=b

SHELL{1nj3ct_&_coll1d3_9d25f1cfdeb38a404b6e8584bec7a319}

login (Web Security 300)

http://3.142.122.1:8889/main.jsを見たらこう書いてある。

function checkIt() {
  var user = document.getElementById("username").value; var pass = document.getElementById("password").value;
  if (user != "din_djarin11") alert("Only for user: din_djarin11"); else {
    var s = Hash(pass);
    if (s == "9ef71a8cd681a813cfd377817e9a08e5") window.location = "./" + pass; 
    else alert("Invalid login");
  }
}

Hashはmd5の処理になっている。9ef71a8cd681a813cfd377817e9a08e5をCrackStationでクラックすると、"ir0nm4n"であることがわかる。以下の情報でログインする。

Username: din_djarin11
Password: ir0nm4n

「login」をクリックしたら、ir0nm4nというファイルがダウンロードされ、このファイルにフラグが書いてあった。

SHELL{th1s_i5_th3_wa7_845ad42f4480104b698c1e168d29b739}

Hidden inside (Forensics 100)

jpgが添付されている。

$ zsteg mystic-fairy-girl-magical-dark-cgi-3840x2558-5287.jpg 
imagedata           .. file: VAX-order 68k Blit mpx/mux executable
b1,r,lsb,xy         .. text: "NarUTO_Is_hokaGE"★
b1,abgr,msb,xy      .. file: PGP\011Secret Sub-key -
b2,r,msb,xy         .. text: "z@(Z}v-J"
b2,g,lsb,xy         .. text: "'vV4Mc$v)7"
b2,g,msb,xy         .. text: "zA(Z}}-J"
b3,bgr,msb,xy       .. text: "F7JNF8qb"
b3,abgr,msb,xy      .. text: "g{6G|DGt6gs"
b4,r,lsb,xy         .. text: "c$UR%R$C#5D2%E#%C#\#$C$UU#EUU%DR'C3B5'CS"
b4,r,msb,xy         .. text: "\"Ll*\"bNd**"
b4,g,lsb,xy         .. text: "tEUTET5dDEUDEUDES4C5TEUU4UUVEVdGd4TE7SS"
b4,rgb,lsb,xy       .. text: "H$eWUrF#TWF"
b4,bgr,lsb,xy       .. text: "XBd'UuVBS'T"
b4,rgba,lsb,xy      .. text: "4o$o4o4oU"

SHELL{NarUTO_Is_hokaGE}

Cold Compress Inside (Forensics 200)

PNGファイルフォーマットの後に、ZIPが付いている。解凍して展開すると、以下の2つのファイルが入っている。

・o
・o.exe

$ ./o
Hello, World!
CRazy_MosQUIto_nEEDS_odoMOS

SHELL{CRazy_MosQUIto_nEEDS_odoMOS}

Hidden inside 2 (Forensics 200)

Stegsolveで開き、Extract ViewでGreenのLSBにチェックを入れると、PNGが見えた。エクスポートした画像にフラグが書いてあった。

RayMONd_redDINTON_is_nOt_iLLYA

SHELL{RayMONd_redDINTON_is_nOt_iLLYA}

encoder (Cryptography 100)

シーザー暗号。https://www.geocachingtoolbox.com/index.php?lang=en&page=caesarCipherで復号する。

Rotation 7:
SHELL{P1Z_W3AR_4_M45K}

SHELL{P1Z_W3AR_4_M45K}

EASY-RSA (Cryptography 100)

nをfactordbで素因数分解する。

n = 31415926535897932384626433832795028841 * 56129192858827520816193436882886842322337671

あとはそのまま復号する。

from Crypto.Util.number import *

n = 1763350599372172240188600248087473321738860115540927328389207609428163138985769311
e = 65537
c = 33475248111421194902497742876885935310304862428980875522333303840565113662943528

p = 31415926535897932384626433832795028841
q = 56129192858827520816193436882886842322337671
phi = (p - 1) * (q - 1)
d = inverse(e, phi)
m = pow(c, d, n)
flag = long_to_bytes(m)
print flag

shell{switchin_to_asymmetric}

Subsi (Cryptography 100)

換字式暗号でテーブルがわかっているので、元に戻す。

alpha = 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ{}_1234567890'
key   = 'QWERTPOIUYASDFGLKJHZXCVMNB{}_1234567890'

encrypted_msg = 'HITSS{5X65Z1ZXZ10F_E1LI3J}'

flag = ''
for i in encrypted_msg:
    index = key.index(i)
    flag += alpha[index]
print flag

SHELL{5U65T1TUT10N_C1PH3R}

Algoric-Shift (Cryptography 100)

3つに分けて並べ直しているので、元に戻す。

ciphered_txt = 'HESL{LRAT5PN51010T_CNPH1R}3'

li1 = [ciphered_txt[i] for i in range(0, len(ciphered_txt), 3)]
li2 = [ciphered_txt[i] for i in range(1, len(ciphered_txt), 3)]
li0 = [ciphered_txt[i] for i in range(2, len(ciphered_txt), 3)]

flag = ''
for i in range(len(li0)):
    flag += li0[i]
    flag += li1[i]
    flag += li2[i]
print flag

SHELL{TRAN5P051T10N_C1PH3R}

haxxor (Cryptography 100)

フラグは"S"から始まることを前提に、XORキーを求め、復号する。

enc_str = '0x2-0x19-0x14-0x1d-0x1d-0x2a-0x9-0x61-0x3-0x62-0x15-0xe-0x60-0x5-0xe-0x19-0x4-0x19-0x2c'
enc = [int(code, 16) for code in enc_str.split('-')]

key = enc[0] ^ ord('S')

flag = ''
for i in range(len(enc)):
    flag += chr(enc[i] ^ key)
print flag

SHELL{X0R3D_1T_HUH}

BruteforceRSA (Cryptography 200)

nをfactordbで素因数分解する。

p = 320163545884759912335372936276795190799
q = 329022220307104142121947724162904472797

あとはそのまま復号する。

from Crypto.Util.number import *
import json

with open('values.json', 'r') as f:
    data = json.load(f)

e = data['e']
n = data['n']
c = data['enc_msg']

p = 320163545884759912335372936276795190799
q = 329022220307104142121947724162904472797

assert n == p * q

phi = (p - 1) * (q - 1)
d = inverse(e, phi)
m = pow(c, d, n)
flag = long_to_bytes(m)
print flag

shellctf{k3y_s1ze_m@tter$}

arc-cipher (Cryptography 200)

暗号の処理概要は以下の通り。

・k: keyのASCIIコードの配列
・s: 0～255の配列
・kを繰り返し、255要素分作成
・key_new = key_stream(flag,key_sche(s,k))
　→flagの長さだけに影響するので、keyはわかる
・flagとkey_newとXORをする。

key_newを求め暗号データとXORをとって復号する。

def key_sche(s, k):
    j = 0
    for i in range(256):
        j = (j + s[i] + k[i]) % 256
        temp = s[i]
        s[i] = s[j]
        s[j] = temp
    return s

def key_stream(s, flag_len):
    ks = []
    i = 0
    j = 0
    status = 1
    while(status == 1):
        i = (i + 1) % 256
        j = (j + s[i]) % 256
        s[i], s[j] = s[j], s[i]
        t = (s[i] + s[j]) % 256
        ks.append(s[t])
        if len(ks) == flag_len:
            status = 0
    return ks

key = 'MANGEKYOU'

s = []
k = []
for i in key:
    k.append(ord(i))

for i in range(0,256):
    s.append(i)
    if i >= len(key):
        k.append(k[i % len(key)])

hex_enc_txt = 'a7 f9 de 54 29 92 7f 61 9a 7a 5f f3 f4 1a 88 a1 8f ca 97 47'

enc_list = [int(code, 16) for code in hex_enc_txt.split(' ')]

key_new = key_stream(key_sche(s, k), len(enc_list))

flag = ''
for i in range(len(enc_list)):
    flag += chr(enc_list[i] ^ key_new[i])
print flag

SHELL{S4SKU3_UCH1H4}

PowerRSA (Cryptography 500)

qはpの次の素数なので、近い数値。Fermat法で素因数分解し復号する。

import socket
from Crypto.PublicKey import RSA
from Crypto.Util.number import *

def recvuntil(s, tail):
    data = ''
    while True:
        if tail in data:
            return data
        data += s.recv(1)

def isqrt(n):
    x = n
    y = (x + n // x) // 2
    while y < x:
        x = y
        y = (x + n // x) // 2
    return x

def fermat(n):
    x = isqrt(n) + 1
    y = isqrt(x * x - n)
    while True:
        w = x * x - n - y * y
        if w == 0:
            break
        elif w > 0:
            y += 1
        else:
            x += 1
    return x - y, x + y

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.connect(('34.92.214.217', 8887))

data = recvuntil(s, 'Encrypted Flag =')
data += recvuntil(s, '\n').rstrip()
print data

pub_data = '\n'.join(data.split('\n')[1:-1])
pubkey = RSA.importKey(pub_data)
n = pubkey.n
e = pubkey.e
c = int(data.split('\n')[-1].split(' ')[-1], 16)

p, q = fermat(n)
phi = (p - 1) * (q - 1)
d = inverse(e, phi)
m = pow(c, d, n)
flag = long_to_bytes(m)
print flag

実行結果は以下の通り。

Public Key = 
-----BEGIN PUBLIC KEY-----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-----END PUBLIC KEY-----
Encrypted Flag = 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
��shell{entr0py_1s_th3_k3y_L9mlIsTtB557I/Nh4gqL87MxcugLIfZI}

shell{entr0py_1s_th3_k3y_L9mlIsTtB557I/Nh4gqL87MxcugLIfZI}

Puny Factors (Cryptography 500)

nが素数で復号の方法もコードに書かれているので、その通りに復号する。

import socket
from Crypto.PublicKey import RSA
from Crypto.Util.number import *

def recvuntil(s, tail):
    data = ''
    while True:
        if tail in data:
            return data
        data += s.recv(1)

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.connect(('34.92.214.217', 8889))

data = recvuntil(s, 'c =')
data += recvuntil(s, '\n').rstrip()
print data

pub_data = '\n'.join(data.split('\n')[:-1])
pubkey = RSA.importKey(pub_data)
n = pubkey.n
e = pubkey.e
c = int(data.split('\n')[-1].split(' ')[-1])

phi = (n - 1) * (n - 1)
d = inverse(e, phi)
m = pow(c, d, n)
flag = long_to_bytes(m)
print flag

実行結果は以下の通り。

shellctf{pr1m3s_ar3_sup3r_int3re$tinG}

Vuln-AES (Cryptography 500)

暗号化は以下の文字列に対して行われる。パディングは長さが16の倍数の場合行われない。

[16-bytes] + [入力] + [flag]

フラグを1文字ずつはみ出させ、ブロック単位で暗号化したデータが一致するものを探すことを続けることによってフラグを割り出す。

$ nc 34.92.214.217 8885
Crewmate! enter your situation report: a
xX+NDjg0X9tmJLobdQv9k9ds/4i9bLo8u6OoRjBMuldg6rjc+L5XlwAejtua+qoK

$ nc 34.92.214.217 8885
Crewmate! enter your situation report: aa
xX+NDjg0X9tmJLobdQv9k0b0FVhqId3/a0bVJY6DW0f3xfscR3zfjDwfjiUWyAd7

$ nc 34.92.214.217 8885
Crewmate! enter your situation report: aaa
xX+NDjg0X9tmJLobdQv9k2Rckh577ORwULBDkusPTDzydgpQE6Y6XTNE8EAJYj0X

$ nc 34.92.214.217 8885
Crewmate! enter your situation report: aaaa
xX+NDjg0X9tmJLobdQv9kwIDub07Cuvooeb4r0qBYZdXANVJGF5XWUZtYaOp8R5R

$ nc 34.92.214.217 8885
Crewmate! enter your situation report: aaaaa
xX+NDjg0X9tmJLobdQv9k4yLxzWHDyrYSsvCBp9FyyB3CeHBUH8eopPhHFFTWYLP

$ nc 34.92.214.217 8885
Crewmate! enter your situation report: aaaaaa
xX+NDjg0X9tmJLobdQv9k09ZEA+t4ZhMy+jT+T4XOk94KEhYfi3NHWY5aIclyLSu

$ nc 34.92.214.217 8885
Crewmate! enter your situation report: aaaaaaa
xX+NDjg0X9tmJLobdQv9k5GBwEvqG6CM9+6uoDmrQ0/0oUIaOYWdT9eiyrSVrU6n

$ nc 34.92.214.217 8885
Crewmate! enter your situation report: aaaaaaaa
xX+NDjg0X9tmJLobdQv9k2Oso+o93pnbThKtFswQkyCHZfZapk8YdLtgwFJk6kls

$ nc 34.92.214.217 8885
Crewmate! enter your situation report: aaaaaaaaa
xX+NDjg0X9tmJLobdQv9k+2ltZKmKyrSOcHkZJM/mlSj9bdYMgopYPZohpXbkaOs

$ nc 34.92.214.217 8885
Crewmate! enter your situation report: aaaaaaaaaa
xX+NDjg0X9tmJLobdQv9k/LQkrNK7YupRArfgwOhrvMZD+CsUsQXEa0aZVcsH5pq

$ nc 34.92.214.217 8885
Crewmate! enter your situation report: aaaaaaaaaaa
xX+NDjg0X9tmJLobdQv9k/8KHf21mRN+RVk3pezy9qEh22WqGpMYPIsNyQyMRgqD

$ nc 34.92.214.217 8885
Crewmate! enter your situation report: aaaaaaaaaaaa    
xX+NDjg0X9tmJLobdQv9k1ogVkj8E8TuHlXfa5NXsMvugb2sTfvfrBCBSOvexZ6L

$ nc 34.92.214.217 8885
Crewmate! enter your situation report: aaaaaaaaaaaaa
xX+NDjg0X9tmJLobdQv9k2X2qXlJTJABFnkdpGYVqS3lbOXXgZh4ORmapkbU0pJ5

$ nc 34.92.214.217 8885
Crewmate! enter your situation report: aaaaaaaaaaaaaa
xX+NDjg0X9tmJLobdQv9k6uJw5r5T1+MLtgzrH/prSIUnYCI5sIrshw0ZG6I6Cn3

$ nc 34.92.214.217 8885
Crewmate! enter your situation report: aaaaaaaaaaaaaaa
xX+NDjg0X9tmJLobdQv9k3AGFRiZTGeG8/XEsLctVgoQecf4yt/Ef7Oon84ND8+s

$ nc 34.92.214.217 8885
Crewmate! enter your situation report: aaaaaaaaaaaaaaaa
xX+NDjg0X9tmJLobdQv9k/AV/+SjM/eHGxK2+lZgigM83+M72twqaKyBgeUW2zjo

$ nc 34.92.214.217 8885
Crewmate! enter your situation report: aaaaaaaaaaaaaaaaa
xX+NDjg0X9tmJLobdQv9k/AV/+SjM/eHGxK2+lZgigPXbP+IvWy6PLujqEYwTLpXYOq43Pi+V5cAHo7bmvqqCg==　→64バイト

フラグは以下のようなブロックの構成のイメージ。

0123456789abcdef
????????????????
XXXXXXXXXXXXXXXX
FFFFFFFFFFFFFFFF

flagは16バイトであることがわかる。

0123456789abcdef
????????????????
XXXXXXXXXXXXXXXA
XXXXXXXXXXXXXXXF
FFFFFFFFFFFFFFFP

import socket
import base64

def recvuntil(s, tail):
    data = ''
    while True:
        if tail in data:
            return data
        data += s.recv(1)

flag = ''
for i in range(16):
    for code in range(32, 127):
        s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        s.connect(('34.92.214.217', 8885))

        try_pt = 'X' * (15 - i) + flag + chr(code) + 'X' * (15 - i)
        data = recvuntil(s, ': ')
        print data + try_pt
        s.sendall(try_pt + '\n')

        data = recvuntil(s, '\n').rstrip()
        print data
        try_ct = base64.b64decode(data)
        if try_ct[16:32] == try_ct[32:48]:
            flag += chr(code)
            break

print flag

実行結果は以下の通り。

　　　　　　　　　　　　　　　　：
Crewmate! enter your situation report: shell{kinda_susx
xX+NDjg0X9tmJLobdQv9k67DKHeF54A/Dl4yLqvdeXc83+M72twqaKyBgeUW2zjo
Crewmate! enter your situation report: shell{kinda_susy
xX+NDjg0X9tmJLobdQv9k2GUUpmSt/pkv1mwX2MCxr883+M72twqaKyBgeUW2zjo
Crewmate! enter your situation report: shell{kinda_susz
xX+NDjg0X9tmJLobdQv9k9YBp9lWZiOWtrScZf0P5v083+M72twqaKyBgeUW2zjo
Crewmate! enter your situation report: shell{kinda_sus{
xX+NDjg0X9tmJLobdQv9k/zabogRr3MjhFPzSiLZ9zY83+M72twqaKyBgeUW2zjo
Crewmate! enter your situation report: shell{kinda_sus|
xX+NDjg0X9tmJLobdQv9kzkXxh9nJyHpbyIhVXR7i9U83+M72twqaKyBgeUW2zjo
Crewmate! enter your situation report: shell{kinda_sus}
xX+NDjg0X9tmJLobdQv9kzzf4zva3CporIGB5RbbOOg83+M72twqaKyBgeUW2zjo
shell{kinda_sus}

shell{kinda_sus}