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2024 中科大信息安全大赛题解

第十一届中科大信息安全大赛(Hackergame 2024)的经历与题解

又到了更新年更系列的时间,真没想到今年组委会还在 go(好吧,其实我也是,本文头图同样来源于此)。对我来说,今年花在比赛上的时间明显比往年少了,一方面是因为刚旅游回来太累了,而另一方面则是在 LLM 的帮助下一些简单的题目不再需要更多的时间来解决了。今年只拿了 1850 分,与上一年相比算是退步了,依旧在三百名左右徘徊,只能说我才是最该多练习的人(笑)。

签到

今年的签到题又选了某知名手游来玩梗,要求在 60 秒内输入 12 种不同语言的启动,作为 CTF 玩家那肯定不会傻傻按照这个要求来做的,随便输入点什么然后点击下面的“等不及了,马上启动!”,看到跳转的 URL 有一个 pass 参数,将参数值改为 true,搞定。

成功获取签到题的 flag

喜欢做签到的 CTFer 你们好呀

Sodayo,我最喜欢做签到了,不过怎么又是选了某个手游作为题图玩梗(虽然跟签到不是同一个)。

搜索中科大 CTF 战队招新找到了相关文章,琢磨了一会后得出结论除非这题考隐写术或者挖 Git 提交历史不然这里应该没什么好挖的,然后找到了战队主页,居然是模拟终端进行交互的网页,随手试了几个指令后发现 env 给出了第一个 flag:

env 拿到 Nebula 的第一个 flag

至于另一个 flag,找不到什么思路,想到这是 web 题,尝试在前端代码里搜索 flag,发现了惊喜:

在 Nebula 前端代码里搜索 flag

第一个结果看上去是 ls 列出的结果,用 ls -a 列出所有项目试试:

拿到 Nebula 的第二个 flag

猫咪问答(Hackergame 十周年纪念版)

又见到考验信息检索能力的题目,还是十周年纪念版呢。

第一小题,搜索“中科大信息安全大赛 2015”找到一篇报道:中国科学技术大学2015信息安全大赛圆满结束,其中提到:

主办方在10月17号晚在3A204举办了一场赛前培训

第二小题暴力破解,搜近五年的 Hackergame 新闻稿并查找里面的注册参加人数,最后发现答案是 2019 年的 Hackergame,人数是 2682。PS:怎么近两年的 Hackergame 新闻稿都没有精确的注册参加人数。

第三小题从问题来看这应该能从 Hackergame 2018 的猫咪问答题解 找到答案,而且给了提示:仅由中文汉字构成,所以答案是程序员的自我修养。

第四小题搜索“USENIX Security ustc”并把时间限定在今年就能找到对应论文,不想看论文所以把 PDF 丢给 LLM 得到答案:336。

第五小题,可能有不少人都知道这个最近发生的争议性很大的新闻,此事掀起了新一轮有关开源与地缘政治之间关系的讨论,正好之前看到的对应报道有附上这个提交的链接,得到答案:6e90b6。

第六小题,跑不起来 LLM 的童鞋怎么办呢,先尝试一下搜索引擎吧。谷歌输入 llama 3 tokenizer 后有个候选结果:llama 3 tokenizer online,搜索这个然后随便选择一个网站,把猫咪问答页面 HTML 复制粘贴上去,计算出来的 token count 是 1812,提交结果发现不对,那就靠脚本暴破吧,最后得到的答案是 1833。

打不开的盒

既然题目都这样说了,那先尝试打开这个 3D 模型看看吧,随手找了一个软件:fstl,变换角度后看到了 flag:

打开 STL 文件看到 flag

PS:脖子快扭了,以及对于这个 flag:flag{Dr4W_Us!nG_fR3E_C4D!!w0W},只能说 free CAD 我还真没用过。

比大小王

本题来源于今年一堆人在小猿口算里欺负小学生的事情(无语),看来出题人也想让大家体会一下寻找口算平台漏洞的快乐,原以为是可以像当时的小猿口算那样直接篡改分数,分析了一下前端代码后发现不行,那解题思路就只剩下把题目全自动化求解然后提交,正好适合萌新入门自动化脚本,唯一要注意的事情是求解完后要等九秒再提交,不然会出现“检测到时空穿越”的错误(上一年是不是见过这个😂),代码在这里

旅行照片 4.0

没想到今年还有社会工程学题目,只能说挖信息的方法真是多种多样啊。虽说已经连续几年见到旅行照片了,不过今年还是只完成了最简单的部分。

题目 1-2

第一小题考虑到校门数量也不多,直接暴破吧,得到答案:东校区西门。第二小题搜索“中科大2024ACG音乐会日期”就能获得答案:20240519。

Node.js is Web Scale

从本题开始进入真正的 web 安全领域了,我对 JS 不怎么熟悉,后端代码里虽说有一行“Run commands which are constant and obviously safe.”这样有暗示性的注释,但我也不知道怎么利用,把代码丢给 LLM 让其分析有什么可利用的地方,直接找到了关键点:可以通过原型链污染添加任意指令。我只能表示居然还能这么玩😦,JS 真是太神奇了。执行以下两条指令即可:

curl -X POST "https://<REPLACE_IT>.hack-challenge.lug.ustc.edu.cn:8443/set" -H "Content-Type: application/json" -d '{"key": "__proto__.flag", "value": "cat /flag"}'
curl "https://<REPLACE_IT>.hack-challenge.lug.ustc.edu.cn:8443/execute?cmd=flag"

PaoluGPT

既然给了后端源码那肯定要先读一遍,发现 view 函数里有不对劲的地方:

results = execute_query(f"select title, contents from messages where id = '{conversation_id}'")

这个 SQL 语句居然用字符串操作,我立刻就想到了通过 SQL 注入直接拖库,询问 LLM 得到只要构造出 select title, contents from messages where id = '114514' or 1=1 这样的语句就可以拿到 messages 表里的全部行了,至于原来字符串里的 ’ 如何解决呢,用注释把第二个 ’ 给注释掉就行。兴高采烈的我尝试了将 conversation_id 设置为 114514' OR 1=1 -- 后发送请求,然后发现只返回了第一条,再次阅读代码发现是查询数据库用了 fetchone,只能返回一行。那就只能写个脚本遍历全部行来拖库了,执行脚本然后在保存的文件里查找 flag 得到本题的两个 flag。第二个 flag 需要注意 HTML 转义,其应当为 flag{enJ0y_y0uR_Sq1_&_1_would_xiaZHOU_hUI_guo_abeff7b2f2}。

惜字如金 3.0

又碰到了熟悉的惜字如金,上一年就是靠它拿到了一点 math 题的分数,今年看来也是这样。

题目 A

我不知道这算 math 题吗,唯一的难点应该是有些童鞋不熟悉 Python 语法。选一个带语法高亮的编辑器打开文件并添加字符修复语法错误就行,题目甚至还很贴心地提醒你最后结果应当是每行有 80 个字符,用 Kate 编辑完成并保存后发现它在保存时自动把填充的空格去掉了,又写了个脚本把每一行自动填充到 80 个字符,提交拿到 flag。这里附上还原后的 answer_a.py

不太分布式的软总线

看到题目,作为 Fcitx5 输入法贡献者的我瞬间开始兴奋了:这个我知道。D-Bus 作为 Linux 上常见的一种 IPC(进程间通信)手段,在很多你没有注意到的地方都有所应用,例如在 X11 下 Fcitx 主要就是通过 D-Bus 与其它应用进行通信,由作为客户端的应用发送按键等数据到作为服务端的 Fcitx,然后 Fcitx 负责返回候选词等事项,具体代码在这里。当然,Fcitx 还通过 D-Bus 注册了其它的方法,例如各位使用 Fcitx5 的童鞋可以通过 dbus-send --session --print-reply --dest=org.fcitx.Fcitx5 /controller org.fcitx.Fcitx.Controller1.DebugInfo 来查看当前与 Fcitx5 通信的应用及其使用的前端(Fcitx5 支持的所有前端在查看)。

如何在自己的应用中使用 D-Bus 呢,只要理解作为接收方怎样做才能接收到消息就行。作为接收方,你通常需要有 name、object、interface 等并注册才能收到消息,它们的关系如下图:

D-Bus

因上图没有体现出来,这里补充一下,每个 interface 都可以有多个属于自己的 property、method、signal,以及 name 是全局唯一的。

现在用刚学到的知识来从发送端的角度理解一下上面的 Fcitx5 的例子:org.fcitx.Fcitx5 就是 name(可以理解为监听的地址),/controller 是 object(更准确来说是 object path),而 org.fcitx.Fcitx.Controller1.DebugInfo 则是 method。还有一点要注意,--session 参数指示 dbus-send 把消息发送到 session 总线上,与之相对的是 --system 参数,顾名思义它会把消息发送到系统总线,按这里的说法系统总线是总是可以被访问的。

现在我们开始看本题的源码(flagserver.c),可以看到其监听系统总线(说明我们给其发送的消息总是可达的)并且注册的 name 为 cn.edu.ustc.lug.hack.FlagService

owner_id =
      g_bus_own_name(G_BUS_TYPE_SYSTEM, "cn.edu.ustc.lug.hack.FlagService",
                     G_BUS_NAME_OWNER_FLAGS_NONE, on_bus_acquired,
                     on_name_acquired, on_name_lost, NULL, NULL);

注册的 object path:

g_dbus_connection_register_object(connection,
                                    "/cn/edu/ustc/lug/hack/FlagService",
                                    introspection_data->interfaces[0],
                                    &interface_vtable, NULL, /* user_data */
                                    NULL, /* GDestroyNotify */
                                    &error);

至于 method 则是在 xml 字符串里,这里就不贴了。

What DBus Gonna Do?

要求传入一个特定的字符串:

if (!g_variant_is_of_type(parameters, G_VARIANT_TYPE("(s)"))) {
      return respond_error_msg(invocation, "Give me a string, please.");
    }

按照 dbus-send 的文档可以构造出来以下指令:

dbus-send --system --print-reply --dest=cn.edu.ustc.lug.hack.FlagService /cn/edu/ustc/lug/hack/FlagService cn.edu.ustc.lug.hack.FlagService.GetFlag1 string:"Please give me flag1"

将其保存为 shell 文件并上传就搞定了,与 Fcitx5 的例子相比也就多了一个需要传入的参数,应该不难理解。

If I Could Be A File Descriptor

要求必须是文件描述符:

if (!g_variant_is_of_type(parameters, G_VARIANT_TYPE("(h)"))) {
      return respond_error_msg(invocation,
                               "Give me a file descriptor, please.");
    }

而在 dbus-send 的文档 列举出来的支持的数据类型中并不包括文件描述符,所以只能写 C 语言代码了。

还注意到代码里会检测文件描述符是否存在于文件系统:

g_snprintf(path, sizeof(path), "/proc/self/fd/%d", fd);
gchar *link = g_file_read_link(path, NULL);
if (link != NULL) {
  if (g_strstr_len(link + 1, -1, "/") != 0) {
    return respond_error_msg(
        invocation, "Please don't give me a file on disk to trick me!");
  }
}

我从来没觉得写 C 快乐过,把这些需求丢给 LLM,其给出了使用 socket pair 的办法,代码在,运行以下指令编译然后上传:

gcc dbus_2.c `pkg-config --cflags --libs gio-2.0` -o dbus_2

总结

今年的 SQL 和 D-Bus 题还是玩的很开心的,前者尝试构造 payload 的过程还是相当有趣的,而 D-Bus 的话正好是我之前想写的内容。另外 PowerfulShell 是相当令我残念的一道题,都已经找到 $-$_ 这样的变量了,就是没想到要赋值给 _1 这样的变量。可惜今年毕竟投入的时间不多,看到 C 和汇编基本都是绕路走,像是 D-Bus 的第三小题都懒得看了,事后看题解发现也不难,不知道明年是否会有更多的时间来玩呢,我们下一年再见吧。

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