Cybrics CTF 2019 Quals Writeup Revrse
上周末和天枢的大佬们一起打了 Cybrics 这个比赛，金砖国家 CTF 比赛，群里大佬们说是搬金砖 hhhh。场上做出了两个逆向题，这里做一下总结。
Oldman Reverse
难度：Baby
链接：https://cybrics.net/tasks/oldman
题目给出了一段汇编代码，很短，简单分析一下就能确定代码流程。
.MCALL .TTYOUT,.EXIT
START:
mov #MSG r1
mov #0d r2
mov #32d r3
loop:
mov #MSG r1
add r2 r1
movb (r1) r0
.TTYOUT
sub #1d r3
cmp #0 r3
beq DONE
add #33d r2
swab r2
clrb r2
swab r2
br loop
DONE:
.EXIT
MSG:
.ascii "cp33AI9~p78f8h1UcspOtKMQbxSKdq~^0yANxbnN)d}k&6eUNr66UK7Hsk_uFSb5#9b&PjV5_8phe7C#CLc#<QSr0sb6{%NC8G|ra!YJyaG_~RfV3sw_&SW~}((_1>rh0dMzi><i6)wPgxiCzJJVd8CsGkT^p>_KXGxv1cIs1q(QwpnONOU9PtP35JJ5<hlsThB{uCs4knEJxGgzpI&u)1d{4<098KpXrLko{Tn{gY<|EjH_ez{z)j)_3t(|13Y}"
.end START
这段代码加载 MSG 字符串到寄存器 r1 中，之后进一个循环，每轮循环输出 MSG[r2]。在每轮循环中，r2 先增加33，之后三个操作SWAB r2; CLRB r2; SWAB r2;不是太明白。经过一番百度 google，能够确定 SWAB 交换寄存器的字节顺序，CLRB 清除寄存器。可能没办法直接理解到这段代码的含义，不过结合 33 这个自增长度，还有 MSG 的总长是 256，基本就能猜到这是在模 256。写代码确认一下就得到了 flag。
msg = "cp33AI9~p78f8h1UcspOtKMQbxSKdq~^0yANxbnN)d}k&6eUNr66UK7Hsk_uFSb5#9b&PjV5_8phe7C#CLc#<QSr0sb6{%NC8G|ra!YJyaG_~RfV3sw_&SW~}((_1>rh0dMzi><i6)wPgxiCzJJVd8CsGkT^p>_KXGxv1cIs1q(QwpnONOU9PtP35JJ5<hlsThB{uCs4knEJxGgzpI&u)1d{4<098KpXrLko{Tn{gY<|EjH_ez{z)j)_3t(|13Y}"
def loop(s):
r1 = s
r2 = 0
r3 = 32
ans = ''
while True:
ans += r1[r2]
r3 -= 1
if r3 <= 0:
break
r2 += 33
r2 %= 256
return ans
print len(msg)
print loop(msg)
cybrics{pdp_gpg_crc_dtd_bkb_php}
ps. CTF time 的 wp 说这是 PDP11 的汇编代码。
matreshka
难度：Easy
链接：https://cybrics.net/tasks/matreshka
终于遇到了一道很典型的逆向题。拿到的是一个 .class 文件，拖进 jd-gui 直接能看到反编译的 java 代码。
分析一下代码的流程，首先加密Syste.getProperty("user.name")，加密的值和arrayOfByte2对比，如果相同，就进入下一步，否则程序结束。之后解密 data.bin，将结果保存到 stage2.bin。stage2.bin 显然是下一关的程序。这里通过百度能确定，Syste.getProperty("user.name")就是系统的用户名。
再看一下 decode 和 encode 函数，可以看到单纯地做了 DES 加解密。
拿 python 模拟一下，就拿到了stage2.bin。注意这里的 DES 是 ECB 模式。
from Crypto.Cipher import DES
import binascii
import base64
key_1 = 'matreha!'
cipher = [76, -99, 37, 75, -68, 10, -52, 10, -5, 9, 92, 1, 99, -94, 105, -18]
cipher_s = ''
for x in range(len(cipher)):
cipher_s += '%02x' % (cipher[x] % 256)
cipher_s = binascii.unhexlify(cipher_s)
cipherX = DES.new(key_1, DES.MODE_ECB)
y = cipherX.decrypt(cipher_s)
fp = open("data.bin", "rb")
fpp = open("steg2.bin", "wb")
key_2 = "lettreha"
print len(key_2)
cipherXX = DES.new(key_2, DES.MODE_ECB)
cipher = fp.read()
print len(cipher)
for cnt in range(len(cipher) / 16):
res = cipherXX.decrypt(cipher[cnt*16:cnt*16+16])
fpp.write(res)
fp.close()
fpp.close()
stage2.bin 是一个 elf 文件，拖进 IDA 会发现特别混乱。做过这种题就能知道这是 go 语言的二进制程序，第一次的同学百度一下反编译出的函数名也就明白了。
go 的二进制程序主函数在 main_main 中，反编译的结果虽然不是很清晰，但是能确定做了 RC4 加密，之后对比加密字符串，如果正确就进入下一步。下一步对另一段做 RC4 解密，解密结果保存在文件当中。
逆向到这里，函数参数的分析就很头疼了。很难一眼就确定 RC4 的密钥、明文是什么，这个时候动态调试往往能事半功倍。
打开我无敌的 GDB，先在函数入口处下断点，断点下在 main.main 上，注意 IDA 反编译会把函数名的"."转成"_"。main.main函数一开始有很多跳转，直接下断点到 RC4 异或加密的地方。这下能够很明显的看出，第一步 RC4 加密的明文是当前目录的名字。同样的方法也能确定 RC4 的密钥。
写脚本解密 RC4 的密文，得到正确的目录名，之后运行程序就自动解密出了下一关的代码 result.pyc。
import random, base64
from hashlib import sha1
def rc4_xor(data, key):
"""RC4 algorithm"""
x = 0
box = range(256)
for i in range(256):
x = (x + box[i] + ord(key[i % len(key)])) % 256
box[i], box[x] = box[x], box[i]
x = y = 0
out = []
for char in data:
x = (x + 1) % 256
y = (y + box[x]) % 256
box[x], box[y] = box[y], box[x]
out.append(chr(ord(char) ^ box[(box[x] + box[y]) % 256]))
return ''.join(out)
key = 'x01x03x03x07x03x03x08x01'
data = 'x53xddxc5x87xe4x63x99x14x4fxa4x14x2dxc4x24x04xc0xb0'
print rc4_xor(data, key)
拿到 result.pyc 后，反编译的结果却很诡异。
def decode(data, key):
idx = 0
res = []
# WARNING: Decompyle incomplete
flag = [
40,
11,
82,
58,
93,
82,
64,
76,
6,
70,
100,
26,
7,
4,
123,
124,
127,
45,
1,
125,
107,
115,
0,
2,
31,
15]
print('Enter key to get flag:')
key = input()
if len(key) != 8:
print('Invalid len')
quit()
res = decode(flag, key)
# WARNING: Decompyle incomplete
代码用输入的8位 key 和 flag 做某些操作，之后的结果应该就是 flag。最关键的 decode 函数反编译失败，是工具出了问题吗？用 010Editor 再去看 result.pyc，发现它本来就是不完整的。
这个时候只能先猜了，最简单的就是逐位异或了，而且我们知道flag的前几位是 "cybrics{"，正好是8位。拿 "cybrics{" 和 flag 的前8位异或，结果是"Kr0H4137"，显然我们猜对了。最后异或整个flag，得到答案。
import binascii
flag = [
40,
11,
82,
58,
93,
82,
64,
76,
6,
70,
100,
26,
7,
4,
123,
124,
127,
45,
1,
125,
107,
115,
0,
2,
31,
15]
fake_flag = "cybrics{"
print len(flag)
for x in range(len(flag)):
print "%02x" % (flag[x]),
print ""
print binascii.hexlify(fake_flag)
for i in range(8):
print chr(flag[i] ^ ord(fake_flag[i]) ),
def decode(key, data):
ans = ''
for x in range(len(data)):
data[x] ^= ord(key[x % len(key)])
ans += chr(data[x])
return ans
print decode("Kr0H4137", flag)
cybrics{M4TR35HK4_15_B35T}
Hidden Flag
难度：hard
链接：https://cybrics.net/tasks/hiddenflag
TODO