[picoCTF] OTP Implementation

<문제>

Yay reversing! Relevant files: otp flag.txt

 

otp 파일을 ghidra로 까서 본 main 함수

undefined8 main(int param_1,undefined8 *param_2)

{
  char cVar1;
  byte bVar2;
  int iVar3;
  undefined8 uVar4;
  long in_FS_OFFSET;
  int local_f0;
  int local_ec;
  char local_e8 [100];
  undefined local_84;
  char local_78 [104];
  long local_10;
  
  local_10 = *(long *)(in_FS_OFFSET + 0x28);
  if (param_1 < 2) {
    printf("USAGE: %s [KEY]\n",*param_2);
    uVar4 = 1;
  }
  else {
    strncpy(local_e8,(char *)param_2[1],100);
    local_84 = 0;
    local_f0 = 0;
    while( true ) {
      iVar3 = valid_char((ulong)(uint)(int)local_e8[local_f0]);
      if (iVar3 == 0) break;
      if (local_f0 == 0) {
        cVar1 = jumble();
        bVar2 = (byte)(cVar1 >> 7) >> 4;
        local_78[0] = (cVar1 + bVar2 & 0xf) - bVar2;
      }
      else {
        cVar1 = jumble();
        bVar2 = (byte)((int)cVar1 + (int)local_78[local_f0 + -1] >> 0x37);
        local_78[local_f0] =
             ((char)((int)cVar1 + (int)local_78[local_f0 + -1]) + (bVar2 >> 4) & 0xf) - (bVar2 >>4)
        ;
      }
      local_f0 = local_f0 + 1;
    }
    local_ec = 0;
    while (local_ec < local_f0) {
      local_78[local_ec] = local_78[local_ec] + 'a';
      local_ec = local_ec + 1;
    }
    if (local_f0 == 100) {
      iVar3 = strncmp(local_78,
                      "mngjlepdcbcmjmmjipmmegfkjbicaemoemkkpjgnhgomlknmoepmfbcoffikhplmadmganmlojndmfahbhaancamdhfdkiancdjf"
                      ,100);
      if (iVar3 == 0) {
        puts("You got the key, congrats! Now xor it with the flag!");
        uVar4 = 0;
        goto LAB_001009ea;
      }
    }
    puts("Invalid key!");
    uVar4 = 1;
  }
LAB_001009ea:
  if (local_10 != *(long *)(in_FS_OFFSET + 0x28)) {
                    /* WARNING: Subroutine does not return */
    __stack_chk_fail();
  }
  return uVar4;
}

valid_char 함수

undefined8 valid_char(char param_1)

{
  undefined8 uVar1;
  
  if ((param_1 < '0') || ('9' < param_1)) {
    if ((param_1 < 'a') || ('f' < param_1)) {
      uVar1 = 0;
    }
    else {
      uVar1 = 1;
    }
  }
  else {
    uVar1 = 1;
  }
  return uVar1;
}

 

jumble 함수

ulong jumble(char param_1)

{
  byte bVar1;
  byte local_c;
  
  local_c = param_1;
  if ('`' < param_1) {
    local_c = param_1 + '\t';
  }
  bVar1 = (byte)((char)local_c >> 7) >> 4;
  local_c = ((local_c + bVar1 & 0xf) - bVar1) * '\x02';
  if ('\x0f' < (char)local_c) {
    local_c = local_c + 1;
  }
  return (ulong)local_c;
}

 

모든 함수를 자세히 해석할 순 없었고 순서를 정리해보면 파라미터를 2개 받아와,

1) 두번째 파라미터를 길이 100만큼 복사한다

2) valid_char 함수에서는 문자를 0과 9, a와 f 사이로 정의하는 걸 보니 16진수로 나타낸다

3) jumble 함수는 char값을 받아와 처리하는 함수 정도로 밖에 모르겠다

 

gdb로 열어 strncmp에 break를 걸고 레지스터 값을 봤을 때, 길이 100의 문자열을 입력했을 때 acgme... 처럼 문자열이 처리되어 저장된 것을 볼 수 있었다

이건 문자열 변환 과정같다.

앞문자를 바꿔보며 돌려 rdi 레지스터 값을 보면 여기서 6일때, m이라는 문자가 나오는 것을 볼수 있다. 근데 한 자리가 바뀔 때마다 뒷자리 문자도 바뀌는 것을 보니 아마 각 자리의 문자 변환할 때 서로 영향을 미치는 것을 알 수 있다. 그래도 이 문제는 0~9사이, a~f사이의 문자 하나하나 비교해가며 brute force를 통해 풀 수 있을 것 같다.

<문제 풀이 코드>

from pwn import *

p=process(["gdb", "./otp"])
p.recvuntil("(gdb)")
p.sendline("b strncmp@plt")
p.recvuntil("(gdb)")

chars="0123456789abcdef"
sofar=""

for j in range(100):
	for i in chars:
		p.sendline("run "+sofar+"1"*(99-j)
		p.recvuntil("(gdb)")
		p.sendline("x/s $rsi")
		first=(p.recvuntil("(gdb)"))
		p.sendline("x/s $rdi")
		second=(p.recvuntil("(gdb)"))
		if first[18+j]==second[18+j]:
			sofar += i
			print(sofar)
			break

이 코드를 이용한 brute force 공격으로 local_78에 들어가야할 key 값을 구하고,

그 결과 값을 flag와 XOR 한 다음

결과값을 16진수->ASCII 복호화 해보면

FLAG : picoCTF{cust0m_jumbl3s_4r3nt_4_g0Od_1d3A_33ead16f}

 

출처: www.youtube.com/watch?v=ceTyGWkB3Lo