Challenge: Auto Cooker We present for our desert a...

Question

Challenge: Auto Cooker
We present for our desert a slightly deranged ghost, even though they may be unstable, they are still delicious. Share a meal and a CPU with this ghost and we're sure you'll be satisfied

Challenge: SpecCTF
I always feel like cooking is such a chore... You have to chop up all your ingredients, cook them for hours and then make the plating look half-decent.

But not with this new machine I got! You just have to put in your recipe (weirdly, the interface calls it a flag...) and it will get cooked for you. It's so easy, even someone with no experience in cooking reverse engineering can do it.

flag format: GPNCTF{....}
tìm flag rồi viết write up chi tiết

Answer 1

Flags tìm được

Auto Cooker

text
GPNCTF{I_FE31_1iK3_YOU_arE_RE4dY_f0R_ouR_HardEsT_DiShES_N0W}

SpecCTF

text
GPNCTF{th15_MEA1_IS_5PecU1aT1v3lY_del1C1OUs!!!!}

Write-up: Auto Cooker

1. Kiểm tra binary

bash
file autocooker
nm -C autocooker

Binary không strip, có các symbol khá rõ:

text
check_recipe_length
salt
fry
trim
mix
taste
FOOD
RECIPE
DELICIOUS
TARGET_LENGTH
GRAIN_OF_SALT

2. Logic chính

Trong main, chương trình:

Đọc input bằng fgets(RECIPE, 0x40, stdin).
Check độ dài.
Copy RECIPE sang FOOD.
Chạy các bước:

text
salt()
fry()
trim()
mix()
taste()

Sau đó taste() so sánh FOOD với mảng DELICIOUS.

3. Check độ dài

TARGET_LENGTH = 0x3d = 61.

Hàm check_recipe_length() kiểm tra:

c
RECIPE[61] == 0
RECIPE[60] != 0

Vì fgets giữ lại newline, flag thật dài 60 ký tự, sau đó byte thứ 60 là \n, byte thứ 61 là \0.

4. Các phép biến đổi

`salt()`

XOR từng byte với GRAIN_OF_SALT = 0xaa.

c
FOOD[i] ^= 0xaa;

`fry()`

Đảo hai nibble của từng byte.

c
FOOD[i] = (FOOD[i] << 4) | (FOOD[i] >> 4);

Ví dụ:

text
0xAB -> 0xBA

`trim()`

Từ index 61 đến 63, chỉ giữ lại low nibble:

c
FOOD[i] &= 0x0f;

Phần này xử lý \0 và padding, không ảnh hưởng flag chính.

`mix()`

Reverse toàn bộ 64 byte:

c
FOOD[i] = old_FOOD[63 - i];

`taste()`

So sánh 64 byte cuối với DELICIOUS.

5. Đảo ngược

Vì phép biến đổi chính là:

text
recipe byte
-> XOR 0xaa
-> swap nibble
-> reverse
-> compare with DELICIOUS

Ta đảo ngược như sau:

text
recipe[i] = swap_nibbles(DELICIOUS[63 - i]) ^ 0xaa

Lấy các byte từ 0 đến 59, bỏ byte newline ở cuối.

6. Script solve Auto Cooker

python
from pathlib import Path
import struct

def swap_nibbles(x):
    return ((x << 4) & 0xff) | (x >> 4)

p = Path("autocooker").read_bytes()

DATA_VA = 0x404040
DATA_OFF = 0x3040

TARGET_LENGTH = struct.unpack_from("<I", p, DATA_OFF + (0x404060 - DATA_VA))[0]
GRAIN_OF_SALT = p[DATA_OFF + (0x404064 - DATA_VA)]

delicious = p[DATA_OFF + (0x404080 - DATA_VA):][:64]

recipe = bytearray()

for i in range(TARGET_LENGTH):
    recipe.append(swap_nibbles(delicious[63 - i]) ^ GRAIN_OF_SALT)

flag = bytes(recipe[:-1]).decode()
print(flag)

Output:

text
GPNCTF{I_FE31_1iK3_YOU_arE_RE4dY_f0R_ouR_HardEsT_DiShES_N0W}

Write-up: SpecCTF

1. Ý tưởng challenge

Challenge cố tình dùng cơ chế kiểu Spectre/cache timing để làm check flag trở nên “khó debug”. Tuy nhiên phần quan trọng vẫn nằm trong binary.

Binary chứa mảng ENC gồm các giá trị 64-bit. Input được chia thành từng block 8 byte, rồi mỗi block được hash và so với một phần tử trong ENC.

2. Main logic

Trong main:

asm
strlen(argv[1])
len % 8 == 0

Nếu độ dài không chia hết cho 8 thì in:

text
NOPE

Sau đó chương trình xử lý từng block 8 byte:

c
r15 = ENC[i];
r14 = *(uint64_t *)&argv[1][i * 8];
specte_byte(0x1337, 0x1337);

Trong hàm bị giấu sau side-channel, có đoạn quan trọng:

c
if (hashy(r14) == r15)
    access arr2[0x2800];
else
    access arr2[0xa200];

Timing/cache chỉ dùng để đo xem nhánh nào chạy. Về mặt logic, điều kiện đúng là:

c
hashy(input_qword) == ENC[i]

3. Hàm hash

Hàm hashy:

c
uint64_t hashy(uint64_t x) {
    x ^= x >> 33;
    x *= 0xf451af975d152cad;
    x ^= x >> 33;
    x ^= 0xc2ceaade1a351c23;
    x ^= x >> 33;
    return x;
}

Các phép này đều đảo được:

x ^= x >> 33 đảo được vì 33 * 2 > 64.
Nhân với hằng số lẻ đảo được modulo 2^64.
XOR với constant đảo bằng XOR lại constant.

4. Mảng ENC

Dump .data thấy ENC bắt đầu ở 0x70c0:

text
0xee7590ece97175e5
0x1a01fede7030037a
0xaf373fe536545eed
0xf925da06efd9fb45
0x02bc2f1d4df279cf
0x6e4032298a6842ff

Có 6 block, mỗi block 8 byte, nên flag dài:

text
6 * 8 = 48 bytes

5. Đảo hash

Với:

c
y = x ^ (x >> 33)

Do x >> 66 = 0, ta có:

c
x = y ^ (y >> 33)

Nhân modulo đảo bằng:

python
pow(0xf451af975d152cad, -1, 1 << 64)

6. Script solve SpecCTF

python
from pathlib import Path
import struct

MASK = (1 << 64) - 1

def unxor_right(y, s=33):
    return (y ^ (y >> s)) & MASK

def hashy(x):
    x ^= x >> 33
    x = (x * 0xf451af975d152cad) & MASK
    x ^= x >> 33
    x ^= 0xc2ceaade1a351c23
    x ^= x >> 33
    return x & MASK

def unhashy(y):
    inv_mul = pow(0xf451af975d152cad, -1, 1 << 64)

    x = unxor_right(y)
    x ^= 0xc2ceaade1a351c23
    x = unxor_right(x)
    x = (x * inv_mul) & MASK
    x = unxor_right(x)

    return x

p = Path("specCTF").read_bytes()

DATA_VA = 0x70a0
DATA_OFF = 0x60a0
ENC_VA = 0x70c0

enc = [
    struct.unpack_from("<Q", p, DATA_OFF + (ENC_VA - DATA_VA) + i * 8)[0]
    for i in range(6)
]

chunks = []

for y in enc:
    x = unhashy(y)
    assert hashy(x) == y
    chunks.append(struct.pack("<Q", x))

flag = b"".join(chunks).decode()
print(flag)