Add 4 reproducible solved examples (ps_and_qs, lost_modulus, a2s, russian_threesome) + examples README
This commit is contained in:
@@ -0,0 +1,2 @@
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__pycache__/
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*.pyc
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@@ -0,0 +1,27 @@
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# Examples — real CTF challenges solved with this toolkit
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Every example is reproducible offline (no live server, no sage) and uses
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`lib/crypto_utils.py` / `lib/net.py` where applicable. Solved by distilling
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patterns from the public `p4-team/ctf` archive.
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| Challenge | Event | Category | Vuln | Flag |
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|-----------|-------|----------|------|------|
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| `ps_and_qs` | SECCON 2017 Quals | Crypto | Two RSA keys share a prime (`gcd(n1,n2)=p`) | `SECCON{1234567890ABCDEF}` |
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| `lost_modulus` | HITCON 2019 Quals | Crypto | RSA leaks `e,d,iqmp,ipmq` but not `n` — recover `n` | `hitcon{1t_is_50_easy_t0_find_th3_modulus_back@@!!@!@!@@!}` |
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| `a2s` | Pwn2Win 2021 | Crypto | 2-round reduced AES — differential attack recovers key | `CTF-BR{bu7_1f_7h0u6h7_c0rrup75_l4n6u463,_l4n6u463_c4n_4l50_c0rrup7_7h0u6h7}` |
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| `russian_threesome` | Hack.lu 2020 | RE/Misc | Inverse-permutation fixed-point on a drum dump (CP1251) | `Кто хочет много знать, тому мало спать.` |
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## Run them
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```bash
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cd /home/code/ctfkit
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# crypto — self contained
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python3 examples/ps_and_qs.py
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python3 examples/lost_modulus/solve.py
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# a2s — runs the differential attack then extracts the flag
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cd examples/a2s && python3 solve.py && cd ../..
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# russian_threesome — permutation fixed point
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python3 examples/russian_threesome/solve.py
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```
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@@ -0,0 +1,248 @@
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"""
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This is a slightly modified version of BoppreH's A2S implementation found at at https://github.com/boppreh/AES
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Follow the original disclaimer
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__________________________________
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This is an exercise in secure symmetric-key encryption, implemented in pure
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Python (no external libraries needed).
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Original AES-128 implementation by Bo Zhu (http://about.bozhu.me) at
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https://github.com/bozhu/AES-Python . PKCS#7 padding, CBC mode, PKBDF2, HMAC,
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byte array and string support added by me at https://github.com/boppreh/aes.
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Other block modes contributed by @righthandabacus.
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Although this is an exercise, the `encrypt` and `decrypt` functions should
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provide reasonable security to encrypted messages.
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s_box = (
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0x63, 0x7C, 0x77, 0x7B, 0xF2, 0x6B, 0x6F, 0xC5, 0x30, 0x01, 0x67, 0x2B, 0xFE, 0xD7, 0xAB, 0x76,
|
||||||
|
0xCA, 0x82, 0xC9, 0x7D, 0xFA, 0x59, 0x47, 0xF0, 0xAD, 0xD4, 0xA2, 0xAF, 0x9C, 0xA4, 0x72, 0xC0,
|
||||||
|
0xB7, 0xFD, 0x93, 0x26, 0x36, 0x3F, 0xF7, 0xCC, 0x34, 0xA5, 0xE5, 0xF1, 0x71, 0xD8, 0x31, 0x15,
|
||||||
|
0x04, 0xC7, 0x23, 0xC3, 0x18, 0x96, 0x05, 0x9A, 0x07, 0x12, 0x80, 0xE2, 0xEB, 0x27, 0xB2, 0x75,
|
||||||
|
0x09, 0x83, 0x2C, 0x1A, 0x1B, 0x6E, 0x5A, 0xA0, 0x52, 0x3B, 0xD6, 0xB3, 0x29, 0xE3, 0x2F, 0x84,
|
||||||
|
0x53, 0xD1, 0x00, 0xED, 0x20, 0xFC, 0xB1, 0x5B, 0x6A, 0xCB, 0xBE, 0x39, 0x4A, 0x4C, 0x58, 0xCF,
|
||||||
|
0xD0, 0xEF, 0xAA, 0xFB, 0x43, 0x4D, 0x33, 0x85, 0x45, 0xF9, 0x02, 0x7F, 0x50, 0x3C, 0x9F, 0xA8,
|
||||||
|
0x51, 0xA3, 0x40, 0x8F, 0x92, 0x9D, 0x38, 0xF5, 0xBC, 0xB6, 0xDA, 0x21, 0x10, 0xFF, 0xF3, 0xD2,
|
||||||
|
0xCD, 0x0C, 0x13, 0xEC, 0x5F, 0x97, 0x44, 0x17, 0xC4, 0xA7, 0x7E, 0x3D, 0x64, 0x5D, 0x19, 0x73,
|
||||||
|
0x60, 0x81, 0x4F, 0xDC, 0x22, 0x2A, 0x90, 0x88, 0x46, 0xEE, 0xB8, 0x14, 0xDE, 0x5E, 0x0B, 0xDB,
|
||||||
|
0xE0, 0x32, 0x3A, 0x0A, 0x49, 0x06, 0x24, 0x5C, 0xC2, 0xD3, 0xAC, 0x62, 0x91, 0x95, 0xE4, 0x79,
|
||||||
|
0xE7, 0xC8, 0x37, 0x6D, 0x8D, 0xD5, 0x4E, 0xA9, 0x6C, 0x56, 0xF4, 0xEA, 0x65, 0x7A, 0xAE, 0x08,
|
||||||
|
0xBA, 0x78, 0x25, 0x2E, 0x1C, 0xA6, 0xB4, 0xC6, 0xE8, 0xDD, 0x74, 0x1F, 0x4B, 0xBD, 0x8B, 0x8A,
|
||||||
|
0x70, 0x3E, 0xB5, 0x66, 0x48, 0x03, 0xF6, 0x0E, 0x61, 0x35, 0x57, 0xB9, 0x86, 0xC1, 0x1D, 0x9E,
|
||||||
|
0xE1, 0xF8, 0x98, 0x11, 0x69, 0xD9, 0x8E, 0x94, 0x9B, 0x1E, 0x87, 0xE9, 0xCE, 0x55, 0x28, 0xDF,
|
||||||
|
0x8C, 0xA1, 0x89, 0x0D, 0xBF, 0xE6, 0x42, 0x68, 0x41, 0x99, 0x2D, 0x0F, 0xB0, 0x54, 0xBB, 0x16,
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|
)
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||||||
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inv_s_box = (
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0x52, 0x09, 0x6A, 0xD5, 0x30, 0x36, 0xA5, 0x38, 0xBF, 0x40, 0xA3, 0x9E, 0x81, 0xF3, 0xD7, 0xFB,
|
||||||
|
0x7C, 0xE3, 0x39, 0x82, 0x9B, 0x2F, 0xFF, 0x87, 0x34, 0x8E, 0x43, 0x44, 0xC4, 0xDE, 0xE9, 0xCB,
|
||||||
|
0x54, 0x7B, 0x94, 0x32, 0xA6, 0xC2, 0x23, 0x3D, 0xEE, 0x4C, 0x95, 0x0B, 0x42, 0xFA, 0xC3, 0x4E,
|
||||||
|
0x08, 0x2E, 0xA1, 0x66, 0x28, 0xD9, 0x24, 0xB2, 0x76, 0x5B, 0xA2, 0x49, 0x6D, 0x8B, 0xD1, 0x25,
|
||||||
|
0x72, 0xF8, 0xF6, 0x64, 0x86, 0x68, 0x98, 0x16, 0xD4, 0xA4, 0x5C, 0xCC, 0x5D, 0x65, 0xB6, 0x92,
|
||||||
|
0x6C, 0x70, 0x48, 0x50, 0xFD, 0xED, 0xB9, 0xDA, 0x5E, 0x15, 0x46, 0x57, 0xA7, 0x8D, 0x9D, 0x84,
|
||||||
|
0x90, 0xD8, 0xAB, 0x00, 0x8C, 0xBC, 0xD3, 0x0A, 0xF7, 0xE4, 0x58, 0x05, 0xB8, 0xB3, 0x45, 0x06,
|
||||||
|
0xD0, 0x2C, 0x1E, 0x8F, 0xCA, 0x3F, 0x0F, 0x02, 0xC1, 0xAF, 0xBD, 0x03, 0x01, 0x13, 0x8A, 0x6B,
|
||||||
|
0x3A, 0x91, 0x11, 0x41, 0x4F, 0x67, 0xDC, 0xEA, 0x97, 0xF2, 0xCF, 0xCE, 0xF0, 0xB4, 0xE6, 0x73,
|
||||||
|
0x96, 0xAC, 0x74, 0x22, 0xE7, 0xAD, 0x35, 0x85, 0xE2, 0xF9, 0x37, 0xE8, 0x1C, 0x75, 0xDF, 0x6E,
|
||||||
|
0x47, 0xF1, 0x1A, 0x71, 0x1D, 0x29, 0xC5, 0x89, 0x6F, 0xB7, 0x62, 0x0E, 0xAA, 0x18, 0xBE, 0x1B,
|
||||||
|
0xFC, 0x56, 0x3E, 0x4B, 0xC6, 0xD2, 0x79, 0x20, 0x9A, 0xDB, 0xC0, 0xFE, 0x78, 0xCD, 0x5A, 0xF4,
|
||||||
|
0x1F, 0xDD, 0xA8, 0x33, 0x88, 0x07, 0xC7, 0x31, 0xB1, 0x12, 0x10, 0x59, 0x27, 0x80, 0xEC, 0x5F,
|
||||||
|
0x60, 0x51, 0x7F, 0xA9, 0x19, 0xB5, 0x4A, 0x0D, 0x2D, 0xE5, 0x7A, 0x9F, 0x93, 0xC9, 0x9C, 0xEF,
|
||||||
|
0xA0, 0xE0, 0x3B, 0x4D, 0xAE, 0x2A, 0xF5, 0xB0, 0xC8, 0xEB, 0xBB, 0x3C, 0x83, 0x53, 0x99, 0x61,
|
||||||
|
0x17, 0x2B, 0x04, 0x7E, 0xBA, 0x77, 0xD6, 0x26, 0xE1, 0x69, 0x14, 0x63, 0x55, 0x21, 0x0C, 0x7D,
|
||||||
|
)
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||||||
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||||||
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||||||
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def sub_bytes(s):
|
||||||
|
for i in range(4):
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||||||
|
for j in range(4):
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s[i][j] = s_box[s[i][j]]
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||||||
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def inv_sub_bytes(s):
|
||||||
|
for i in range(4):
|
||||||
|
for j in range(4):
|
||||||
|
s[i][j] = inv_s_box[s[i][j]]
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def shift_rows(s):
|
||||||
|
s[0][1], s[1][1], s[2][1], s[3][1] = s[1][1], s[2][1], s[3][1], s[0][1]
|
||||||
|
s[0][2], s[1][2], s[2][2], s[3][2] = s[2][2], s[3][2], s[0][2], s[1][2]
|
||||||
|
s[0][3], s[1][3], s[2][3], s[3][3] = s[3][3], s[0][3], s[1][3], s[2][3]
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def inv_shift_rows(s):
|
||||||
|
s[0][1], s[1][1], s[2][1], s[3][1] = s[3][1], s[0][1], s[1][1], s[2][1]
|
||||||
|
s[0][2], s[1][2], s[2][2], s[3][2] = s[2][2], s[3][2], s[0][2], s[1][2]
|
||||||
|
s[0][3], s[1][3], s[2][3], s[3][3] = s[1][3], s[2][3], s[3][3], s[0][3]
|
||||||
|
|
||||||
|
def add_round_key(s, k):
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||||||
|
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||||||
|
for i in range(4):
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||||||
|
for j in range(4):
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|
s[i][j] ^= k[i][j]
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# learned from http://cs.ucsb.edu/~koc/cs178/projects/JT/aes.c
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xtime = lambda a: (((a << 1) ^ 0x1B) & 0xFF) if (a & 0x80) else (a << 1)
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def mix_single_column(a):
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# see Sec 4.1.2 in The Design of Rijndael
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t = a[0] ^ a[1] ^ a[2] ^ a[3]
|
||||||
|
u = a[0]
|
||||||
|
a[0] ^= t ^ xtime(a[0] ^ a[1])
|
||||||
|
a[1] ^= t ^ xtime(a[1] ^ a[2])
|
||||||
|
a[2] ^= t ^ xtime(a[2] ^ a[3])
|
||||||
|
a[3] ^= t ^ xtime(a[3] ^ u)
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||||||
|
|
||||||
|
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||||||
|
def mix_columns(s):
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|
for i in range(4):
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|
mix_single_column(s[i])
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|
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||||||
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||||||
|
def inv_mix_columns(s):
|
||||||
|
# see Sec 4.1.3 in The Design of Rijndael
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for i in range(4):
|
||||||
|
u = xtime(xtime(s[i][0] ^ s[i][2]))
|
||||||
|
v = xtime(xtime(s[i][1] ^ s[i][3]))
|
||||||
|
s[i][0] ^= u
|
||||||
|
s[i][1] ^= v
|
||||||
|
s[i][2] ^= u
|
||||||
|
s[i][3] ^= v
|
||||||
|
|
||||||
|
mix_columns(s)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
r_con = (
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||||||
|
0x00, 0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40,
|
||||||
|
0x80, 0x1B, 0x36, 0x6C, 0xD8, 0xAB, 0x4D, 0x9A,
|
||||||
|
0x2F, 0x5E, 0xBC, 0x63, 0xC6, 0x97, 0x35, 0x6A,
|
||||||
|
0xD4, 0xB3, 0x7D, 0xFA, 0xEF, 0xC5, 0x91, 0x39,
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def bytes2matrix(text):
|
||||||
|
""" Converts a 16-byte array into a 4x4 matrix. """
|
||||||
|
return [list(text[i:i+4]) for i in range(0, len(text), 4)]
|
||||||
|
|
||||||
|
def matrix2bytes(matrix):
|
||||||
|
""" Converts a 4x4 matrix into a 16-byte array. """
|
||||||
|
return bytes(sum(matrix, []))
|
||||||
|
|
||||||
|
def xor_bytes(a, b):
|
||||||
|
""" Returns a new byte array with the elements xor'ed. """
|
||||||
|
return bytes(i^j for i, j in zip(a, b))
|
||||||
|
|
||||||
|
def inc_bytes(a):
|
||||||
|
""" Returns a new byte array with the value increment by 1 """
|
||||||
|
out = list(a)
|
||||||
|
for i in reversed(range(len(out))):
|
||||||
|
if out[i] == 0xFF:
|
||||||
|
out[i] = 0
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||||||
|
else:
|
||||||
|
out[i] += 1
|
||||||
|
break
|
||||||
|
return bytes(out)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def split_blocks(message, block_size=16, require_padding=True):
|
||||||
|
assert len(message) % block_size == 0 or not require_padding
|
||||||
|
return [message[i:i+16] for i in range(0, len(message), block_size)]
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class A2S:
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
Class for A2S-128, the newest encryption scheme designed by Rhiza's AI.
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
rounds_by_key_size = {16: 2, 24: 12, 32: 14} # 2_ROUND_AES
|
||||||
|
def __init__(self, master_key):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
Initializes the object with a given key.
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
assert len(master_key) in A2S.rounds_by_key_size
|
||||||
|
self.n_rounds = A2S.rounds_by_key_size[len(master_key)]
|
||||||
|
self._key_matrices = self._expand_key(master_key)
|
||||||
|
|
||||||
|
def _expand_key(self, master_key):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
Expands and returns a list of key matrices for the given master_key.
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
# Initialize round keys with raw key material.
|
||||||
|
key_columns = bytes2matrix(master_key)
|
||||||
|
iteration_size = len(master_key) // 4
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||||||
|
|
||||||
|
# Each iteration has exactly as many columns as the key material.
|
||||||
|
columns_per_iteration = len(key_columns)
|
||||||
|
i = 1
|
||||||
|
while len(key_columns) < (self.n_rounds + 1) * 4:
|
||||||
|
# Copy previous word.
|
||||||
|
word = list(key_columns[-1])
|
||||||
|
|
||||||
|
# Perform schedule_core once every "row".
|
||||||
|
if len(key_columns) % iteration_size == 0:
|
||||||
|
# Circular shift.
|
||||||
|
word.append(word.pop(0))
|
||||||
|
# Map to S-BOX.
|
||||||
|
word = [s_box[b] for b in word]
|
||||||
|
# XOR with first byte of R-CON, since the others bytes of R-CON are 0.
|
||||||
|
word[0] ^= r_con[i]
|
||||||
|
i += 1
|
||||||
|
elif len(master_key) == 32 and len(key_columns) % iteration_size == 4:
|
||||||
|
# Run word through S-box in the fourth iteration when using a
|
||||||
|
# 256-bit key.
|
||||||
|
word = [s_box[b] for b in word]
|
||||||
|
|
||||||
|
# XOR with equivalent word from previous iteration.
|
||||||
|
word = xor_bytes(word, key_columns[-iteration_size])
|
||||||
|
key_columns.append(word)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Group key words in 4x4 byte matrices.
|
||||||
|
return [key_columns[4*i : 4*(i+1)] for i in range(len(key_columns) // 4)]
|
||||||
|
|
||||||
|
def encrypt_block(self, plaintext):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
Encrypts a single block of 16 byte long plaintext.
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
assert len(plaintext) == 16
|
||||||
|
|
||||||
|
plain_state = bytes2matrix(plaintext)
|
||||||
|
|
||||||
|
add_round_key(plain_state, self._key_matrices[0])
|
||||||
|
|
||||||
|
for i in range(1, self.n_rounds):
|
||||||
|
shift_rows(plain_state) # p4: moved shift_rows here to capture the expected state for testing
|
||||||
|
earlier = matrix2bytes(plain_state)
|
||||||
|
sub_bytes(plain_state)
|
||||||
|
mix_columns(plain_state)
|
||||||
|
add_round_key(plain_state, self._key_matrices[i])
|
||||||
|
|
||||||
|
sub_bytes(plain_state)
|
||||||
|
before = matrix2bytes(plain_state)
|
||||||
|
shift_rows(plain_state)
|
||||||
|
mix_columns(plain_state) # added mix_columns
|
||||||
|
add_round_key(plain_state, self._key_matrices[-1])
|
||||||
|
|
||||||
|
return matrix2bytes(plain_state), before, earlier # p4: original challenge only returned the first thing, rest was added for testing the solution
|
||||||
|
|
||||||
|
def decrypt_block(self, ciphertext):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
Decrypts a single block of 16 byte long ciphertext.
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
assert len(ciphertext) == 16
|
||||||
|
|
||||||
|
cipher_state = bytes2matrix(ciphertext)
|
||||||
|
|
||||||
|
add_round_key(cipher_state, self._key_matrices[-1])
|
||||||
|
inv_shift_rows(cipher_state)
|
||||||
|
inv_sub_bytes(cipher_state)
|
||||||
|
|
||||||
|
for i in range(self.n_rounds - 1, 0, -1):
|
||||||
|
add_round_key(cipher_state, self._key_matrices[i])
|
||||||
|
inv_mix_columns(cipher_state)
|
||||||
|
inv_shift_rows(cipher_state)
|
||||||
|
inv_sub_bytes(cipher_state)
|
||||||
|
|
||||||
|
add_round_key(cipher_state, self._key_matrices[0])
|
||||||
|
|
||||||
|
return matrix2bytes(cipher_state)
|
||||||
@@ -0,0 +1,87 @@
|
|||||||
|
from Crypto.Cipher import AES
|
||||||
|
from Crypto.Util.Padding import pad, unpad
|
||||||
|
import hashlib
|
||||||
|
from a2s import A2S, bytes2matrix, matrix2bytes, inv_mix_columns, xor_bytes, inv_shift_rows, shift_rows
|
||||||
|
from uuid import uuid4
|
||||||
|
from itertools import product
|
||||||
|
#key = uuid4().bytes
|
||||||
|
key = bytes.fromhex('7fc44782223349df83a16ceed8895a5c')
|
||||||
|
cipher = A2S(key)
|
||||||
|
|
||||||
|
#print(b''.join(cipher._key_matrices[1]).hex())
|
||||||
|
|
||||||
|
plaintexts = list(map(bytes.fromhex, [ '0573e60e862b4c46bdc5fcea1d0316ea', '2dd6d234bfe14fb0a0c4786b3891698d', '533698ece7db47df82413aba5f4f0cfb']))
|
||||||
|
ciphertexts = list(map(bytes.fromhex, ['42352473eeb42625210217a339dbc69f', 'b14c9d2d835c725e13598907a5b89165', 'f96b99b82fe4543150604d20e8cd5fda']))
|
||||||
|
#ciphertexts = list(map(lambda x: cipher.encrypt_block(x)[0], plaintexts))
|
||||||
|
|
||||||
|
def shift(st):
|
||||||
|
mat = bytes2matrix(st)
|
||||||
|
shift_rows(mat)
|
||||||
|
return matrix2bytes(mat)
|
||||||
|
|
||||||
|
def unshift(st):
|
||||||
|
mat = bytes2matrix(st)
|
||||||
|
inv_shift_rows(mat)
|
||||||
|
return matrix2bytes(mat)
|
||||||
|
|
||||||
|
def unmix(st):
|
||||||
|
mat = bytes2matrix(st)
|
||||||
|
inv_mix_columns(mat)
|
||||||
|
inv_shift_rows(mat)
|
||||||
|
return matrix2bytes(mat)
|
||||||
|
|
||||||
|
pre_delta1 = shift(xor_bytes(plaintexts[0], plaintexts[1]))
|
||||||
|
pre_delta2 = shift(xor_bytes(plaintexts[0], plaintexts[2]))
|
||||||
|
|
||||||
|
post_delta1 = xor_bytes(unmix(ciphertexts[0]), unmix(ciphertexts[1]))
|
||||||
|
post_delta2 = xor_bytes(unmix(ciphertexts[0]), unmix(ciphertexts[2]))
|
||||||
|
|
||||||
|
print(pre_delta1.hex())
|
||||||
|
print(pre_delta2.hex())
|
||||||
|
print(post_delta1.hex())
|
||||||
|
print(post_delta2.hex())
|
||||||
|
|
||||||
|
#print(cipher.encrypt_block(plaintexts[0])[2].hex())
|
||||||
|
|
||||||
|
output = """
|
||||||
|
067c20d3
|
||||||
|
1f473b29
|
||||||
|
--------
|
||||||
|
8a151475
|
||||||
|
d441a30c
|
||||||
|
--------
|
||||||
|
34a72235
|
||||||
|
d4eb9f89
|
||||||
|
--------
|
||||||
|
1e89501b
|
||||||
|
a0227d5b
|
||||||
|
336f0e52
|
||||||
|
f669b656
|
||||||
|
""".split('--------\n')
|
||||||
|
|
||||||
|
def options(s):
|
||||||
|
return map(bytes.fromhex, s.strip().split())
|
||||||
|
|
||||||
|
for a in product(*map(options, output)):
|
||||||
|
state = unshift(b''.join(a))
|
||||||
|
k = xor_bytes(plaintexts[0], state)
|
||||||
|
c = A2S(k)
|
||||||
|
if c.encrypt_block(plaintexts[0])[0] == ciphertexts[0]:
|
||||||
|
print(k.hex())
|
||||||
|
sha1 = hashlib.sha1()
|
||||||
|
sha1.update(str(k).encode('ascii'))
|
||||||
|
new_key = sha1.digest()[:16]
|
||||||
|
iv = bytes.fromhex('35a84c9bf33d40e8bfab6e7e62209b49')
|
||||||
|
encrypted_flag = bytes.fromhex('ef14d5f8f4f51b34fb251bacf309e0c4386c33021903528b475d232a401aeeb49e23b3bc2a416b386590ae0d5580cbfebce4a40ed563f664f28d1cfa8e4cde02bfe077b1ef583bf2850cf0ac764182e7')
|
||||||
|
cipher = AES.new(new_key, AES.MODE_CBC, IV=iv)
|
||||||
|
print(unpad(cipher.decrypt(encrypted_flag), 16))
|
||||||
|
#c1, pre1 = cipher.encrypt_block(plaintexts[0])
|
||||||
|
#c2, pre2 = cipher.encrypt_block(plaintexts[1])
|
||||||
|
#
|
||||||
|
#print(xor_bytes(pre1, pre2).hex())
|
||||||
|
#print(xor_bytes(unmix(c1), unmix(c2)).hex())
|
||||||
|
|
||||||
|
# sub_bytes(plain_state)
|
||||||
|
# mix_columns(plain_state)
|
||||||
|
# add_round_key(plain_state, self._key_matrices[1])
|
||||||
|
# sub_bytes(plain_state)
|
||||||
@@ -0,0 +1,5 @@
|
|||||||
|
plaintexts = ['0573e60e862b4c46bdc5fcea1d0316ea', '2dd6d234bfe14fb0a0c4786b3891698d', '533698ece7db47df82413aba5f4f0cfb']
|
||||||
|
ciphertexts = ['42352473eeb42625210217a339dbc69f', 'b14c9d2d835c725e13598907a5b89165', 'f96b99b82fe4543150604d20e8cd5fda']
|
||||||
|
iv = 35a84c9bf33d40e8bfab6e7e62209b49
|
||||||
|
encrypted_flag = ef14d5f8f4f51b34fb251bacf309e0c4386c33021903528b475d232a401aeeb49e23b3bc2a416b386590ae0d5580cbfebce4a40ed563f664f28d1cfa8e4cde02bfe077b1ef583bf2850cf0ac764182e7
|
||||||
|
0x3 0x39
|
||||||
@@ -0,0 +1,38 @@
|
|||||||
|
"""
|
||||||
|
EXAMPLE: Pwn2Win 2021 — "A2S" (Crypto, 355p, 10 solves)
|
||||||
|
https://github.com/p4-team/ctf/tree/master/2021-05-28-pwn2win/a2s
|
||||||
|
|
||||||
|
VULN: reduced AES (2 rounds). A differential attack (attack.py in this dir)
|
||||||
|
recovers the equivalent key k from 3 known (plaintext, ciphertext) pairs,
|
||||||
|
then decrypts the flag with a standard AES-CBC key = sha1(k)[:16].
|
||||||
|
|
||||||
|
The original challenge used Python 2 (`str(k)` for the sha1 input). The
|
||||||
|
canonical solver is attack.py and it prints the flag directly. This wrapper
|
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|
runs attack.py and extracts the flag so the example stays reproducible.
|
||||||
|
|
||||||
|
Run:
|
||||||
|
cd /home/code/ctfkit/examples/a2s
|
||||||
|
python3 solve.py
|
||||||
|
Expected flag: CTF-BR{bu7_1f_7h0u6h7_c0rrup75_l4n6u463,_l4n6u463_c4n_4l50_c0rrup7_7h0u6h7}
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
import os
|
||||||
|
import re
|
||||||
|
import subprocess
|
||||||
|
import sys
|
||||||
|
|
||||||
|
HERE = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))
|
||||||
|
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||||||
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||||||
|
def main():
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||||||
|
out = subprocess.run(
|
||||||
|
[sys.executable, os.path.join(HERE, "attack.py")],
|
||||||
|
capture_output=True, text=True,
|
||||||
|
).stdout
|
||||||
|
m = re.search(r"CTF-BR\{[^}]+\}", out)
|
||||||
|
flag = m.group(0) if m else None
|
||||||
|
print("FLAG =", flag)
|
||||||
|
return flag
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
if __name__ == "__main__":
|
||||||
|
main()
|
||||||
File diff suppressed because one or more lines are too long
@@ -0,0 +1,42 @@
|
|||||||
|
from Crypto.Util.number import *
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class Key:
|
||||||
|
def __init__(self, bits):
|
||||||
|
assert bits >= 512
|
||||||
|
self.p = getPrime(bits)
|
||||||
|
self.q = getPrime(bits)
|
||||||
|
self.n = self.p * self.q
|
||||||
|
self.e = 0x100007
|
||||||
|
self.d = inverse(self.e, (self.p-1)*(self.q-1))
|
||||||
|
self.dmp1 = self.d%(self.p-1)
|
||||||
|
self.dmq1 = self.d%(self.q-1)
|
||||||
|
self.iqmp = inverse(self.q, self.p)
|
||||||
|
self.ipmq = inverse(self.p, self.q)
|
||||||
|
|
||||||
|
def encrypt(self, data):
|
||||||
|
num = bytes_to_long(data)
|
||||||
|
result = pow(num, self.e, self.n)
|
||||||
|
return long_to_bytes(result)
|
||||||
|
|
||||||
|
def decrypt(self, data):
|
||||||
|
num = bytes_to_long(data)
|
||||||
|
v1 = pow(num, self.dmp1, self.p)
|
||||||
|
v2 = pow(num, self.dmq1, self.q)
|
||||||
|
result = (v2*self.p*self.ipmq+v1*self.q*self.iqmp) % self.n
|
||||||
|
return long_to_bytes(result)
|
||||||
|
|
||||||
|
def __str__(self):
|
||||||
|
return "Key([e = {0}, n = {1}, x = {2}, y = {3}])".format(self.e, self.d, self.iqmp, self.ipmq)
|
||||||
|
|
||||||
|
def main():
|
||||||
|
key = Key(1024)
|
||||||
|
flag = open('flag').read()
|
||||||
|
encrypt_flag = key.encrypt(flag)
|
||||||
|
assert key.decrypt(encrypt_flag) == flag
|
||||||
|
print key
|
||||||
|
print encrypt_flag.encode('hex')
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
if __name__ == '__main__':
|
||||||
|
main()
|
||||||
File diff suppressed because one or more lines are too long
@@ -0,0 +1,521 @@
|
|||||||
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0
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63
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0
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7c
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0
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6b
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0
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c5
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2b
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fe
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0
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d7
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ab
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ca
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fa
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ad
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d8
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23
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c3
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0
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b2
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0
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9
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83
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2c
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1b
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0
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6e
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5a
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a0
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b3
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2f
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0
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0
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4c
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0
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58
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0
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cf
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0
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0
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ef
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0
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aa
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||||||
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0
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fb
|
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0
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43
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0
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4d
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0
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cd
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a9
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0
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0
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0
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ae
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0
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8
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0
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ba
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0
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dd
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0
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0
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8a
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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ce
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0
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0
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0
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df
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0
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8c
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0
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a1
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0
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0
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bf
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0
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e6
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0
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0
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0
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0
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0
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0
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f
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0
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b0
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0
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0
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bb
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0
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16
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||||||
@@ -0,0 +1,40 @@
|
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4f
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70
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f4
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c3
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70
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49
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6c
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||||||
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c3
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||||||
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70
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f4
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||||||
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3d
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||||||
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e
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||||||
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c3
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||||||
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3d
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41
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72
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||||||
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f4
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||||||
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c3
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||||||
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23
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||||||
|
b
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||||||
|
41
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||||||
|
70
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||||||
|
49
|
||||||
|
5d
|
||||||
|
7
|
||||||
@@ -0,0 +1,49 @@
|
|||||||
|
"""
|
||||||
|
EXAMPLE: Hack.lu 2020 — "Russian threesome" (RE, 500p, 5 solves)
|
||||||
|
https://github.com/p4-team/ctf/tree/master/2020-10-23-hacklu/russian_threesome
|
||||||
|
|
||||||
|
VULN: a balanced-ternary drum-machine dumps two permutation sectors `s7` (40
|
||||||
|
bytes of ciphertext) and `s17` (a 256-byte S-box). The flag is recovered by
|
||||||
|
repeatedly applying the INVERSE permutation to each `s7` byte until the sum of
|
||||||
|
the resulting bytes equals the number of applications (a fixed-point/self-
|
||||||
|
consistency check). Final bytes decode as CP1251 (Russian proverb).
|
||||||
|
|
||||||
|
Run:
|
||||||
|
cd /home/code/ctfkit
|
||||||
|
python3 examples/russian_threesome/solve.py
|
||||||
|
Expected flag: "Кто хочет много знать, тому мало спать."
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
import os
|
||||||
|
|
||||||
|
HERE = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def main():
|
||||||
|
s7 = [int(c, 16) for c in open(f"{HERE}/s7").read().split()]
|
||||||
|
s17 = [int(c, 16) for c in open(f"{HERE}/s17").read().split()]
|
||||||
|
s17 = s17[1::2]
|
||||||
|
inverse = [0] * 256
|
||||||
|
for i, j in enumerate(s17):
|
||||||
|
inverse[j] = i
|
||||||
|
|
||||||
|
for potential_sum in range(256 * len(s7)):
|
||||||
|
flag = []
|
||||||
|
for ch in s7:
|
||||||
|
c = ch
|
||||||
|
for _ in range(potential_sum):
|
||||||
|
c = inverse[c]
|
||||||
|
flag.append(c)
|
||||||
|
if sum(flag) == potential_sum:
|
||||||
|
b = bytes(flag)
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
flag_str = b.decode("cp1251")
|
||||||
|
except Exception:
|
||||||
|
flag_str = b.decode("latin1")
|
||||||
|
print("FLAG =", flag_str)
|
||||||
|
return flag_str
|
||||||
|
print("no flag found")
|
||||||
|
return None
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
if __name__ == "__main__":
|
||||||
|
main()
|
||||||
Reference in New Issue
Block a user