Interactive_Cryptography

Posted on 2022-10-11 Edited on 2024-04-03 In CTF Word count in article: 3.7k Reading time ≈ 3 mins.

经过一个假期的不断摸索，终于把Crypto交互的部分搞明白了。本篇记录了Crypto交互题的解题过程，以及一道交互题是如何实现其功能的。

0x1. 交互题概述

交互题的实质，就是挂载在服务器的一个端口上的程序。解交互题时，一般给选手一个nc码，包含服务器ip以及端口号，选手在控制台输入nc码，即可进入与服务器的交互。有时候题目附件还包含服务器端的代码，方便选手查看加密过程，但严格限制选手的权限，不允许选手查看flag的内容。

0x2. 解交互题

0x2.1 编写交互脚本

对于交互次数较少的题目，当然可以选择不写交互脚本，但如果交互次数较多，每次单独执行一遍exp就会很麻烦，这时候就要编写自动化交互脚本。

交互脚本需要用到python的pwn库，包含各种能实现收、发包的函数。

1	conn=remote('HOST', PORT)

初始化conn，确认要与哪个服务器的哪个端口交互。

1	conn.recv()

一次接收到的内容，不对换行符敏感，内容的类型为bytes

1	conn.recvline()

一次接收到的内容，以换行符为结束，类型也是bytes

1	conn.sendline(b'aaa')

向服务器发送指定内容，对于int类型要变换为bytes类型：f'{x}'.encode。

1	conn.sendlineafter(b'aaa',b'bbb')

在收到特定的字节流后发送指定内容，搭配上一条使用。

0x2.2 特别注意

第一，要准确把握程序在一个循环的每个阶段输的内容，才能正确编写交互脚本，否则要么报错，要么无法返回正确答案。有的题目非常操蛋，跟鸡拉屎一样的一截一截的发，那就只能一段一段的recvline()，而不是recv().split('\n')。如果没有附件，最好一步步打印输出内容。

交互过程中有两个特殊部分，就是交互最开始和最末尾。最开始不会像交互过程中返回一个Yes或者No，因此要单独执行再进入循环（循环可以用while True，因为你不知道要执行多少次）。而最末尾输出正确后就直接给flag了，而交互脚本还在解码，所以大概率要报错，因此无论返回值是啥都要先print再继续。

第二，交互脚本只是工具，正确的攻击思想和严密的逻辑才是解答密码题的核心！（打枪没有用的.jpg）

0x3 交互题是怎样炼成的

0x3.1 概述

1	socat -d -d tcp-l:\|port\| ,reuseaddr,fork EXEC:"python -u server.py"

socat直接挂载，一步到位，非常无脑，只使用于自己玩。

出题面临的情况是：服务器没有python，也没有python的那些库函数；运维是一只会敲打键盘的猩猩，除了按照指示在控制台上输入命令啥也不会。总之，要在一个光板机上用最简单的方式搭建题目环境。不过，情况也没那么糟糕，因为主机上一般有一个很重要的应用：Docker。

docker的logo是一个巨鲸，它上面托运了很多集装箱；可以把鲸鱼看成是货轮，相当于是一个平台，上面放的集装箱可以看成是容器，集装箱容器里面装的就是各种项目，而且集装箱与集装箱之间没有任何联系，它们是相互隔离的。

Docker 可以让开发者打包他们的应用以及依赖包到一个轻量级、可移植的容器中，然后发布到任何流行的 Linux 机器上，也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口（类似 iPhone 的 app）,更重要的是容器性能开销极低。

Dockerfile 是一个用来构建镜像的文本文件，文本内容包含了一条条构建镜像所需的指令和说明。

0x3.2 出发了！（日丹诺夫并感）

交互题server.py(模板)，在服务器端运行：

from hashlib import sha256
import socketserver
from secret import flag
import signal
import string
import random
import os
import gmpy2 


class Task(socketserver.BaseRequestHandler):
    def _recvall(self):
        BUFF_SIZE = 2048
        data = b''
        while True:
            part = self.request.recv(BUFF_SIZE)
            data += part
            if len(part) < BUFF_SIZE:
                break
        return data.strip()

    def send(self, msg, newline=True):
        try:
            if newline:
                msg += b'\n'
            self.request.sendall(msg)
        except:
            pass

    def recv(self, prompt=b'[-] '):
        self.send(prompt, newline=False)
        return self._recvall()

    def proof_of_work(self):
        random.seed(os.urandom(8))
        proof = ''.join(
            [random.choice(string.ascii_letters+string.digits) for _ in range(20)])
        _hexdigest = sha256(proof.encode()).hexdigest()
        self.send(f"[+] sha256(XXXX+{proof[4:]}) == {_hexdigest}".encode())
        x = self.recv(prompt=b'[+] Plz tell me XXXX: ')
        if len(x) != 4 or sha256(x+proof[4:].encode()).hexdigest() != _hexdigest:
            return False
        return True

    def handle(self):
        signal.alarm(60)
        self.send('This is a test of gmpy2')
        x=gmpy2.powmod(2,3,3)
        self.send(b'gmpy2.powmod(2,3,3)='+f'{x}'.encode())
        
        if not self.proof_of_work():
            self.send(b'[!] Wrong!')
            return

        self.send(b'here is your flag')
        self.send(flag)


class ThreadedServer(socketserver.ThreadingMixIn, socketserver.TCPServer):
    pass


class ForkedServer(socketserver.ForkingMixIn, socketserver.TCPServer):
    pass


if __name__ == "__main__":
    HOST, PORT = '0.0.0.0', 10001
    server = ForkedServer((HOST, PORT), Task)
    server.allow_reuse_address = True
    print(HOST, PORT)
    server.serve_forever()

Dockerfile，在服务器端运行：

FROM python:3.8
LABEL Description="baby_try" VERSION='1.0'

COPY server.py .
COPY secret.py .

RUN pip install --upgrade pip
RUN pip install gmpy2 
RUN chmod +x server.py

EXPOSE 12345

CMD ["python", "server.py"]

docker-compose.yml，简化创建镜像和启动容器的步骤

version: '3'
services:
  checkin:
    image: signin
    build: .
    ports:
     - "9999:10001"
    restart: always

输入命令一键搭建：docker-compose up -d