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L3HCTF 2021 MISC Lambda 题目详细分析

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发布时间 : 2021-12-07 15:30:17

 

L3HCTF的题目质量相当高了，这次来复现一下比赛的时候差一点就解出的Lamda, 也是把自己当时比赛时候的思路和最后看了WP之后的正确思路都捋一捋，这种使用现成的项目对流量进行加密的流量题确实蛮有意思。

 

题目背景

出题人是拿一个C++的项目(ReHLDS)搭了一个CS1.6的服务器，并用客户端连接服务器，而在这同时进行了抓包，题目附件就是抓到的流量包，和虎符CTF的流量取证题目有着异曲同工之妙，都蛮好玩。

 

解题过程

flag的前几部分在地图的资源包中，可以在流量包的tcp部分看到

比如直接搜索l3h，就能看到在wav文件中存在flag，同时还发现了flag.bsp和flag.wad文件，同时这里文件路径里的cstrike也明示是cs的流量了

而对于wad文件，谷歌之

同样的，对于bsp文件

取个交集，遂与搜GCFScape

https://nemstools.github.io/pages/GCFScape-Download.html

在bsp中可以看到第二部分的flag

同时还有hint

说flag分为3部分

根据比赛时的hint, part3应该在后面的udp数据中，还提示说

ReHLDS might be helpful for part 3

github搜了一下ReHLDS, 找到一个仓库，先尝试性搜了一下端口号来验证一下我们找的项目对不对
流量包中端口号如下

而项目中的端口号为

可以看到27005是客户端，27015是服务器，显然我们八成是找对项目了

故对应流量包中，10开头的是客户端 192开头的是服务器

进一步，流量包中后续是大部分的UDP流量，则搜索SOCK_DGRAM找找UDP包是用哪个函数发送的

找到了对应函数，进一步去找发包sendto

定位到了是在SendPacket调用的sentto,进一步就去看又有哪些调用这个函数就行了…搁着套娃，这样一路找下去找到加密部分的函数，解密部分的函数要么就看加密的过程来逆，要么就是找项目中现成的解密函数

或者换个思路，看看issue中有没有相关的问题

这里刚好有人在issue中提问了解密部分，那我们就check一下Netchan_Process函数

这个函数中调用了一个解密函数

定义在这

然后就是要看看参数

COM_UnMunge2(&net_message.data[8], net_message.cursize - 8, sequence & 0xFF);

其中sequence在MSG_ReadLong中

可以看到data的前4个字节就是sequence

对照udp流量

可以看到除了第一个ffffffff是建立连接时的特征字节外，其它包的前4个字节正是每次发包对应的字节

然后sequence & 0xFF，即每个包的第一个字节是seq

前两个参数就是data和len，只不过要去掉udp的前8个字节

这里写一个so文件用python来调用从而进行解密

extern "C"
{
    int _LongSwap(int l)
    {
        unsigned int res = __builtin_bswap32(*(unsigned int *)&l);
        return *(int *)&(res);
    }

    const unsigned char mungify_table[] =
        {
            0x7A, 0x64, 0x05, 0xF1,
            0x1B, 0x9B, 0xA0, 0xB5,
            0xCA, 0xED, 0x61, 0x0D,
            0x4A, 0xDF, 0x8E, 0xC7};

    const unsigned char mungify_table2[] =
        {
            0x05, 0x61, 0x7A, 0xED,
            0x1B, 0xCA, 0x0D, 0x9B,
            0x4A, 0xF1, 0x64, 0xC7,
            0xB5, 0x8E, 0xDF, 0xA0};

    unsigned char mungify_table3[] =
        {
            0x20, 0x07, 0x13, 0x61,
            0x03, 0x45, 0x17, 0x72,
            0x0A, 0x2D, 0x48, 0x0C,
            0x4A, 0x12, 0xA9, 0xB5};

    void COM_UnMunge2(unsigned char *data, int len, int seq)
    {
        int i;
        int mungelen;
        int c;
        int *pc;
        unsigned char *p;
        int j;

        mungelen = len & ~3;
        mungelen /= 4;

        for (i = 0; i < mungelen; i++)
        {
            pc = (int *)&data[i * 4];
            c = *pc;
            c ^= seq;

            p = (unsigned char *)&c;
            for (j = 0; j < 4; j++)
            {
                *p++ ^= (0xa5 | (j << j) | j | mungify_table2[(i + j) & 0x0f]);
            }

            c = _LongSwap(c);
            c ^= ~seq;
            *pc = c;
        }
    }
}

# -*- coding: UTF-8 -*-
from scapy.all import *
from ctypes import *

lib=CDLL('./dll.so')
COM_UnMunge=lib.COM_UnMunge2

pcaps = rdpcap("udp.pcap")
f=open('res','wb')
for mpacket in pcaps:
    udp=mpacket[UDP]
    data=bytes(udp.payload)[8:]
    seq=bytes(udp.payload)[0]
    c=create_string_buffer(data)
    COM_UnMunge(c,len(data),seq)
    print(mpacket.time,mpacket[IP].src,'->',mpacket[IP].dst)
    decode_bytes=bytes(c)
    print(' '.join(['%02X'%i for i in bytes(udp.payload)]))
    f.write(decode_bytes)
    print(decode_bytes)
f.close

简单尝试一下，第一个包输出了fakeflag.虽然是fake，但是也说明了我们的解密函数调用没问题

而在比赛期间呢，我看到解密函数之后就没怎么看源码了，就直接看数据，然后颅内简单fuzz一下，感觉是解密后的每个包的前10个字节没用，最后一个\x00没用，去掉之后直接全部dump到一个文件中再binwalk梭哈，大概的代码长这样

# -*- coding: UTF-8 -*-
from scapy.all import *
from ctypes import *

lib=CDLL('./dll.so')
COM_UnMunge=lib.COM_UnMunge2

pcaps = rdpcap("udp.pcap")
f=open('res','wb')
for mpacket in pcaps:
    udp=mpacket[UDP]
    data=bytes(udp.payload)[8:]
    seq=bytes(udp.payload)[0]
    if bytes(udp.payload)[3]==192:
        c=create_string_buffer(data)
        COM_UnMunge(c,len(data),seq)
        print(mpacket.time,mpacket[IP].src,'->',mpacket[IP].dst)
        decode_bytes=bytes(c)[10:-1]
        print(decode_bytes)
        if b'BZ2\x00' in decode_bytes:
            print('BZ2 get!')
        f.write(decode_bytes)

f.close

倒是也成功梭哈出来了5个bzip包

大致看了一下这样梭出来的数据也都是正确的

只有最后一个bz2没梭出来，当时觉得很奇怪

再去看看包，发现最后一个bz2处有两块数据十分相似，只错了几个字节，当时猜测是错误了

但是修正之后也是不行，就没弄了

赛后复现的时候呢，看了看wp，才知道是冗余数据，直接删除能出了，可惜了。

而且当时读源码没仔细看，fuzz的结果是对了，但是为了了解全过程，还是再读一遍源码

在解密完成后，继续看process部分的后续代码

注意到这里其实对sequence & (1 << 30)做了一个简单的判定，若为真则会对解密得到的数据进行一个分块处理

这个分块流程大致如下:

  1. 取1字节，非0则代表又frag_msg
  2. 取4字节，作为frag_id
  3. 取2字节，作为frag的偏移
  4. 取2字节，作为frag的长度

然后取数据的部分在下面

inbufferid和intotalbufers两行的操作定义在net.h中

id我们前面已经知道是4字节了，则inbufferid就是id[0:2], intotalbuffers就是id[2:4]

接着根据偏移来定位位置，从而获得对应长度的数据

这里引用一下官方wp的图，更好理解

这也就刚好解释了为什么我当时fuzz出前10个字节没用，10个字节刚好是：

  1. 1字节的存在fragment
  2. 4字节的id
  3. 2字节的偏移
  4. 2字节的长度
  5. 1字节的frag结束

一切都刚刚好，但是这样纯fuzz而不知道原因的话是不知道frag的长度的，这就导致了我当时没看出来有冗余数据…

然后写个脚本简单验证一下

# -*- coding: UTF-8 -*-
from scapy.all import *
from ctypes import *
from Crypto.Util.number import bytes_to_long

lib=CDLL('/home/rightp4th/Desktop/dll.so')
COM_UnMunge=lib.COM_UnMunge2

pcaps = rdpcap("/home/rightp4th/Desktop/lambda_final.pcap")

f=open('res','wb')
for mpacket in pcaps.filter(lambda x:UDP in x and x[UDP].sport==27015):
    # mpacket.show()
    udp=mpacket[UDP]
    data=bytes(udp.payload)[8:]
    seq=bytes(udp.payload)[:4]
    ack=bytes(udp.payload)[4:8]
    if bytes_to_long(seq) & (1<<30):
        c=create_string_buffer(data)
        COM_UnMunge(c,len(data),seq[0])
        print(mpacket.time,mpacket[IP].src,'->',mpacket[IP].dst)
        decode_bytes=bytes(c)
        print(decode_bytes)
        if b'BZ2\x00' in decode_bytes:
            print('BZ2 get!')
        f.write(decode_bytes)

f.close

让他输出含有frag包的部分，得到了

这个是正常的包的长度 1035=10(frag开头)+1024(包大小)+1(\x00结尾)

而存在冗余的包的长度是

1099，很明显要长不少，进一步，按照frag的结构，图中所示frag的长度应为0x400，即1024，这和我们刚才看到的之前的包长度是一样的，故图中所示的包其实是有冗余的，应该直接舍弃后面的冗余部分

而去wireshark看看也可以发现

这个是在最后一个bzip包中的数据，我们通过长度也可以很明显的看出和前面的1070相比存在冗余，故若不考虑这个冗余的地方，直接梭哈，则会多出数据，导致bzip的crc校验失败，进而无法解压，这也就是为什么比赛期间我梭出来了前五个包，唯独这个包没梭出来，可惜

那咱再继续加一层判定即可

因为不难注意到所有的fragment包都只有一段，故就把代码简化了，如下

# -*- coding: UTF-8 -*-
from scapy.all import *
from ctypes import *
import struct

lib=CDLL('/home/rightp4th/Desktop/dll.so')
COM_UnMunge=lib.COM_UnMunge2

pcaps = rdpcap("/home/rightp4th/Desktop/lambda_final.pcap")

f=open('res','wb')
for mpacket in pcaps.filter(lambda x:UDP in x and x[UDP].sport==27015):
    # mpacket.show()
    udp=mpacket[UDP]
    data=bytes(udp.payload)[8:]
    seq=bytes(udp.payload)[:4]
    ack=bytes(udp.payload)[4:8]
    c=create_string_buffer(data)
    COM_UnMunge(c,len(data),seq[0])
    print(mpacket.time,mpacket[IP].src,'->',mpacket[IP].dst)
    decode_bytes=bytes(c)
    if len(decode_bytes)>10:
        if struct.unpack('<L', seq)[0] & (1<<30):
            if len(decode_bytes)>10+struct.unpack('<h', decode_bytes[7:9])[0]+1:
                print('find extra data block:')
                print(decode_bytes[10+struct.unpack('<h', decode_bytes[7:9])[0]:])
            decode_bytes=decode_bytes[10:10+struct.unpack('<h', decode_bytes[7:9])[0]]
        f.write(decode_bytes)
    print(f'finally decode data:{decode_bytes}\nlength:{len(decode_bytes)}')        
f.close

但是还要注意有一个非fragment包也发送了一遍类似的冗余

基本就差了几个字节，我们也把他过滤掉, 加一个长度过滤即可

if len(decode_bytes)==65:
    continue

当然也可以先全部导出然后手动过滤，过滤后直接binwalk梭

查看6872

得到第三部分flag

本文由Rightp4th777原创发布

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这个人太懒了，签名都懒得写一个

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