XDCTF2015_re100
去年做的一道 CTF，清理文档
0x01 The .init and .fini Sections
参考下面链接：
http://www.ru.j-npcs.org/usoft/WWW/www_debian.org/Documentation/elf/node3.html
简单说一下，即.init中的指令，在main()函数之前执行，.fini中的指令，在main()函数返回后执行；
一段代码验证之：
#include <stdio.h>
void my_init() __attribute__((constructor));
void my_fini() __attribute__((destructor));
void my_init()
{
printf("init?\n");
}
void my_fini()
{
printf("fini?\n");
}
int main()
{
printf("I'm in main()\n");
return 0;
}
输出结果：
ez[@ubuntu](http://my.oschina.net/u/555627):~/xdctf$ ./init
init?
I'm in main()
fini?
下面链接，有更详细介绍：
DT_INIT：ELF loaded时执行
DT_INIT_ARRAY：其中的函数被顺序执行，完成main()前的初始化操作，通常存放于.init_array段
DT_FINI：ELF unloaded时或进程结束时执行
DT_FINI_ARRAY：与DT_INIT_ARRAY类似，用于main()后扫尾
0x02 IDA静态分析
用IDA打开re100，发现是一个Linux x86_64程序；没有main()函数，可能编译时修改了入口函数，可参考：
没有_start函数，但发现有一处start函数与_start函数类似，猜测ld时被修改，具体可参考：
http://eli.thegreenplace.net/2012/08/13/how-statically-linked-programs-run-on-linux/
我们平常所说的__libc_start_main()函数，其实在_start()中被调用：
.text:0000000000400590 public _start
.text:0000000000400590 _start proc near
.text:0000000000400590 xor ebp, ebp
.text:0000000000400592 mov r9, rdx
.text:0000000000400595 pop rsi
.text:0000000000400596 mov rdx, rsp
.text:0000000000400599 and rsp, 0FFFFFFFFFFFFFFF0h
.text:000000000040059D push rax
.text:000000000040059E push rsp
.text:000000000040059F mov r8, offset __libc_csu_fini
.text:00000000004005A6 mov rcx, offset __libc_csu_init
.text:00000000004005AD mov rdi, offset main
.text:00000000004005B4 call ___libc_start_main
.text:00000000004005B9 hlt
.text:00000000004005B9 _start endp
比较一下正常的_start与该题目中的start函数发现，入口被从main()修改为了sub_4008E1()：
### 修改后 start
.text:000000000040053E push rsp
.text:000000000040053F mov r8, offset nullsub_1
.text:0000000000400546 mov rcx, offset loc_400AA0
.text:000000000040054D mov rdi, offset sub_4008E1
.text:0000000000400554 call ___libc_start_main
### 正常的 _start
.text:000000000040059E push rsp
.text:000000000040059F mov r8, offset __libc_csu_fini
.text:00000000004005A6 mov rcx, offset __libc_csu_init
.text:00000000004005AD mov rdi, offset main
.text:00000000004005B4 call ___libc_start_main
继续分析sub_4008E1()函数，其开始处有ptrace()的简单反调试；如果需要gdb调试，则nop之即可，这里静态分析暂不管它；
初步分析此函数功能，首先栈上有两个字符串，分别为命名为g_key和g_enc：
0x0601280 g_key "\\|Gq\\@?BelTtK5L`\\|D`d42;"
0x6012A0 g_enc ";%#848N!0Z?7'%23]/5#1\"YX"
sub_4008E1()函数将用户输入的12个字符flag与g_key进行一系列异或运算后，与g_enc进行比较，如果相等，则输入的flag验证通过；
如果这样做，得出的结果永远是错的，其实题目也有个Hint，Don’t believe your eyes..因为我们忽略了.init_array和.fini_array中的代码，而这两段中的函数，对g_key和异或算法均有影响；由上面收集的资料可知，其分别会在sub_4008E1()函数之前和之后执行；
.init_array:0000000000601000 ; =============================================================
.init_array:0000000000601000
.init_array:0000000000601000 ; Segment type: Pure data
.init_array:0000000000601000 ; Segment permissions: Read/Write
.init_array:0000000000601000 ; Segment alignment 'qword' can not be represented in assembly
.init_array:0000000000601000 _init_array segment para public 'DATA' use64
.init_array:0000000000601000 assume cs:_init_array
.init_array:0000000000601000 ;org 601000h
.init_array:0000000000601000 off_601000 dq offset sub_400600 ; DATA XREF: .text:0000000000400AB1 o
.init_array:0000000000601008 dq offset sub_400669
.init_array:0000000000601008 _init_array ends
.init_array:0000000000601008
.fini_array:0000000000601010 ; ===============================================================
.fini_array:0000000000601010
.fini_array:0000000000601010 ; Segment type: Pure data
.fini_array:0000000000601010 ; Segment permissions: Read/Write
.fini_array:0000000000601010 ; Segment alignment 'qword' can not be represented in assembly
.fini_array:0000000000601010 _fini_array segment para public 'DATA' use64
.fini_array:0000000000601010 assume cs:_fini_array
.fini_array:0000000000601010 ;org 601010h
.fini_array:0000000000601010 off_601010 dq offset sub_4005E0 ; DATA XREF: .text:0000000000400AB9 o
.fini_array:0000000000601018 dq offset sub_400787
.fini_array:0000000000601018 _fini_array ends
.fini_array:0000000000601018
分析发现sub_400669()函数对g_key进行了异或操作，也就是我们用来异或的g_key并不是内存中的内容：
size_t sub_400669()
{
size_t result; // rax@1
int i; // [sp+Ch] [bp-14h]@2
result = dword_601340;
if ( dword_601340 != 1 )
{
dword_601340 = 1;
for ( i = 0; ; ++i )
{
result = strlen(key_str_1);
if ( i >= result )
break;
key_str_1[i] ^= 6u;
}
}
return result;
}
而sub_400787()函数中才是我们真正需要破解的代码：
char *sub_400787()
{
char *result; // rax@13
signed int v1; // [sp+8h] [bp-18h]@9
int i; // [sp+Ch] [bp-14h]@1
unsigned int j; // [sp+Ch] [bp-14h]@4
unsigned int k; // [sp+Ch] [bp-14h]@9
for ( i = 0; i < strlen(key_str_1); ++i )
char_array_24[i] = key_str_1[i] ^ char_array_16[i - 12 * (((0x0AAAAAAAAAAAAAAABLL * i) >> 64) >> 3)];
sub_4006D5(char_array_24, 24, 12);
for ( j = 0; j <= 0x17; ++j )
{
if ( char_array_24[j] <= 31 )
char_array_24[j] += 32;
}
v1 = 1;
for ( k = 0; ; ++k )
{
result = k;
if ( k > 0x17 )
break;
if ( char_array_24[k] != key_str_2[k] )
v1 = 0;
}
if ( v1 )
{
result = output_;
if ( output_ )
{
output_[15] = '!';
puts(output_);
exit(0);
}
}
return result;
}
根据算法逆推脚本如下：
def get_flag(g_enc, g_key):
flag = []
size = 24
for i in xrange(0, size, 1):
if ( ord(g_enc[i]) - 0x20) <= 0x1F:
flag.append(ord(g_enc[i])-0x20)
else:
flag.append(ord(g_enc[i]))
for i in xrange(0,size/2,1):
flag[i] ^= flag[17-i]
flag[17-i] ^= flag[i]
flag[i] ^= flag[17-i]
for i in xrange(0,size,1):
flag[i] = flag[i%(size/2)] ^ (ord(g_key[i])^6)
for i in xrange(0,size/2,1):
flag[i] = chr(flag[i])
return "".join(flag[:size/2])
if __name__ == '__main__':
g_key = "\\|Gq\\@?BelTtK5L`\\|D`d42;"
g_enc = ";%#848N!0Z?7'%23]/5#1\"YX"
flag = get_flag(g_enc, g_key)
print flag
ez[@ubuntu](http://my.oschina.net/u/555627):~/xdctf$ python get_flag.py
U'Re_AwEs0Me
根据提示结果均为小写，最终flag为：XDCTF{u’re_awes0me}
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