CTF-райтапы

Привет, я Шон, и в свободное время мне нравится решать CTF-задачи. Моя текущая должность связана с эксплуатацией бинарных уязвимостей и реверс-инжинирингом ПО, поэтому я обычно сосредоточен на этих категориях. Большинство райтапов, которые я вижу в интернете — отстой, и я надеюсь, что эти объясняют фундаментальные концепции лучше.

Во всех своих решениях я стараюсь включать воспроизводимое решение, написанное с помощью pwntools. Дело не во флагах, а в пути, который привёл нас к флагу.

Надеюсь, это не устареет, но я также записал видеоразборы некоторых из этих CTF-задач. Вы можете посмотреть их на YouTube.

Ниже приведён список общих тем Unix Access и связанных с ними CTF-задач.

Знания Unix Access

Классы уязвимостей

Демонстрация способности эксплуатировать классы уязвимостей

• Написать рабочий шеллкод с нуля и показать все шаги его создания:
  • level-0, level-1
• Переполнение буфера в стеке с применением и без применения следующих механизмов смягчения: рандомизация адресного пространства (ASLR), неисполняемая память (NX) и стековые канарейки:
  • clutter-overflow
  • heres-a-libc
  • stack-cache
  • hidden-flag-function
  • hidden-flag-function-parameters
• Переполнение буфера в куче с использованием heap grooming и объектов с указателями на функции:
  • are-you-root
• Переполнение буфера в куче путём повреждения структур данных кучи:
  • unsubscriptions-are-free
• Использование после освобождения (UAF) с объектами, содержащими указатели на функции:
  • are-you-root
• Использование после освобождения (UAF) с объектами, позволяющими произвольное чтение/запись:
  • cache-me-outside
• Уязвимости, связанные с путаницей типов данных (type confusion)
• Уязвимости форматных строк для произвольного чтения/записи:
  • stonks
  • got_hax
  • flag-leak
• Как неинициализированные переменные могут использоваться для эксплуатации:
  • are-you-root
  • stack-cache

Демонстрация способности реализовывать примитивы эксплуатации

• Примитив произвольной записи:
  • got_hax
• Примитив относительной записи:
  • cache-me-outside
• Примитив произвольного чтения:
  • got_hax
• Как примитивы объединяются в цепочку для построения эксплойта
• Как примитив записи можно использовать для повышения привилегий/выполнения произвольного кода:
  • got_hax

Опишите назначение и структуру следующих структур связывания ELF и как ими можно злоупотребить при эксплуатации бинарных уязвимостей

• Таблица процедурных связей (PLT):
  • got_hax
• Глобальная таблица смещений (GOT):
  • got_hax

Опишите следующие режимы динамической релокации с точки зрения взаимодействия структур данных PLT/GOT и чем различаются примитивы эксплуатации между ними

• Частичный RELRO:
  • got_hax
• Полный RELRO:
  • got_hax

Демонстрация способности реализовывать ROP/JOP для:

• Поиска ROP/JOP-гаджетов:
  • guessing-game-1
• Вызова функций libc и системных вызовов:
  • heres-a-libc
  • guessing-game-1
• Связывания гаджетов в цепочку для выполнения кода:
  • guessing-game-1
• Выполнения произвольного шеллкода

Опишите назначение и реализацию защитных механизмов от эксплуатации

• ASLR
• Предотвращение выполнения данных (DEP)/NX:
  • heres-a-libc
  • guessing-game-1
• Позиционно-независимые исполняемые файлы (PIE)
• Как PIE влияют на эксплуатацию
• Стековые канарейки:
  • guessing-game-1
• Безопасное отцепление списка (safe unlinking)

Реверс-инжиниринг ПО

Сравните техники и сценарии их применения

• Статический реверс-инжиниринг:
  • baby-c
  • wizardlike
• Динамический реверс-инжиниринг:
  • heres-a-libc
  • wizardlike

Продемонстрируйте уверенное владение следующими типами инструментов для статического и динамического реверс-инжиниринга

• Статические дизассемблеры
  • baby-c
  • wizardlike
• Отладчики
  • wizardlike
• Приёмы автоматизации с использованием перечисленных инструментов

Техники фаззинга

• Слепой фаззинг (dumb fuzzing)
• Фаззинг на основе покрытия кода
• Символическое выполнение
  • sum-o-primes

Полезные, на мой взгляд, статьи по CTF

• Executable Stacks