ctr

Catégorie: Crytpo Difficulté: Facile Flag: CTF{d6bd1954527310f3f831baa46582f553a9e780d8fa747637d25da1281c24edaf}

Challenge

2KB

ctr.txt

Description

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Are you feeling down? Here is a list of exciting words for you, hope you'll feel better after this. (probably not)

Ce challenge tourne sur un docker et n'est pas disponible

Solution

Dans un chiffrement par CTR, on utilise un nonce à qui l'on ajoute un compteur et l'on chiffre le tout avec une clé. Le résultat de ce chiffrement est xoré avec le plaintext que l'on souhaite chiffrer.

Ici, le nonce et la clé sont réutilisés dans l'oracle du serveur. Ce qui veut dire qu'on peut faire une attaque par clair choisi et en déduire la valeur des blocs chiffrés utilisés dans le XOR, on va les appeler les KEYSTREAM.

De là, on peut tenter de XOR chaque chiffrés que l'on a dans ctr.txt et voir s'ils donnent quelque chose de lisible. Exemple avec le premier f24e8c4bb594b2590edc658609608f16

import socket
import string


class Client:
  def __init__(self, host: str, port: int) -> None:
    self.sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    self.sock.settimeout(1)
    self.sock.connect((host, port))
  
  def recv_line(self) -> bytes:
    data = b''
    while True:
      b = self.sock.recv(1)
      if b in [b'\n', b'']:
        break
      data += b
    return data
  
  def encrypt(self, data: bytes) -> bytes:
    self.recv_line() # On s'en fou de cette ligne
    self.sock.send(data + b'\n') # On envoie notre clair choisi à chiffrer
    return bytes.fromhex(self.recv_line()[12:].decode()) # On retourne le résultat du chiffrement


def xor(a: bytes, b: bytes) -> bytes:
  assert len(a) == len(b)
  return bytes([a ^ b for a, b in zip(a, b)])


def get_keystreams(host, port) -> list[bytes]:
  client = Client(host, port)
  keystreams = []
  for j in range(125):
      # Attaque par clair choisi
      data = b'0' * 16
      cipher = client.encrypt(data)
      # On connait le plaintext et le résultat, on xor les deux pour en déduire le keystream
      keystream = xor(data, cipher)
      keystreams.append(keystream)
  return keystreams


host, port = '34.107.26.201', 30329
keystreams = get_keystreams(host, port)
encrypted = bytes.fromhex('f24e8c4bb594b2590edc658609608f16')
charset = string.printable.encode()
for i, keystream in enumerate(keystreams):
  decrypted = xor(encrypted, keystream)
  if all([c in charset for c in decrypted]):
    print(i, decrypted.decode())
    break

66 ThrillingThrilli

C'est le keystream n°66 qui a pu déchiffrer la première ligne de ctr.txt.

On sait que le flag est sous la forme CTF{sha256}, soit 69 caratères, c'est à dire le même nombre de ligne que contient ctr.txt.

On s'apperçoit aussi que l'ascii de C est 67 c'est à dire le numéro de notre bloc si l'on commence à compter à partir de 1 et non 0.

Il suffit donc de faire la même opération pour toutes les lignes de ctr.txt et regarder le numéro du keystream qui les déchiffre.

import socket
import string


class Client:
  def __init__(self, host: str, port: int) -> None:
    self.sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    self.sock.settimeout(1)
    self.sock.connect((host, port))
  
  def recv_line(self) -> bytes:
    data = b''
    while True:
      b = self.sock.recv(1)
      if b in [b'\n', b'']:
        break
      data += b
    return data
  
  def encrypt(self, data: bytes) -> bytes:
    self.recv_line() # On s'en fou de cette ligne
    self.sock.send(data + b'\n') # On envoie notre clair choisi à chiffrer
    return bytes.fromhex(self.recv_line()[12:].decode()) # On retourne le résultat du chiffrement


def xor(a: bytes, b: bytes) -> bytes:
  assert len(a) == len(b)
  return bytes([a ^ b for a, b in zip(a, b)])


def get_keystreams(host, port) -> list[bytes]:
  client = Client(host, port)
  keystreams = []
  for j in range(125):
      # Attaque par clair choisi
      data = b'0' * 16
      cipher = client.encrypt(data)
      # On connait le plaintext et le résultat, on xor les deux pour en déduire le keystream
      keystream = xor(data, cipher)
      keystreams.append(keystream)
  return keystreams


def main() -> None:
  host, port = '34.107.26.201', 30329
  keystreams = get_keystreams(host, port)
  with open('ctr.txt', 'r') as f:
    encrypted_words = [bytes.fromhex(line) for line in f.read().splitlines()]

  flag = ''
  charset = string.printable.encode()
  for encrypted in encrypted_words:
    for i, key in enumerate(keystreams):
      decrypted = xor(key, encrypted)
      if all([c in charset for c in decrypted]):
        keystream_n = i+1
        flag += chr(keystream_n)
        print(keystream_n, decrypted.decode())
  print(flag)

if __name__ == '__main__':
  main()

67 ThrillingThrilli
84 ExhilaratingExhi
70 ElectrifyingElec
123 EuphoricEuphoric
100 JubilantJubilant
54 EcstaticEcstatic
98 EnthusiasticEnth
100 InvigoratingInvi
49 ExuberantExubera
57 RadiantRadiantRa
53 DynamicDynamicDy
52 VibrantVibrantVi
53 ZestyZestyZestyZ
50 ZealousZealousZe
55 SpiritedSpirited
51 LivelyLivelyLive
49 AnimatedAnimated
48 RapturousRapturo
102 RousingRousingRo
51 UpliftingUplifti
102 GloriousGlorious
56 SparklingSparkli
51 BlissfulBlissful
49 BurstingBursting
98 CheeringCheering
97 DelightfulDeligh
97 EnrapturedEnrapt
52 ExultantExultant
54 FerventFerventFe
53 FizzyFizzyFizzyF
56 GiddyGiddyGiddyG
50 HyperHyperHyperH
102 IntenseIntenseIn
53 JauntyJauntyJaun
53 JoyfulJoyfulJoyf
51 LuminousLuminous
97 MerrymakingMerry
57 OverjoyedOverjoy
101 PeppyPeppyPeppyP
55 PlayfulPlayfulPl
56 QuiveringQuiveri
48 ResplendentRespl
100 Spine-tinglingSp
56 TantalizingTanta
102 TitillatingTitil
97 UpbeatUpbeatUpbe
55 VitalVitalVitalV
52 VivaciousVivacio
55 WhimsicalWhimsic
54 YippeeYippeeYipp
51 ZingyZingyZingyZ
55 ZippyZippyZippyZ
100 BouncyBouncyBoun
50 ChipperChipperCh
53 DeliriousDelirio
100 EcstaticEcstatic
97 EffervescentEffe
49 ElatedElatedElat
50 ExcitedExcitedEx
56 ExultingExulting
49 FrenziedFrenzied
99 FriskyFriskyFris
50 GiddyGiddyGiddyG
52 GleefulGleefulGl
101 HappyHappyHappyH
100 High-spiritedHig
97 HypedHypedHypedH
102 JoyousJoyousJoyo
125 JubilantJubilant
CTF{d6bd1954527310f3f831baa46582f553a9e780d8fa747637d25da1281c24edaf}