idekCTF2022 Web / Readme writeup

idekCTF에서 Web 문제를 풀지 못했습니다. 그래서 리뷰하려고 다른 분들의 writeup을 참고하면서 대회 끝나고 풀었습니다! 공부를 위해 정리하는 글이기 때문에 자세한 내용은 제가 참고한 github를 방문해 주세요!

 

https://github.com/daeMOn63/ctf-writeups/tree/main/idek22/readme

GitHub - daeMOn63/ctf-writeups: notes & writeups for some CTF challenges

 

 

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idekCTF2022 Web / Readme writeup 

문제는 다음과 같습니다. flag를 읽으면 되는 문제이다. 문제는 golang으로 되어 있어서 go 언어를 처음 접하는 저에게는 코드 읽기부터 쉽지 않았다. 이번 기회를 통해 go 언어를 조금 깨달은 것 같다.

 

 

문제 사이트에 접속하면 다음과 같이 오류가 나온다. 코드를 보고 시작해 보자.

 

코드분석

package main

import (
	"bufio"
	"bytes"
	"context"
	"crypto/sha256"
	"encoding/json"
	"errors"
	"fmt"
	"io"
	"io/ioutil"
	"math/rand"
	"net/http"
	"os"
	"time"
)

var password = sha256.Sum256([]byte("idek"))
var randomData []byte

const (
	MaxOrders = 10
)

func initRandomData() {
	rand.Seed(1337)
	randomData = make([]byte, 24576)
	if _, err := rand.Read(randomData); err != nil {
		panic(err)
	}
	copy(randomData[12625:], password[:])
}

type ReadOrderReq struct {
	Orders []int `json:"orders"`
}

func justReadIt(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	defer r.Body.Close()

	body, err := ioutil.ReadAll(r.Body)
	if err != nil {
		w.WriteHeader(500)
		w.Write([]byte("bad request\n"))
		return
	}

	reqData := ReadOrderReq{}
	if err := json.Unmarshal(body, &reqData); err != nil {
		w.WriteHeader(500)
		w.Write([]byte("invalid body\n"))
		return
	}

	if len(reqData.Orders) > MaxOrders {
		w.WriteHeader(500)
		w.Write([]byte("whoa there, max 10 orders!\n"))
		return
	}

	reader := bytes.NewReader(randomData)
	validator := NewValidator()

	ctx := context.Background()
	for _, o := range reqData.Orders {
		if err := validator.CheckReadOrder(o); err != nil {
			w.WriteHeader(500)
			w.Write([]byte(fmt.Sprintf("error: %v\n", err)))
			return
		}

		ctx = WithValidatorCtx(ctx, reader, int(o))
		_, err := validator.Read(ctx)
		if err != nil {
			w.WriteHeader(500)
			w.Write([]byte(fmt.Sprintf("failed to read: %v\n", err)))
			return
		}
	}

	if err := validator.Validate(ctx); err != nil {
		w.WriteHeader(500)
		w.Write([]byte(fmt.Sprintf("validation failed: %v\n", err)))
		return
	}

	w.WriteHeader(200)
	w.Write([]byte(os.Getenv("FLAG")))
}

func main() {
	if _, exists := os.LookupEnv("LISTEN_ADDR"); !exists {
		panic("env LISTEN_ADDR is required")
	}
	if _, exists := os.LookupEnv("FLAG"); !exists {
		panic("env FLAG is required")
	}

	initRandomData()

	http.HandleFunc("/just-read-it", justReadIt)

	srv := http.Server{
		Addr:         os.Getenv("LISTEN_ADDR"),
		ReadTimeout:  5 * time.Second,
		WriteTimeout: 5 * time.Second,
	}

	fmt.Printf("Server listening on %s\n", os.Getenv("LISTEN_ADDR"))
	if err := srv.ListenAndServe(); err != nil {
		panic(err)
	}
}

type Validator struct{}

func NewValidator() *Validator {
	return &Validator{}
}

func (v *Validator) CheckReadOrder(o int) error {
	if o <= 0 || o > 100 {
		return fmt.Errorf("invalid order %v", o)
	}
	return nil
}

func (v *Validator) Read(ctx context.Context) ([]byte, error) {
	r, s := GetValidatorCtxData(ctx)
	buf := make([]byte, s)
	_, err := r.Read(buf)
	if err != nil {
		return nil, fmt.Errorf("read error: %v", err)
	}
	return buf, nil
}

func (v *Validator) Validate(ctx context.Context) error {
	r, _ := GetValidatorCtxData(ctx)
	buf, err := v.Read(WithValidatorCtx(ctx, r, 32))
	if err != nil {
		return err
	}
	if bytes.Compare(buf, password[:]) != 0 {
		return errors.New("invalid password")
	}
	return nil
}

const (
	reqValReaderKey = "readerKey"
	reqValSizeKey   = "reqValSize"
)

func GetValidatorCtxData(ctx context.Context) (io.Reader, int) {
	reader := ctx.Value(reqValReaderKey).(io.Reader)
	size := ctx.Value(reqValSizeKey).(int)
	if size >= 100 {
		reader = bufio.NewReader(reader)
	}
	return reader, size
}

func WithValidatorCtx(ctx context.Context, r io.Reader, size int) context.Context {
	ctx = context.WithValue(ctx, reqValReaderKey, r)
	ctx = context.WithValue(ctx, reqValSizeKey, size)
	return ctx
}

전체 코드이다.

 

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initRandomData()

http.HandleFunc("/just-read-it", justReadIt)

먼저 main함수를 보면 initRandomData 함수를 호출해서 버퍼를 초기화한다. 이후 http.HandleFunc함수를 통해 'just-read-it'이라는 페이지가 있다는 것을 확인했다.

 

 

 invalid body가 출력되는 것을 보고 코드에서 찾아봤다.

 

func justReadIt(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	defer r.Body.Close()

	body, err := ioutil.ReadAll(r.Body)
	if err != nil {
		w.WriteHeader(500)
		w.Write([]byte("bad request\n"))
		return
	}

	reqData := ReadOrderReq{}
	if err := json.Unmarshal(body, &reqData); err != nil {
		w.WriteHeader(500)
		w.Write([]byte("invalid body\n"))
		return
	}

justReadIt 함수에서 출력하는 문장이다.  JSON은 본문을 ReadOrderReq구조체로 Unmarshal한다. 이때 null이면 invaild body라고 출력되는 것을 확인했다. 

 

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	if len(reqData.Orders) > MaxOrders {
		w.WriteHeader(500)
		w.Write([]byte("whoa there, max 10 orders!\n"))
		return
	}

이후 orders 구조체를 통해 1~10개의 데이터가 있는지 확인한다. 

 

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{"orders": [1,2,3...]}

따라서 위와 같이 json string을 구성해야 한다. 필자는 여기서 막혔다.

 

 

reader := bytes.NewReader(randomData)
validator := NewValidator()

이후 새로운 Reader와 Validator를 생성한다.

 

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	ctx := context.Background()
	for _, o := range reqData.Orders {
		if err := validator.CheckReadOrder(o); err != nil {
			w.WriteHeader(500)
			w.Write([]byte(fmt.Sprintf("error: %v\n", err)))
			return
		}

		ctx = WithValidatorCtx(ctx, reader, int(o))
		_, err := validator.Read(ctx)
		if err != nil {
			w.WriteHeader(500)
			w.Write([]byte(fmt.Sprintf("failed to read: %v\n", err)))
			return
		}
	}

	if err := validator.Validate(ctx); err != nil {
		w.WriteHeader(500)
		w.Write([]byte(fmt.Sprintf("validation failed: %v\n", err)))
		return
	}

	w.WriteHeader(200)
	w.Write([]byte(os.Getenv("FLAG")))

이후 ctx구조체를 생성한다.

 

 

func (v *Validator) CheckReadOrder(o int) error {
	if o <= 0 || o > 100 {
		return fmt.Errorf("invalid order %v", o)
	}
	return nil
}

지금부터가 중요한데 첫 if문에서는 CheckReadOrder 함수가 호출되면서 0  < o < =100 인지 검사한다.

 

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ctx = WithValidatorCtx(ctx, reader, int(o))

func WithValidatorCtx(ctx context.Context, r io.Reader, size int) context.Context {
	ctx = context.WithValue(ctx, reqValReaderKey, r)
	ctx = context.WithValue(ctx, reqValSizeKey, size)
	return ctx
}

 

문제가 없으면 context를 업데이트한다.

 

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_, err := validator.Read(ctx)
		if err != nil {
			w.WriteHeader(500)
			w.Write([]byte(fmt.Sprintf("failed to read: %v\n", err)))
			return
		}

 

func (v *Validator) Read(ctx context.Context) ([]byte, error) {
	r, s := GetValidatorCtxData(ctx)
	buf := make([]byte, s)
	_, err := r.Read(buf)
	if err != nil {
		return nil, fmt.Errorf("read error: %v", err)
	}
	return buf, nil
}

func GetValidatorCtxData(ctx context.Context) (io.Reader, int) {
	reader := ctx.Value(reqValReaderKey).(io.Reader)
	size := ctx.Value(reqValSizeKey).(int)
	if size >= 100 {
		reader = bufio.NewReader(reader)
	}
	return reader, size
}

 

Read를 통해 ctx구조체를 읽어온다. Read를 자세히 보면 GetValidatorCtxData함수를 호출하는데 이때 size >= 100이면 새로운 리더에 기존 리더가 래핑된다.  CheckReadOrder에서 유효성 검사를 할 때도 보면 값이 100보다 클 수는 없지만 같을 수는 있다고 했다.

 

이 과정이 끝나면 r.Read(buf)로 버퍼 값을 읽어온다. 

 

 

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if err := validator.Validate(ctx); err != nil {
		w.WriteHeader(500)
		w.Write([]byte(fmt.Sprintf("validation failed: %v\n", err)))
		return
	}

func (v *Validator) Validate(ctx context.Context) error {
	r, _ := GetValidatorCtxData(ctx)
	buf, err := v.Read(WithValidatorCtx(ctx, r, 32))
	if err != nil {
		return err
	}
	if bytes.Compare(buf, password[:]) != 0 {
		return errors.New("invalid password")
	}
	return nil
}

이후 마지막으로 Validata를 호출해서 ctx를 32비트로 읽어온다. 읽은 내용을 buf 변수에 담고 password와 비교한다.

같으면 FLAG가 출력된다.

 

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빨간색 글씨로 표시한 부분이 핵심이다. 100을 입력하면 기존 버퍼가 래핑 되면서 새로운 리더가 생성된다. 이때 새로운 리더는 defaultBufSize로 생성되기 때문에 4096의 크기로 생성이 된다.

 

func initRandomData() {
	rand.Seed(1337)
	randomData = make([]byte, 24576)
	if _, err := rand.Read(randomData); err != nil {
		panic(err)
	}
	copy(randomData[12625:], password[:])
}

따라서 100을 넣으면 4096의 사이즈로 들어간다. 그럼 이제 정확하게 12625 바이트를 넣어서 password를 읽을 수 있다.

 

 

12625/4096 = 3,082275391 // so 3 times 100
12625−(3*4096) = 337
337/99 = 3.404040 // so 3 times 99
337-(3*99) = 40 // so 1 time 40

그래서 100을 세 번 넣고, 99를 세 번 넣고, 나머지인 40을 넣으면 된다.

 

 

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JSON Unmarshal

간단하게 말하면 json string -> 구조체 or map 변환하는 과정입니다.

 

http://golang.site/go/article/104-JSON-%EC%82%AC%EC%9A%A9

https://etloveguitar.tistory.com/44

 

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진짜 라이트업 보면서 이해하는데 2시간은 썼다. 어렵지만 어려워서 재밌고, 보람차다.