Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
SECCON Beginners CTF2021のCryptoを解いてみよう
Search
ushigai
October 17, 2021
Technology
0
1k
SECCON Beginners CTF2021のCryptoを解いてみよう
ushigai
October 17, 2021
Tweet
Share
More Decks by ushigai
See All by ushigai
暗号目線で俯瞰するSSL/TLS / security minicamp in Tokyo 2022 TLS
ushigai
0
470
Crypto超入門 / SECCON Beginners Live 2022
ushigai
2
1.7k
Other Decks in Technology
See All in Technology
AWS パートナー企業でテクニカルサポートに従事して 3年経ったので思うところをまとめてみた
kazzpapa3
1
200
ライブラリでしかお目にかかれない珍しい実装
mikanichinose
2
280
製造現場のデジタル化における課題とPLC Data to Cloudによる新しいアプローチ
hamadakoji
0
180
Postmanの日本市場におけるDevRel (的) 活動 / Postman's DevRelish activities in Japan
yokawasa
1
110
プロポーザルのつくり方 〜個人技編〜 / How to come up with proposals
ohbarye
4
300
신뢰할 수 있는 AI 검색 엔진을 만들기 위한 Liner의 여정
huffon
0
530
徹底比較!HA Kubernetes ClusterにおけるControl Plane LoadBalancerの選択肢
logica0419
2
140
AWS CDKでデータリストアの運用、どのように設計する?~Aurora・EFSの実践事例を紹介~/aws-cdk-data-restore-aurora-efs
mhrtech
4
850
Microsoft MVPになる前、なってから/Fukuoka_Tech_Women_Community_1_baba
nina01
0
170
プロダクトエンジニアが活躍する環境を作りたくて 事業責任者になった話 ~プロダクトエンジニアの行き着く先~
gimupop
1
600
[FOSS4G 2024 Japan LT] LLMを使ってGISデータ解析を自動化したい!
nssv
0
140
Team Dynamicsを目指すウイングアーク1stのQAチーム
sadonosake
1
160
Featured
See All Featured
A Philosophy of Restraint
colly
203
16k
個人開発の失敗を避けるイケてる考え方 / tips for indie hackers
panda_program
92
16k
The Cost Of JavaScript in 2023
addyosmani
45
6.7k
Into the Great Unknown - MozCon
thekraken
32
1.5k
Helping Users Find Their Own Way: Creating Modern Search Experiences
danielanewman
29
2.3k
Writing Fast Ruby
sferik
627
61k
Bash Introduction
62gerente
608
210k
GitHub's CSS Performance
jonrohan
1030
460k
Documentation Writing (for coders)
carmenintech
65
4.4k
Large-scale JavaScript Application Architecture
addyosmani
510
110k
Code Review Best Practice
trishagee
64
17k
Performance Is Good for Brains [We Love Speed 2024]
tammyeverts
6
390
Transcript
SECCON Beginners CTF 2021の Cryptoを解いてみよう SECCON Beginners Live 2021 2021/10/17
自己紹介 • うしがぃ@ushigai_sub • 所属 • 都立産業技術高等専門学校(4年) • SECCON Beginners
運営チーム • 趣味 • ピアノ:小6から7年間 • ルービックキューブ3×3:1/5/100=13.89/18.88/23.19 • 将棋:アマ二段 1/24
内容 • simple_RSA解説 • Logical_SEESAW解説 • 発展問題の紹介 2/24
お話の対象層 3/25 Beginner Easy Medium Hard • 過去問解説はBeginner向け • 発展問題はEasy向け
CTF Beginnerへ 4/24 • 昨今のCTFは難しすぎる… • プログラミングはできて当たり前 • 文字コードいじるだけ問題はどこへ? Merkle-Dam
Mersenne T CopperS bcrypto
CTF Beginnerへ • 勉強方法(主観) • 本・常設での勉強 • 迷路本 • picoCTF
• 分からないことがあったら? • 誰かに聞く • おいしいものを食べる 5/24
simple_RSA解説 •simple_RSA • 難易度Beginner • 75points/289solves •RSA暗号の自明な脆弱性を攻撃する問題 → Low public
exponent attack 6/24
RSA暗号 鍵生成: 素数𝑝, 𝑞について𝑛 = 𝑝𝑞, φ 𝑛 = (𝑝
− 1)(𝑞 − 1)とおき、 𝑔𝑐𝑑 φ 𝑛 , 𝑒 = 1を満たす𝑒から𝑑 = 𝑒−1 mod φ(𝑛)とおく。 このとき公開鍵の組を 𝑒, 𝑛 , 秘密鍵を𝑑とする。 暗号化: 任意の平文𝑚について暗号文𝑐は𝑐 = 𝑚𝑒 mod 𝑛となる。 復号: 平文𝑚は𝑚 = 𝑐𝑑 mod 𝑛と複号できる。 7/24
CTFにおけるRSA暗号 • Beginner • 暗号化・復号の計算方法 • factorDB等ツールの使用 • RSA暗号の典型的な脆弱性の攻撃 •
Easy ~ Medium • 簡単な代数方程式の計算 • 鍵共有・署名 • Hard ~ • CopperSmiths Method • 数学力でぶん殴る • etc… 8/24
problem.pyについて① 𝑛 = 𝑝𝑞 𝑒 = 3 𝑐 = 𝑓𝑙𝑎𝑔𝑒
mod 𝑛 9/24
problem.pyについて② • assert 2046 < n.bit_length() → nは2047bit or nは2048bit
• assert 375 == flag.bit_length() → flagは375bitの数 ⇒ 𝑐 = 𝑓𝑙𝑎𝑔𝑒 ∵ 𝑓𝑙𝑎𝑔𝑒 < 𝑛 ⇒ Low public exponent attack 10/24 ⇒ 𝑓𝑙𝑎𝑔 = 𝑒 𝑐
solverの作成 11/24
Logical_SEESAW解説 • Logical_SEESAW • 難易度Beginner • 118points/190solves • パズル問(自作暗号) •
論理演算・コーディング 12/24
problem.pyについて① 13/24
problem.pyについて② flagの各bitに対して適用確立0.5で flagとkeyのAND演算を行っている 14/24
暗号化部分のAND演算 flag key n > m cipher 0 0 0
0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 cipherが1ならflagは確実に1で 0なら8割がた0になる! 15/24
攻撃 • cipherが1ならflagは確実に1 • cipherが0ならflagは8割方0 ⇒ 各bitに対して1個でも1が含まれていれば1で 全部0なら0 ⇒ OR演算で実装・復号できる
16/24
solverの作成 17 /24
復号でノイズが乗る確率は? • 簡単のために入力値は1で固定 • あるiでcipher[0, 16)[i]がすべて0のとき正しく復号できない • 1回でノイズが乗る確率は1/4 ⇒ 1
4 16 ≒ 2.32 × 10−10 18/24 flag key n > m cipher 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 23200000000回に1回しか ノイズのらないんじゃね?
復号でノイズが乗る確率は? • 現実には確率の罠が存在する • 2.32 × 1010回1を入力したとき1回でもノイズが乗る確率 • 確率が1/2を超える入力回数は? 2977044472回
⇒ 2.32 × 1010回と大きな差がある 19/24 1 − 1 − 1 4 16 23200000000 × 100% ≒ 99.5%
誕生日のパラドクス 20/24 クラス40人で同じ誕生日の人が2人以上いる確率はいくつか? 1 − 364 365 ∙ 363 365
∙ ⋯ ∙ 326 365 × 100% ≒ 89.23% 確率が1/2を超えるために必要な人数は何人か? ⇒ 23人
誕生日攻撃 • ハッシュ関数の衝突を見つける攻撃 • 無作為な入力を行いハッシュ値と一致させる 21/24 出力bit 出力の個数 衝突確立 1%
衝突確立 50% 衝突確立 75% 32 4.3 × 109 2.9 × 103回 7.7 × 104回 1.1 × 105回 64 1.8 × 1019 6.1 × 108回 5.1 × 109回 7.2 × 109回 128 3.4 × 1038 2.6 × 1018回 2.2 × 1019回 3.1 × 1019回
発展問題の紹介 22/24
さいごに 23/24 • CTFはとても楽しいです • ぜひ一緒に楽しみましょう
お世話になったところ • イラスト https://www.irasutoya.com/ • 誕生日攻撃の出力bitと衝突確立の関係 https://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%AA%95%E7%94%9F%E6%97 %A5%E6%94%BB%E6%92%83 • SECCON
Beginners CTF 2021(GitHub) https://github.com/SECCON/Beginners_CTF_2021 24/24