Hack The Box(HTB) - CTF Try Out : FlagCasino Walkthrough

FlagCasino Walkthrough

進入到 Reversing 類型的 CTF，這一題顯示如下

又是一題僅有檔案沒有機器的 CTF

下載後看來是個執行檔

執行後是個機器人要你下注，輸入數字、?、help 等都直接跳出

測試到 flag 的格式 HTB{.........} 發現終於有回應了

看來就是輸入正確的 flag 就過關了

解法一 : 慢慢一個一個數字與大小寫英文輸入測試，答案就出來了

但我如果知道 flag 是甚麼的話，幹嘛還要一一測試

這太浪費時間了，無法這麼做

解法二 : 寫一個程式自動去跑將答案跑出來

不過到底有幾碼這是個問題，所以看來還是要拆解程式看看有無甚麼可以發現的

先分析一下檔案，是個 ELF shared library 檔案

使用 ghidra 建立專案匯入檔案 casino

用 Open With --> CodeBrowser 開啟該檔案

在 Decompile: main 視窗查看邏輯

整段 Code 如下

undefined8 main(void)

{

int iVar1;

char local_d;

uint local_c;

puts("[ ** WELCOME TO ROBO CASINO **]");

puts(

" , ,\n (\\____/)\n (_oo_)\n (O)\n __||__ \\)\n []/______\\[] /\n / \\______/ \\/\n / /__\\\n(\\ /____\\\n---------------------"

);

puts("[*** PLEASE PLACE YOUR BETS ***]");

local_c = 0;

while( true ) {

if (0x1c < local_c) {

puts("[ ** HOUSE BALANCE $0 - PLEASE COME BACK LATER ** ]");

return 0;

}

printf("> ");

iVar1 = __isoc99_scanf(&DAT_001020fc,&local_d);

if (iVar1 != 1) break;

srand((int)local_d);

iVar1 = rand();

if (iVar1 != *(int *)(check + (long)(int)local_c * 4)) {

puts("[ * INCORRECT * ]");

puts("[ *** ACTIVATING SECURITY SYSTEM - PLEASE VACATE *** ]");

/* WARNING: Subroutine does not return */

exit(-2);

}

puts("[ * CORRECT *]");

local_c = local_c + 1;

}

/* WARNING: Subroutine does not return */

exit(-1);

}

1 : 顯示歡迎畫面與下注提示，只是氣氛用。

puts("[ ** WELCOME TO ROBO CASINO **]");

puts(/* 機器人 ASCII Art 省略 */);

puts("[*** PLEASE PLACE YOUR BETS ***]");

2. 迴圈控制變數

uint round = 0; // local_c：目前進行到第幾輪（0-based）

char input; // local_d：玩家每回輸入 1 byte

3. 主迴圈 : 28 個迴圈，所以總數字看來有 29 個

依據 flag 格式來看 HTB{.......}，扣除前後與大括號，中間有 24 個數值

while (1) {

if (round > 0x1c) { // 0x1c == 28

puts("[ ** HOUSE BALANCE $0 - PLEASE COME BACK LATER ** ]");

return 0; // 全 28 輪都過關才會走到這裡 → 成功

}

printf("> "); // 提示 → 玩家輸入一個字元

if (__isoc99_scanf("%c", &input) != 1)

exit(-1); // 讀取失敗就直接結束

srand((int)input); // **重設 RNG 種子為剛輸入的單一字節**

int r = rand(); // 拿第一筆隨機數

if (r != check[round]) { // check[] 是全域 int[28] 對照表

puts("[ * INCORRECT * ]");

puts("[ *** ACTIVATING SECURITY SYSTEM - PLEASE VACATE *** ]");

exit(-2); // 只要有一輪不對 → 立即 Game Over

}

puts("[ * CORRECT * ]"); // 這一輪比對成功

round++; // 進到下一輪

}

glibc 的 rand() 第一次呼叫就會使用

$x_1 = (1103515245 × \text{seed} + 12345) \bmod 2^{31}$

所以對於 固定種子 結果唯一，方便把「輸入字元」→「檢查值」做 1-對-1 映射。

4. 關卡條件 :

共 28 輪

0 … 0x1c（28）全部對才跳出迴圈顯示成功句子 → 旗標。

每輪重新 srand()

把原本 31-bit LCG 的「長期狀態」打斷成 28 個獨立的小挑戰；只要列舉 0-255 就能找到使 rand() 輸出匹配的種子。

Input = char

scanf("%c") 會讀一個 signed char（-128…127），再轉成 int 給 srand()。攻擊時要注意正負號對應。

結論 :

程式其實是「28 次 猜種子 遊戲」：你輸入 1 byte，程式用它重設亂數種子並比對 rand() 的輸出。因為 byte 空間只有 256 種，對照表又硬編在檔案裡，所以可以脫機爆破出每一輪要輸的字元，拼起來就是最終的 HTB flag。

寫一段 Python Code 如下自動去跑

#!/usr/bin/env python3

import ctypes, struct

libc = ctypes.CDLL("libc.so.6")

libc.srand.argtypes = [ctypes.c_uint]

libc.rand.restype = ctypes.c_int

# 28 個 int，直接從檔案 offset 0x3080 讀出

table = struct.unpack("<28I", open("casino", "rb").read()[0x3080:0x3080+28*4])

flag = []

for target in table:

for c in range(256): # 全 1-byte 種子

libc.srand(ctypes.c_uint(ctypes.c_int8(c).value).value)

if libc.rand() == target: # 唯一對應

flag.append(chr(c))

break

print("flag =", "".join(flag) + "}")

取名叫 "python_run"

執行後獲得 flag : HTB{r4nd_1s_v3ry_pr3d1ct4bl3}

整題白話說明如下

遊戲規則 :

每回合 給機器人一張字卡（上面印 1 個字元，像 H、T、B…）。
機器人收到字卡後，會把字卡藏進口袋，立刻做一次心算，得出一個很大的數字。
牠把這個數字跟自己事先準備好的「答案表」做比對：
- 如果吻合，牠說：「✔️ 對了，再來下一張！」
- 不吻合就直接把你趕走。
一共要連續猜對 28 次，才能拿到獎品──旗標（flag）。

重點：機器人心算的規則沒有變，只跟「你給的那張字卡」有關。

破綻在哪裡？

機器人心算用的公式是一個固定且簡單的算式。
最要命的是，牠的「答案表」就直接放在機器人身體裡，沒有鎖！
（我們把檔案打開，就能看到 28 個對答案。）
既然心算公式固定＋答案表也偷看得到，
那麼 每一張字卡該用哪個字母，就可以事先算出來。

如何破解 :

打開機器人 → 把「28 格答案表」抄下來。
做張對照表
- 把 256 種可能字卡 (所有字元) 一張張塞給機器人試算。
- 找到「哪張字卡 → 算出來會對應答案表的第 1 格」。
- 重複 28 次，得到 28 張正確字卡。

依據程式來看

新數字 = (紙條 × 1 103 515 245 + 12 345) 再取餘數

這就是電腦裡 rand() 的核心公式，稱為 線性同餘生成器 LCG。

作者把 28 個印表機號碼（對應 28 輪）直接貼在牆上，長這樣（節錄前 5 筆）：

輪次	牆上的號碼
1	608 905 406
2	183 990 277
3	286 129 175
4	128 959 393
5	1 795 081 523
...	... (共 28 個)

我們的任務：找到「哪張紙條 → 印出該號碼」；把它循序送進程式就通關。

開始對照──逐格試 256 張紙條就夠了

為什麼只要 256 張？

程式每一輪都用 1 個位元組（byte） 當種子。
一個 byte 只有 256 種可能值（–128 ~ 127）。
- 可以把它想成 256 張編號 0～255 的紙條。

操作流程（以第 1 輪為例）

拿紙條 #0 → 塞給機器人 → 得到號碼 1。
比對牆上：不是 608 905 406 → 換下一張。
反覆到 紙條 #72 時，印出的號碼終於是 608 905 406！
那就記下：第 1 輪正確紙條 = #72。

因為「印表機公式」在 0～255 這個小範圍內不會重複，所以 一定至多只會有 1 張紙條對得上。
只要 256 次以內必能找到。

全部 28 輪

把這樣的「盲盒試紙條」流程做 28 次，就得到一條表格：

輪次	對上的紙條編號	轉成字元 (ASCII)
1	72	H
2	84	T
3	66	B
4	123	{
5	114	r
...	...	...
28	125	}

把字元串起來，就是旗標

依序排列剛才 28 個字元：

H  T  B  {  r  4  n  d  _  1  s  _  v  3  r  y  _  p  r  3  d  1  c  t  4  b  l  3  }

合體後得到最終答案：

HTB{r4nd_1s_v3ry_pr3d1ct4bl3}

結論 :

低熵種子
- 只用 1 byte 當種子，搜尋空間極小（256 種）。
公式已公開
- rand() 的 LCG 參數（1 103 515 245 與 12 345）是眾所皆知、寫在手冊裡的常數。
答案直接外洩
- 把 28 個目標數字硬寫在程式的資料區，不經任何加密。

只要同時滿足以上三點，就像出考試題目卻把答案抄在黑板上──自然人人都能把正確輸入反推回來。

Python Code 只是把「牆上貼的 28 個號碼」丟回同一台固定公式的印表機，逐張試 256 張紙條，找出哪張能列印出對應號碼；把 28 張紙條的 ASCII 字元串起來，就拿到 flag

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