35C3 - What the flag is CTF?

Translated by Matti Lassila (ITKST56 course assignment at JYU.FI) Vuonna 2001 järjestetystä 28C3-tapahtumasta alkaen olemme järjestäneet vähintään yhden CTF-haasteen,

ja kolme seuraavaa puhujaa ovat olleet mukana järjestämässä niitä.

Toivotamme tervetulleeksi suosionosoituksin Andyn, Zahilun ja Marleaun

Tervedys kaikille ja tervetuloa meidän puolestamme

Mitä CTF tarkoittaa? Tässä puheessa kerromme perusteista: mitä CTF on, kuinka pelata sitä ja mitä eri pelitapoja on olemassa.

Tämä on esityksemme ensimmäinen osa, hieman johdantoa asiaan.

Sen jälkeen esittelemme kolme haastetta jotka valmistelimme tämän vuoden CTF-kisaa varten

joten jos puheemme myötä herää kiinnostus CTF-kisaamiseen

on jokin käsitys mitä odottaa

Muutama sana meistä. Joukkueemme nimi on Eat Sleep Pwn Repeat.

tai lyhennettynä ESPR. Olemme CTF-joukkue.

En oikeastaan tiedä kauon joukkueemme on ollut olemassa, kolmen neljän vuoden luokkaa; mahdollisesti jopa viisi.

Olemme joukko henkilöitä jotka ovat vapaa-ajallaan kiinnustuneita tietoturvallisuudesta.

Tutustuimme toisiimme hackerspacessa tai yliopistolla ja me vain ryhdyimme pelaamaan CTF-kisoja ja kaikki osallistuivat

Näin ryhmämme sai alkunsa.

Siinäpä se. Olen nyt puhunut CTF-kisoista

mutta on mahdollista että kaikki eivät vielä tiedä mikä CTF on. CTF on lyhenne sanoista Capture the Flag, tämä ei kuitenkaan

tarkoita samaa asiaa kuin samanniminen Unreal Touramentin pelimoodi.

CTF on joukkuekilpailu

jossa joukkueen ratkaisevat tehtäviä jotka jollain tavalla liittyvät tietoturvaan

CTF-kisaamiseen on kaksi päätapaa, joista on olemassa variaatioita.

Ensimmäinen on hyökkäys ja puolustus -pelitapa ja toinen Jeopardy-pelitapa, josta kerrotaan tarkemmin seuraavilla esityskalvoilla.

Vuosien mittaan CTF-pelaajayhteisö on kasvanut valtavasti. Kun me aloitimme, CTF-kisoja oli vuodessa oli vain kourallinen.

Nyt jos käy katsomassa kuinka monia CTF-tapahtumia on olemassa

niitä on miltei joka viikonloppu, yleensä toisten CTF-joukkueiden järjestämänä

joten tarjolla on paljon tehtävää

Käytännöllisesti katsoen kaikki CTF-tapahtumat ovat pelaajayhteisön järjestämiä

halukkaiden on melko helppo päästä tähän mukaan.

Esityksemme tavoite onkin juuri tämän. Aikaisemmin mainitsin Jeopardy-tyylisen CTF-pelitavan.

Se on helpoin pelitavoista

ja se on myös helpoin järjestää, sillä se muistuttaa Jeopardy TV-ohjelmaa

Se on yhdysvaltalainen TV-visailu, jossa on eri kategorioihin ja vaikeusasteisiin kuuluvia tehtäviä.

Visailussa myönnetään pisteitä tehtävien vaikeusasteen mukaan

Pisteiden määrä voi olla kiinteä

Esimerkiksi tehtävästä voi saada 100, 200 300, 400 tai 500 pistettä vaikeusasteen mukaan. Nykyään usein käytetään dynaaminen pisteytystä

jolloin mitä useampi henkilö ratkaisee tehtävän, sitä vähemmän pisteitä tehtävästä saa

Etukäteen on melko vaikeaa määritellä kuinka paljon pisteitä mistäkin tehtävästä on syytä antaa.

CTF-pelaaminen on periaatteessa helppoa. Valitaan tehtävä ja yritetään ratkaista se.

Ratkaistu tehtävä ilmoitetaan verkon kautta. Tästä saadaan pisteitä ja tätä toistetaan, kunnes kaikki tehtävät on ratkaistu tai joukkue on ensimmäisellä sijalla

Pisteitä eniten kerännyt joukkue voittaa

Tasatilanteessa voittaa joukkue joka keräsi ensimmäisenä voittoon vaaditut pisteet

Tyypillisimmät tehtäväkategoriat Jeopardy-tyylisessä CTF-kisassa ovat

Haltuunotto (ownaaminen) joka on klassinen binääritasolla tehtävä hyökkäys

jossa hankitaan oikeus ajaa omaa koodia palvelimella

Crypto-haasteessa hyökätään huonosti suunniteltuja salaustoteutuksia

tai väärin käytettyjä salausalgoritmeja vastaan

tehtävässä voi olla tarkoituksena purkaa salaus tai luoda salausavaimn kopio

Web-haasteet ovat tavanomaisia, käytetään erilaisia verkkosovelluksia

sovelluksia jotka eroavat toteutustekniikoiltaan palvelin ja selaintoteutuksen osalta.

ESPR-joukkueessa meillä on tehtäväkategoria, jossa hyödynnetään selainhaavoittuvuuksia

mutta näissä ei oikeastaan ole kyse web-haavoittuvuuksista.

Takaisinmallinnushaasteessa tehtävänä voi olla selvittää mitä jokin sovellus tekee

esimerkiksi takaisinmallintaa sovelluksen tekemää laskentaa.

Seuraava pelimoodi on hyökkäys ja puolustus. Tämä on klassinen pelimoodi.

Näitä on vain muutama vuodessa sillä se on erittäin vaativa järjestää, koska toiminta tapahtuu aidossa palvelin- ja verkkoympäristössä.

Jokainen joukkue saa virtuaalikoneen joka käytännöllisesti katsoen on palvelin joka sisältää kilpailua varten suunnitellut ja konfiguroidut palvelut

Nämä virtuaalikoneet ovat yhteydessä toisiinsa VPN:n kautta eli lipuunryöstöön osallistuvien palvelimet ovat toistensa ulottuvulla.

Tavoitteena on hyökätä muiden palvelimille ja ladata dataa näiltä haavoittuvaiseksi konfiguroiduista palvelimilta.

Joukkue lähettää lataamansa datan pelipalvelimelle ja tästä myönnetään pisteitä.

Ja tietysti, jos käytössä olevaan koneeseen on täydet oikeudet, tehtävänä on hyökkäämisen lisäksi

korjata oman palvelimen haavoittuvuuksia ja tehdä muiden hyökkäykset vaikeammiksi

ja oman palvelimen palvelut on myös pidettävä ylhäällä sillä mikäli palvelut ovat alhaalla

muilta pelaajilta ladatuista tiedoista ei myönnetä pisteitä

Joten pelaajilla on kolme päätehtävää hoidettavana. Oman palvelimen tietoturvaa on suojausta on parannettava

On löydettävä muiden palvelimen suojauksesta heikkouksia ja osattava hyödyntää niitä ja on pidettävä oman palvelimen palvelut ylhäällä

Ja kuten sanoin pisteitä myönnetään pääkategorioissa hyökkäys, puolustus ja palvelun saatavuus.

Joko hyökätään toisten palveluita kohtaan tai puolustetaan omia palveluita ja pidetään ne verkossa.

Tätä pelataan useimmiten kierroksina. Joka kierros alkaa alkutilasta ja pisteitä myönnetään kierroksittain.

Viimeisen kierroksen jälkeen pisteet lasketaan yhteen ja eniten pisteitä kerännyt joukkue on voittaja.

Jokaisessa hyökkäys-puolustus -kisassa on eroja säännöissä

mutta nämä ovat pääperiaatteet. Tässä on tyypillinen hyökkäys-puolustus CTF-kisan tuloslista

Kyseessä ovat RUCTFE-kisan tulokset. Ja kyllä vaan, otin tuloslistan missä meidän joukkueemme on ensimmäisellä sijalla.

Eri sarakkeista näkee palvelimilla käynnissä olleet palvelut

Kuten esimerkiksi, Crash, Bin

Weather, Cartographer ja niin edelleen. Punaiset ja vihreät sarakkeet tarkoittavat että palvelu on alhaalla tai ylhäällä.

Taulukosta näkee keräämämme pisteet, palvelun ylhäälläoloprosentti.

Eli nähdään että palvelumme olivat jonkin aikaa alhaalla. Ja tästä näkee kuinka monta lippua hävisimme

Tämä on luku jokaisen sarakkeen oikeassa alareunassa, eli Crash-palvelulle -32.

Eli hävisimme 32 lippua ja keräsimme 15000 lippua-

FP muodostuu näistä kolmesta osa-alueesta ja tämän luvun perusteella joukkueet asetetaan järjestykseen.

Nyt teillä on käsitys kuinka pelata CTF:ää. Mutta miksi sitä kannattaa pelata, no se on miltei itsestäänselvää.

Pelaaminen on hienoa, koska silloin on tilaisuus hakkeroida eri asioita täysin laillisesti koska se kuuluu asiaan

CTF-pelaaminen on hauskaa ja on hauskaa oppia uusia asioita.

CTF-pelatessa oppii paljon uusia asioita, kuten myöskin pelin jälkeen

keskustellessa muiden joukkueiden kanssa ratkaisuista

Pelaamisen kautta syntyy myös uusia kaverisuhteita. Esimerkiksi, joukkueemme on kavereita puolalaisen Dracon Sector -joukkueen kanssa.

Aina kun tapaamme, otamme muutaman oluen ja juttelemme CTF-pelaamisesta ja kaikenlaisesta muusta.

Olemme tosiaan saaneet monia hyviä ystäviä peleistä. Ja saattaa olla että pelaamisen myötä pääsee myös matkustamaan eri puolilla maailmaa.

pelaamaan paikan päälle

Joissain tapauksissa on joitain ennakkokarsintoja jonka jälkeen voidaan osallistua kansainvälisiin kisoihin ja matkustaa paikan päälle pelaamaan ja mahdollisesti jopa voittamaan.

Nyt järjestämämme C3CTF on järjestetty joka vuosi 28C3-konferenssista (vuodesta 2011) alkaen.

Pyrkimyksemme on noudattaa tehtävissä kongressin teemaa.

Tämän vuoden CTF-kisassa meillä oli 636 joukkuetta jotka palauttivat vähintään yhden lipun.

Kyseessä oli pieni lippu, pienen pieni tehtävä, eräänlainen järkevyystesti.

Tarvitsi vain leikata ja liimata merkkijono tekstikenttään jotta näemme kuinka monta joukkuetta on mukana.

Joukkueita oli 636. Kisassa oli 30 tehtävää

ja joukkueet ratkaisivat tehtäviä yhteensä 1457 kertaa.

Tänä vuonna oli lisäksi muutamia vierailijoiden suunnittelemia tehtäviä

joten paljon kiitoksia Kokjo, Tethys, jvoisin, Qubasa ja joernchen

ideoista ja kokonaisista tehtävistä joita saatoimme käyttää

Kolme voittajaa ovat KJC+MHackeroni ensimmäisellä sijalla, toisena pasten ja kolmantena Dragon Sector.

Vielä kerran onnittelut heille. Koska vuosi vuodelta C3CTF on tullut aloittelijoiden kannalta vaikeammaksi

viime vuonna järjestimme ensimmäisen kerran Junior CTF -pelin jossa on helpompia tehtäviä jotka ovat lähempänä

sitä tehtävien vaikeustasoa kun me aloitimme.

Kisaan osallistui 520 joukkuetta, joten ei kovin montaa mutta he ratkaisivat pelin 33 haastetta kaikkiaan 2761 kertaa

eli pelissä ratkaistiin enemmän tehtäviä kuin C3CTF:ssä.

myös tässä CTF:ssä oli hienoja vierailijoiden suunnittelemia haasteita, joten kiitokset gehaxelt, domenukk, pr0me ja Trolldemorted

ja voittajat ovat mahtavia!

Voittajia ovat Made in MIM, toisella sijalla sno ja kolmantena ZenHack

Ja nyt kun tiedossa on mitä CTF-kisassa tapahtuu niin mitä tarvitse tehdä että pääsee pelaamaan?

Ensimmäinen asia jota tarvitaan on CTF-tapahtuma. On olemassa hieno verkkosivusto ctftime.org

sieltä näkee kaikki tulossa olevat CTF-tapahtumat

ja sivustolla voi rekisteröityä tulossa oleviin peliin. Kun peli käynnistyy, pääsee mukaan. Mitä taitoihin tulee

niitä ei tarvitse kovin paljon. Tarvitsee kuitenkin osata ohjelmoida

Jonkin skriptauskielen osaaminen on tarpeen, sitä tarvitaan työkaluksi

esimerkiksi jonkin tiedoston parserointia varten tai verkkoliikenteen käsittelyyn ja niin edelleen. Takaisinmallinnusta ja binäärihaavoittuvuuksien hyväksikäyttöä varten

on ehdottomasti - valitettavasti - tunnettava assembly-kieltä ja takaisinmallinnustaitoja. Kaiken tämän yhdistämistä varten

tarvitaan perustason Linux-taitoja, koska tarvittavat työkalut ovat parempia Linuxissa kuin Windowsissa

mutta toki tarvittaessa voidaan käyttää Windowsin Linux-alijärjestelmää

joka nykyään toimii samoin. Haltuunoton ja binäärihaavoittuvuuksien hyväksikäyttöä

oppii niin sanotuista sotapeleistä. Viimeisessä esityskalvossa on joitain linkkejä

Niistä kannattaa aloittaa. Sotapeli on CTF joka on jatkuvasti saatavilla verkossa.

Sotapelejä voi pelata läpi omaan tahtiin ilman aikarajoitusta.

Myös vanhoja CTF-haasteita voi tutkia. Näiden arkistoja löytyy verkosta. Arkistoidun CTF:n voi ladata, ajaa paikallisesti ja koittaa hyväksikäyttää niistä löytyviä haavoittuvuuksia.

Ja on ollut

muiden joukkueiden laatimia yhteenvetoja CTF-haasteista

eli joku saattaa kirjoittaa ratkaistusta haasteista esimerkiksi blogikirjoituksen, kuinka haasteet ratkaistiin

Nämä yhteenvedot auttavat oppimaan. Mikäli oppiminen videon kautta tuntuu sopivan paremmin

Youtubessa on tili nimeltä Life Overflow jolla julkaistaan todella hienoja videoita erilaisista CTF-haasteista

videoijen julkaisija käy haasteita läpi, kertoo kuinka hän ratkaisi haasteen ja mikä idea haasteeen takana on ollut.

Toki, tätä ei ole syytä tehdä yksin sillä CTF-haasteita on hauskempi ratkaista yhdessä

Verkosta voi löytää ryhmiä, samanhenkisiä ihmisiä ja mene käymään hackespacessa ja kysele

olisiko joku kiinnostunut osallistumaan porukalla CTF-tapahtumaan tai pelaamaan sotapeliä, juuri niin kuin me teimme.

Nyt kerromme mitä äskeinen CTF piti sisällään. Annan vuoron Martinille joka käy läpi pelin haasteita

[ohjaajan kommentti]

Aion kertoa kuinka lähestyä CTF-haasteita

Voin lämpimästi suositella Polyan kirjaa (How to solve it), joka kertoo ongelmanratkaisusta

Käytän esimerkkinä Junior CTF -pelin tehtävää nimeltään Blind.

Tämä on tehtäväkuvaus, hakkerointia sokeana

ja tässä on polku tehtävään, eli ryöstettävään lippuun

vaikeustasteeltaan tehtävä on keskitasoa, suhteessa Junior CTF -pelin yleiseen vaikeustasoon

Haaste perustuu bugiin joka löytyi 2017 ja nyt kerron, kuinka haastetta voi lähestyä. Ongelman ratkaiseminen vaatii

että ongelma täytyy ymmärtää aluksi. Jep, eli kun menee tuohon osoitteeseen näytetään tämä lähdekoodi.

Tämä on PHP-koodia. Nyt käymme sen läpi.

Ensimmäinen osa lähdekoodia on itse asiassa vihje.

Sitä ei tarvitse haasteen ratkaisuun, mutta se vihjaa PHP Object Injection haavoittuvuuteen

joka oli bugi

jonka avulla saattoi sisällyttää paikallisia tiedostoja käytettäessä PHP 5.3 -versiota tai vanhempaa

Haasteessa kuitenkin käytetään PHP 7-versiota. Seuraava koodilohko on täytettä.

Käytössä on kaksi luokkaa, luokat Black ja Green. Ne asettavat syntaksikorostuksen väriasetuksia

ja jos funktiolle tarjoaa store-parametrin, voidaan teema-asetukset tallentaa evästeeseen, tämä on tärkeää myöhempää ajatellen.

Seuraava osio on kiinnostava sillä se vihjaa polusta joka johtaa haavoittuvuuden hyväksikäyttöön

Ensimmäinen askel on URL-osoite teemaan

Otetaan GET-parametri ja tallennetaan se $_ -muuttujaan

Seuraavalla rivillä tarkistetaan onko muuttuja joko merkkijono "Black" tai "Green".

Sitten tarkistetaan onko tällainen luokka olemassa. Seuraavaksi asetetaan muuttuja arvoon joka riippuu URL-parametrista.

Tämä on kiinnostava osa, nyt luodaan objekti joka edustaa jompaa kumpaa luokkaa, Black tai Green.

tässä on täysi kontrolli parametreista joita annetaan luokan alustajalle

Seuraava osa koodia käsittelee myös teemaa mutta tällä kertaa evästeen kautta

tässä tarkastetaan onko evästeen ensimmäinen osa olemassaoleva luokka.

ja sen jälkeen välitetään evästeeseen tallennetut parametrit luokan alustajalle.

Näin luodaan olio tästä luokasta. Viimeinne osa koodia tulostaa tietoa ladatuista moduuleista

Bugissa on kyse siitä että on mahdollisuus luoda mielivaltainen objekti siten että on täysi kontrolli luokan alustajan parametreista.

Joten seuraava askel on suunnitelman laatiminen. Kerätään yhteen kaikki mitä tehtävässä on annettuna ja mitä pitää saavuttaa.

Eli nyt meillä on täysi kontrolli evästeeseen tallennettavasta datasta ja voimme luoda olemassaolevasta PHP-luokasta olion

ja luokan rakentajalle annettaviin argumentteihin on täysi kontrolli

Seuraavaksi täytyy löytää luokka joka tekee haluttuja asioita, kuten lukee tiedoston kun luokalle annetaan tietyt argumentit.

Ja tässä meillä on kätevä luokka, SimpleXML, jolla on mahdollista lukea tiedostoja verkon yli.

Jos option-muuttujan asettaa arvoon kaksi, sitä voi käyttää XML-elementtien korvaamiseen toisella

Tämä on tärkeää myöhemmin.

Nyt meidän täytyy vain toteuttaa suunnitelma

Tämä on helppo eksploitaatio. Luodaan theme-eväste

siten että ensimmäinnen osa evästettä on luokan nimi, SimpleXMLElement

ja toinen osa evästettä on lipun polku. Ja kuten näkyy, lippu tulostuu PHP-varoitusviesteihin

joten tämä toimii koska varoitukset olivat päällä. Seuraava askel ongelman ratkaisussa on katsominen taaksepäin

ja miettiä kuinka haastetta voisi lähestyä toisella tavalla tai toisenlaisten rajoitteiden ollessa voimassa.

Eli jos varoitukset eivät olisi päällä

olisimme melko sokeita. Haasteen nimi tulee tästä.

Emme saa tulostetta. XML:ään voi sisällyttää ulkoisia entiteettejä, jotka toimivat näin. Määritellään elementti

ja polku johon elementti viittaa.

eli sisällytetään polku XML.ään. Haavoittuvuuden hyväksikäyttö tapahtuu näin.

Omassa hallussa olevalta palvelimelta sisällytetään XML-tiedosto joka näkyy esityskalvon alareunassa

joka ottaa lipun ja lähettää sen sisällön omalle palvelimelle.

Tämänkaltainen yksinkertainen exploit-koodi ajetaan käynnistämällä PHP-palvelinprosessi ja tekemällä

pyyntö tähän osoitteeseen, palvelin antaa tälläisen vastauksen

Näyttää tältä. Ja koska lippu on Base64-enkoodattu, se täytyy dekoodata.

Ja näin saamme lipun. Seuraava osa kertoo

CTF-pääkisasta. Kiitokset!

Näitte juuri esimerkin melko tyypillisesti verkossa tapahtuvasta CTF-haasteesta

mutta tiedämme että on olemassa paljon joukkueita jotka ovat todella, todella taitavia

jotka ovat harrastaneet CTF-tapahtumia useita vuosia. Jotkut työskentelevät tietoturvan parissa päivätyönään

joten, tottakai, halusimme luoda erittäin haastavan CTF-kisan myös näille joukkueille

Yksi tavoitteemme oli luoda suhteellisen realistisia haasteita jotka perustuvat todellisessa maailmassa käytössä oleviin ohjelmistoihin ja haavoittuvuuksiin

Joten tässä kalvossa näkyy joidenkin niiden ohjelmistojen logoja joihin nyt järjestämämme CTF:n haasteet perustuivat.

Hauskana yksityiskohtana tällä kertaa kolme joukkuetta käytti kukin eriä nollapäivähaavoittuvuutta

ja ratkaisivat tehtävän käyttäen näitä haavoittuvuuksia sen sijaan että olisivat ratkaisseet tehtävän kuten oli aiottu

mutta tämä kuuluu pelin henkeen. En tiedä mitä tämä kertoo meidän CTF:stä mutta tämä oli mielenkiintoista.

Aion nyt esitellä kaksi pelissä olutta haastetta

Esittelen selainhaavoittuvuudmen hyväksikäytön, peliympäristön pystytyksen ja kuinka järjestää tämänkaltainen haaste ja niin edelleen.st such a challenge, cetera.

Jo kahtena viime vuonna meillä oli selainhaavoittuvuden hyväksikäyttöön liittyvä haaste

Selaimissa on jo useita vuosia ollut oletuksena käytössä sandbox-ominaisuus

Joka tarkoittaa sitä, että jos haavoittuvuus on selaimen sisältörenderoinnissä

se ei yksin riitä selaimen haltuunottoon. Viime vuonna haasteessa oli vain selaimen renderöinnissä olevan haavoittuvuuden hyväksikäyttö

ilman sandboxia. Tänä vuonna päätimme ottaa haasteeseen koko selaimen sandboxin kanssa haasteeseen jossa on kaksi osaa

Yksi osa on sisältörenderöinti, WebKit-komponentin hyväksikäyttö.

ja toinen osa on

sandboxista ulos murtautuminen. Perustimme haasteen todelliseen haavoittuvuuksien hyväksikäyttöketjuun joka esiteltiin tänä vuonna tai viime vuonna

Kuinka tällainen haaste järjestestetään? Mitä me teimme, liittyi Webkitiin tällä kertaa.

Viime vuonna oli Chrome ja sitä aikaisemmin Firefox, joten tänä vuonna käytimme WebKitiä joka on muun muassa Safarissa käytetty selainmoottori.

ja me muutimme sitä niin että muutimme selaimen implementaatiota Javascript-toteutuksen osalta lisäämällä huonosti toteutettua optimointikoodia

Tämä oli ensimmäinen osa, eli nyt Webkitissä on haavoittuvuus.

Seuraavaksi ohjelmoimme MacOS-järjestelmäpalvelun joissa on haavoittuvuuksia

perustuen haavoittuvuuksiin joita on esitelty tänä vuonna

joten järjestelmäpalvelut sisältävät bugeja

Niissä oli haavoittuvuuksia. Ja sen jälkeen otimme käyttöön muokatun Safarin ja haavoittuvat järjestelmäpalvelut käyttöön MacOSX-virtuaalikoneessa.

Oikealla ylhäällä näkyy miten CTF-kilpailijat näkevät tämän

Kilpailijoita varten on verkkosivu jota kautta he voivat lähettää osoitteen eksploitaatiomenetelmäänsä.

Kyseessä on selainhaavoittuvuus eli eksploitaatiomenetelmä on jokin verkkosivu.

Kilpailijat voivat kirjoittaa

ja lähettää URL-osoitteen eksploitaatiokoodiin. Tällöin meidän palvelimella käynnistyy virtuaalikone.

jossa avautuu käyttäjän antama URL-osoite Safari-selaimessa. Käyttäjät saavat palautteena videon selaimen käynnistymisestä.

Haasteen tavoite on lukea palvelimelta tiedosto ./flag.txt

Kilpailijat tekevät minkä pystyvät saadakseen tiedoston näkymään palvelimen näytöllä ja siten päätymään videolle.

Eli tältä haaste näytti pelaajan näkökulmasta.

Ratkaisua varten pelaajat saivat tässä haasteessa meiltä WebKit-patchin

ja haavoittuvaisten systeemipalvelut binääreinä, joten pelaajien täytyi käyttää takaisinmallinnusta

jonka jälkeen he voivat etsi koodista haavoittuvuuksia, toivottavasti löytäen joitain.

Sen jälkeen on mahdollista kirjoittaa haavoittuvuuksia varten eksploit, tässä tapauksessa haittakoodia sisältävän verkkosivun.

Joukkue laittaa haittakoodia sisältävän verkkosivun jollekin julkisen verkon palvelimelle jolle heillä on pääsy ja sen jälkeen lähettävät osoitteen haittakoodiin CTF-tulospalveluun.

Ja kuten totesin, tämän jälkeen virtuaalikone käynnistyy, tallentaa videon ja näyttää sen pelaajille

Video näyttää tältä, toivottavasti se toimii. Hyvä. Pelaajat näkevät juuri tämänkaltaisen videon kun he ovat lähettäneet haittakoodiosoitteen tulospalveluun.

Pelaajat näkevät tämän videon. Tutkitaan seuraavaksi mitä tässä tapahtui.

Taustalla näkyy modifioitu Safari, johon on avautunut pelaajien lähettämä verkko-osoite

ja se on tulostanut joitain asioita eksploitista

eli se ajaa WebKit-eksploitin. Joten nyt hyökkääjät voivat ajaa koodia Webkit-prosessissa

ja käyttää sandboxin ulkopuolella olevia haavoittuvaksi ohjelmoituja järjestelmäpalveluita

eli se voi ajaa mitä tahansa komentoja sandboxin ulkopuolella

Eli tässä tapauksessa, eksploit avaa ./flag.txt -tiedoston tekstieditorissa

tiedosto on todennäköisesti melko pieni

Vasemmalla yläkulmassa näkyy tekstieditorissa avattu lippu jonka sisältö täytyy kirjoittaa tulospalveluun jonka jälkeen järjestelmä antaa haasteeseen kuuluvat pisteet.

Eli näin se toimii. Miksi meidän mielestämme tämä on hieno haaste

ja miksi kilpailijoiden kannattaa ratkaista tämä. Tietty, tästä saa paljon pisteitä.

Kyseessä ei ole yksi, vaan kolme haastetta.

Suunnittelimme haasteen niin että sandbox-ulosmurtautumisen voi ratkaista, riippumatta siitä onnistuiko WebKit-hyväksikäytön toteutus.

Eli tarjolla oli yksi lippu jos ainoastaan WebKit-osio onnistui

Eli pelkästään Safari-osuus. Toinen lippu oli mahdollista saada jos andbox-ulosmurtautuminen onnistui

ja kolmas lippu, jos onnistui yhdistämään nämä kaksi.

Lisäksi tavoitteemme oli suunnitella haasteet siten, että ne tarjoavat mahdollisuuden oppia jotain uutta.

WebKit-osuus mahdollisesti opetti jotain lisää Javascriptistä

tai JIT-kääntäjien haavoittuvaisuuksista ratkaistaessa haastettau tai MacOSX-järjestelmäpalveluista.

Eli tämän kautta pääsee alkuun MacOSX-tietoturva-asioissa

Eli oppimisnäkökulma on myös hyvä muistaa. Olemme julkaisemassa lähdekoodit.

Tämän haasteen siis. Koodit tulevavat olemaan muutaman tunnin päästä Github-tililläni

tämänkaltaiset haasteet kenties helpottavat siirtymää CTF-kisaamisesta tietoturva-alan töihin.

Lähdekoodi antaa toivottavasti mukavan johdannon, jep.

Ja tässä oli osuuteni. Seuraavaksi Andy jatkaa.

Kiitokset. Minäkin suunnittelin pari haastetta.

Te jotka olette riittävän vanhoja, muistanevat tämän puhelimen

Tarina minun haasteeni takana on että aikaisemmin olin kiinnostunut GSM-asioista, halusin tietää miten se toimii

Joten pystytin kotiin oman ohjelmistoradioon perustuvan GSM-verkon ja käytin vanhoja Nokia-puhelimia

Sain sitten idean rakentaa oman puhelimen.

Tässä näkyy toteuttamani Nokia-puhelimen käyttöliittymä

joka ottaa yhteyttä GSM-verkkoon joka ei kuitenkaan käytä radioaaltoja

vaan GSM-liikennöinti tapahtuu UDP-paketteina, multicast-liikenteenä

ja lisäksi käytössä on ohjelmistoradio, joten itse toteuttamani puhelin voi kommunikoida aidon puhelimen kanssa

Näitte juuri sen. Tämä ominaisuus, jolloin radioaaltoja ei käytetä

GSM-verkossa on yleensä käytetty sovelluskehitystyössä yksikkötestatessa

GSM-verkon palveluita omassa verkossa koska silloin ei ole järkevää sotkea tähän mukaan radioaaltoja ja kaikkea muuta vain sovellustestausta varten

Joten he toteuttivat GSM-verkon Ethernetissä

Tämä on täydellistä CTF-haastett ajatellen koska pelaajat eivät ole pelkästään paikallisia

Joten teoriassa, voisin pystyttää ohjelmistoradion ja lähettää omaan GSM-verkkoni kautta jos käytössä on oikeanlaiset lisenssit

jolloin tämän voisi tehdä radioaalloilla.

Mutta teoriassa tämän voisi tehdä. Mutta tällöin joku USA:ssa tai muualla ei voisi osallistua haasteeseen

ja olemme aina halunneet että kisaan voi osallistua myös muuten kuin paikan päällä

Joten pystytin OpenVPN-tunnelin jossa hyökkäyksen kohteena oleva puhelin on

jolloin puhelimeen pääsee UDP monilähetyksen kautta

Eli tämä soveltuu tarkoitukseen täydellisesti. Haastetta varten toteutin puhelintoteutukseen bugin yhteenliitettävien SMS-viestien käsittelyyn.

Puhelintoteutuksessa on vain kaksi toimintoa. Se voi lähettää viestejä ja voi vastaanottaa viestejäThe phone only has two features.

Haasteessa puhelin oli verkossa ja sitä saattoi käyttää vain verkon yli

Puhelimella pystyi vain lähettämään viestejä mutta käytännöllisesti katsoen

minkälaisia viestejä vain

Viesteissä voi pitäytyä standardeissa, mutta voi myös lähettää viestejä jotka eivät ole standardin mukaisia ja tehdä kaikenlaisia erikoisia asioita.

SMS viesteihin on käytössä vain 160 merkkiä ja vanhoissa Nokia-puhelimissa oli ominaisuus

laskuri oikealla jossa näkyi kuinka monta merkkiä viestiin voi vielä käyttää

ja kauttaviiva, jonka jälkeen kuinka moneen viestiin pitkän tekstin sisältävä viesti jakaantui

koska puhelin jakaa viestin osiin

muutaman sadan merkin mittaisiin osiin ja sisällyttää otsaketiedot viestin alkuun.

Yksi, kaksi tai kolme tekstiviestiä lähetetään toiseen puhelimeen.

ja vastaanottajapuhelin ryhtyy yhdistämään viestejä

SMS-viesti jaetaan maksimissaan kolmeen osaan

mutta standardin mukaan osia voi olla jopa 250

Kaikki nämä viestit sisältävät header-tietoja

ja indeksinumeron, kuinka monennesta viestistä on kyse

indeksi alkaa ykkösestä ja jatkuu 225:een. Tässä tapauksessa voi käyttää numeroita yksi, kaksi ja kolme

Nyt koostettava SMS on jossain päin paikallista pinopuskuria

Sijainti jossa purettu teksti ensimäisestä viestistä on

ja viesti rakennetaan uudelleen järjestysnumeroiden pohjalta

Haasteessa ei tarkasteta viestin järjestysnumeroa, onko numero yksi, kaksi tai kolme

joten numeroksi voi asettaa minkä vain, jolloin kirjoittaminen menee pinopuskurin ulkopuolelle

prosessit pitävät kirjaa tilastaan pinossa

esim tietoa siitä missä kohtaa prosessi oli menossa ennen funktiokutsua jotta kohtaan voidaan palata tehtävän suorittamisen jälkeen

Tämän arvo ylikirjoittamalla kontrollivuo voidaan kaapata ja tämän jälkeen voidaan käyttää ROB-nimellä tunnettua tekniikkaa

ohjelmakoodin ajo-oikeuden saamiseksi ja ajaa koodia puhelimessa

Samaan tapaan kun Zeiler äskettäin havainnollisti kuinka selainta käyttäen avattiin tekstieditori

voidaan ottaa yhteys toiseen laitteeseen, saada auki Linux-shell puhelimeen jonka kautta haasteen lippu voidaan ottaa haltuun

Siinäpä se, puheeni oli tässä. Haluan kiittää koko CTF-yhteisöä

CTF-kisaamme osallistuneita pelaajia ja muita joukkueita jotka järjestävät pelejä

CTF-yhteisölle panostaen paljon ei ainoastaan

pelaamiseen vaan myöskin järjestelyihin jotka antavat muille mahdollisuuden pelata

Haluan myös kiittää 3C-konferenssin järjestäjiä

koska saimme tänä vuonna oman alueen käyttöömme jossa paikan päällä pelanneet joukkueet saattoivat kokoontua yhteen

Se oli todella hienoa. Oli mahtavaa nähdä 200 hakkeria istumassa yhdessä pöytien ääressä ja ratkaisemassa suunnittelemiamme haasteita

Se oli aivan mahtavaa. Haluan vielä uudelleen kiittää vierailijahaasteiden suunnittelijoita.

Nyt voisi olla kysymys-vastausosion aika.

Yksi asia vielä. Jos CTF-kisaaminen kiinnostaa tässä on linkkejä resursseihin jotka mainitsin aikaisemmin.

Vilkaiskaa niitä jos olette kiinnostuneita. Tokitoivon että tulette mukaan CTF-yhteisöön

Näen että yleisössä on jo joitain kysymyksiä.

Aloitetaan mikrofonista numero kaksi.

Kiitokset puheesta. Yliopistoni IT-turvallisuuskurssi oli arvosteltu CTF.

saimme arvosanat CTF-haasteesta keräämiemme pisteiden perusteella

Mikä on mielipiteenne tämäntyyppisestä arvostelusta?

Mitä ajattelett kun yliopistot järjestävät CTF:n arviointitarkoituksessa-

Meille tämä on harrastus ja hieno tapa oppia uusia asioita

Henkilökohtaisesti en vastusta tällaista arvostelua

En ole varma laittaisinko itse arvosanan riippuvaiseksi pisteistä mutta ajatttelen että itsessään tämä on hieno asia tehdä oppimiskokemuksena.

Ei ole väliä osallistuuko CTF:ään osana opintoja tai yksityiselämässä.

Aina kun me ratkaisemme muiden joukkueiden suunnittelemia haasteita, opimme aina uutta, uusia kikkoja

Eli en ajattele että se on huono idea.

Kiitoksia kysymyksestä. Seuraava kysymys tulee mikrofonista numero kolme. Mitä tehdä kun johonkin tehtävään jumittuu?

Hyvä kysymys. Yleensä auttaa kun pyytää jonkun muun joukkueesta apuun.

Pidä tauko ja pyydä jotakuta muuta joukkueesta jolla ei ole mitään käsitystä työn alla olevasta haasteesta

käymään läpi löydöksesi tai vain juttelemaan kanssasi haasteesta

Toisella henkilöllä voi olla uusia ideoita joita kokeilla

vaikka hän ei ole edes tutustunut haasteeseen aikaisemminen tai kun kerrot toiselle mitä olet tehnyt lähituntien aikana

jo yksin selittämällä asia jollekuulle muulle saatat saada uuden idean miten jatkaa

Tai vain ryhdy googlailemaan aihetta. Saattaa olla että jonkin muun ohjelmiston tapauksessa on ollut samankaltainen bugi, eli on monia asioita tehtäväksi.

Mutta niinkin käy useasti ettemme saa ratkaistua haastetta

Eli CTF-pelaaminen voi olla myös turhauttavaa, sillä puolen vuorokauden istumisen jälkeen

ratkaisua ei saa toimimaan tai ei ole mitään ideaa kuinka ratkaista se

Tätäkin tapahtuu kun ei huomaa jotain tiettyä jippoa.

Mutta tällöin voi kysyä jälkikäteen muilta joukkueilta esimerkiki IRC:issä kuinka he ratkaisivat tehtävän

Voi kysyä yhteenvetoa ratkaisusta ja lukea yhteenvetoja jos niitä on saatavissa.

Voi myös kysyä kun seuraavan kerran näkee toiset paikan päällä, esimerkiksi täällä konferenssissa ja niin edelleen.

Näin tietämys ja kokemus karttuu ajan myötä.

Voimme ottaa vielä yhden kysymyksen. Mikrofoni kaksi on jälleen valmiina.

Toimiikohan tämä? OK, anteeksi.

Aluksi, paljon kiitoksia CTF-kisan järjestämisestä. Arvostan sitä paljon ja myös sitä, että toteutitte selainhaavoittuvuutta hyväksikäyttävän haasteen

Ottaen huomioon että on todella vaikeaa pystyttää selainta hyödyntävä haaste ja pitää haaste verkossa kaikkien pelaajien saatavilla.

Kysymykseni on, mikä on teidän kantanne haasteisiin jossa ratkaistaan ongelmia sellaisten ohjelmistojen kanssa joita ei ole modifioitu, jolloin implisiittisesti paljastuu bugeja ohjelmistoista.

En ole varma ymmärsinkö kysymyksen oikein. Tarkoitatko että pelaajat käyttävät nollapäivähaavoittuvuuksia haasteiden ratkaisemisesessa?

Me emme teen näin. Tarkoitan että kaikissa pelissä käyttämissämme sovelluksissa on modifikaatioita

eli niille löytyy tunnettu ratkaisu. Mutta ne ovat todellisesta maailmasta peräisin olevia haasteita

Jolloin ei ole sen todellisempaa kuin käyttää nollapäivähaavoittuvuutta ratkaisuna

Kunhan nollapäivähaavoittuvuutta ei käytetä CTF:n hallinnoinnissa käytettyä infrastruktuuria vastaan

Eli meidän kannaltamme tämä on reilua peliä. Uskon että pelaajat luottavat meihin ja he luottavat siihen että heidän käyttämänsä nollapäivähaavoittuvuudet eivät karkaa

Siksi he ovat käyttäneet niitä, tai ainakin jotkin.

Mutta ajattelen myös että jos meillä on nollapäivähaavoittuvuus, olemme kaikki samaa mieltä että on oikein

vastuullisesti julkaista bugi eikä laittaa sitä verkkoon jakoon jolloin muut joutuisivat vaaraan.

Tarkoitan että en ole koskaan nähnyt CTF:n aikana että jokin

haavoittuvuus olisi karannut ja vaarantanut tavalliset käyttäjät

Tätä ei ole tähän mennessä tapahtunut ja toivotaan että tilanne säilyy samanlaisena. Olisi ikävä asia jos näin tapahtuisi.

Olet oikeassa.

Paljon kiitoksia. Valitettavasti kysymys-vastausosion aika on ohi mutta olen melko varma että puhujat mielellään vastaavat kysymyksiinne myöhemmin.

Isot aplodit esiintyjille!

Kiitoksia! Translated by Matti Lassila (ITKST56 course assignment at JYU.FI)

Subtitles created by c3subtitles.de
in the year 2021. Join, and help us!