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【wp】2022TQLCTF
|Write up
Words cnt: 3.1k|Need time: 13 分钟

前天打完的TQLCTF，来总结一下自己独立输出的几个题（可能会有其他题的复现？咕咕咕了x

队友们tqltql！有被带飞到！

Reverse

Tales of the Arrow

代码比较短，但是全是一堆randint

题目中并没有用到seed，同一份加密代码跑两遍出来的output.txt肯定也是不一样的，所以肯定不是随机数预测，所以就找漏洞（偏Crypto的思维了hhh

题目给的gen.py：

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import random

print("Enter the text within tqlctf{ ... }:")

id = input();

id_bytes = bytes(id, "ascii")
bits = ''.join(["{0:08b}".format(x) for x in id_bytes])

n = len(bits)

N = 5000

print(n)
print(N)


def get_lit(i):
    return (i+1) * (2*int(bits[i])-1)

for t in range(N):
    i = random.randint(0,n-1)
    p = random.randint(0,2)
    true_lit = get_lit(i)
    for j in range(3):
        if j == p:
            print(true_lit)
        else:
            tmp = random.randint(0,n-1)
            rand_true = get_lit(tmp)
            if random.randint(0,3)==0:
                print(rand_true)
            else:
                print(-rand_true)

可以看到get_lit实际上就是返回一个数，get_lit(i)的返回值>0说明第i位是1，<0说明第i位是0，返回值一定为-(i+1)或i+1。

在主函数代码中，true_lit（13\frac{1}{3}概率）和rand_true（23⋅14\frac{2}{3} \cdot \frac{1}{4}概率）都会输出真实的get_lit，而-rand_true（23⋅34\frac{2}{3} \cdot \frac{3}{4}概率）输出的是相反的get_lit。

就是说只要输出-rand_true就说明在这一组（三个数一组）中j!=p，而每一组中必然有一个j==p和两个j!=p，所以只要这一组里有两个-rand_true那剩下的数一定就是true_lit。

理论有了，现在需要一个切入点。从id_bytes = bytes(id, "ascii")可以知道id为ASCII字符，并且通过input()输入大概率是可见的，那最高bit肯定是0（也就是每个字符的二进制必然是0???），而这个就是切入点。

然后就能写出exp（while True里每一轮根据上一轮的已知结果来推，无脑循环；算法菜没优化，但速度出乎意料地快）：

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with open('output.txt', 'r') as f:
    data = f.read().split('\n')

n = int(data[0])
N = int(data[1])
data = list(map(int, data[2:-1]))

bits = ['_' for _ in range(n)]
for i in range(n):
    if i % 8 == 0:
        bits[i] = '0'

while True:
    for i in range(0, N * 3, 3): # 三个一组
        neg = list('+++')
        for j in range(3): # 检测-rand_true，是则将neg置为'-'
            if data[i+j] > 0 and bits[data[i+j]-1] == '0':
                neg[j] = '-'
            elif data[i+j] < 0 and bits[-data[i+j]-1] == '1':
                neg[j] = '-'
        if ''.join(neg).count('-') == 2: # 如果有两个-rand_true，那剩下的位即可确定
            idx = data[i+''.join(neg).find('+')]
            if idx < 0:
                idx = -idx - 1
                bits[idx] = '0'
            elif idx > 0:
                idx -= 1
                bits[idx] = '1'
    if ''.join(bits).find('_') == -1: #如果所有bits都确定了就退出
        break
# print(''.join(bits))

flag = ""
for i in range(0, n, 8):
    flag += chr(int(''.join(bits[i:i+8]), 2))
print(flag)

tqlctf{see_you_in_galaxy}

Misc

the Ohio State University

下载附件看到是osz，音游人狂喜了属于是（

根据常识，出题人不可能为了出道题去写一张谱，所以跑去osu官网用歌名下到原谱面

然后对比了一下两个谱面文件的差异文件，可以看到题目中只有四个文件的修改时间是有变化的

所以从这四个文件下手，用010对比看修改了什么。

在BASIC谱面中多了一行WAVPassword: MisoilePunch，刚好有个boom.wav是被出题人改过的，所以猜测是用来解密这个wav的密码。

换了几个工具最后找到了SlientEye，解出flag的中间段：_TO_O$u_i7s_

然后VIVID是谱面有改动

osu打开谱面编辑可以看到从111533时间戳开始，相同两行会重复四次，而两行四个位置加起来就是8，有note的位置为1没有note的位置为0就是一个字节。

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import re

with open('MisoilePunch - VVelcome!! (Fresh Chicken) [VIVID].osu', 'r') as f:
    data = f.read().split('\n')
idx_start = data.index('320,192,111533,1,0,0:0:0:0:')
idx_end = data.index('448,192,115551,1,0,0:0:0:0:')
data = data[idx_start:idx_end+1]
notes = {}
for i in range(len(data)):
    matchObj = re.search(r'(\d+),\d+,(\d+)', data[i])
    if matchObj.group(2) not in notes.keys():
        notes.update({matchObj.group(2): [matchObj.group(1)]})
    else:
        notes[matchObj.group(2)].append(matchObj.group(1))

bits = ''
pos = ['64', '192', '320', '448']
for x in notes.keys():
    for y in pos:
        if y in notes[x]:
            bits += '1'
        else:
            bits += '0'
print(bits)
for i in range(0, len(bits), 8):
    print(chr(int(''.join(bits[i:i+8]), 2)), end = '')

可以得到flag的后半部分：5HoWtIme}

剩下不同的jpg文件应该是隐写了flag的最前部分，用exiftool可以看到有一个密码

然后在这里 （CTF-图片隐写那些事儿 | Mssn Harvey） 一个个工具试过来，用steghide可以解出flag的前半部分：TQLCTF{VVElcOM3

flag：TQLCTF{VVElcOM3_TO_O$u_i7s_5HoWtIme}

（学到了，之前想出osu的题但是懒得采音就作罢了，感谢出题人提供的全新思路）

Ranma½

看起来符合utf8的编码逻辑，找到一篇现成代码Unicode和UTF-8关系及UTF-8编码规则及过滤Emoji表情，把里面的java代码抄了一份python版出来，exp：

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with open('flag_4c7b25b7ade73ac3a6b3081c81633fe6', 'rb') as f:
    data = f.read()

i = 0
s = ''
while i < len(data):
    code = 0
    if (data[i] & 0x80) == 0x0:
        code = data[i]
        i += 1
    elif (data[i] & 0xE0) == 0xC0:
        code = ((data[i] & 0x1F) << 6) | (data[i+1] & 0x3F)
        i += 2
    elif (data[i] & 0xF0) == 0xE0:
        code = (((data[i] & 0x0F)) << 12) | ((data[i + 1] & 0x3F) << 6) | (data[i + 2] & 0x3F)
        i += 3
    elif (data[i] & 0xF8) == 0xF0:
        code = ((t1[i] & 0x07) << 18) | ((t1[i + 1] & 0x3F) << 12) | ((t1[i + 2] & 0x3F) << 6) | (t1[i + 3] & 0x3F)
        i += 4
    if code != 0:
        s += chr(code)
print(s)

可以看到末尾有个HTTPZB和大括号，猜测这里原来应该是TQLCTF{}，原文两个T连一块那可以排除凯撒和简单一对一替换了，于是掏出陈年法宝来猜密钥未知的Vigenere

https://atomcated.github.io/Vigenere/

然后可以看到flag：TQLCTF{CODIN6_WOR1D}

（所以跟日本那个同名漫画有什么关系呢，还看了好半天的wiki

Cat&Soup

是复现！ 出题人wp在：TQLCTF Official Writeup By Nano | Non-existent World，感谢出题人Nano师傅给这个研究不太懂wp的菜鸡（指指自己）提供了一些思路点拨和脚本参考_(:з」∠)_

首先题目下载下来拿到的是一个加密压缩包，本来以为需要爆破弱密码，后来队友@CSOME 发现压缩包数据里有完整的png头和尾，完全可以把图片提取出来。

提取脚本：

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def get_png(alldata):
    idx_start = alldata.index(b'\x89\x50\x4E\x47')
    idx_end = alldata.index(b'\xAE\x42\x60\x82')
    return idx_start, idx_end + 4

with open('Cat&Soup.zip', 'rb') as f:
    data = f.read()

with open('cat.png', 'wb') as f:
    start, end = get_png(data)
    f.write(data[start:end])
    data = data[end:]

with open('soup.png', 'wb') as f:
    start, end = get_png(data)
    f.write(data[start:end])
    data = data[end:]

拿到两张图cat.png和soup.png，用exiftool、pngcheck等一堆工具都没看出有什么线索（果然这道题不是一道工具题呢x），用Stegsolve翻能翻到两张图片的某些颜色通道有很明显的水印。由题目的提示可以知道cat和soup的处理方式是不一样的，所以可以分开解析。

Cat

用Stegsolve可以看到在Red plane 0、Green plane 0、Blue plane 0都有这种点状水印。

把有水印的三个通道提取出来，可以写脚本也可以直接用Stegsolve的提取功能

分别保存成red.bmp、green.bmp、blue.bmp，然后对这几张图片分别进行cat变换即可，但是参数未知。（比赛的时候一直以为是逆变换，人傻了属于是x

我自己写的cat变换部分代码，暴力遍历每个像素确定新的位置：

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for i in range(width): #i -> y, j -> x
    for j in range(height):
        new_i = (i + a*j) % width
        new_j = (j + b*new_i) % height
        res_img[new_j, new_i] = img[j, i]

但是爆破参数的时候发现这个代码出奇的慢，爆破大范围的时候实在是接受不了，所以仿出题人给的脚本改了一下：（我也不知道为什么这样比较快，难道numpy库内部加了一些特殊处理来加速吗）

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from PIL import Image
import numpy as np

def arnold(im_file, a, b):
    img = np.array(Image.open(im_file))
    height, width, color = img.shape
    res_img = np.zeros((height, width, color), dtype=int) # 横向变换，右移
    step = 0
    for j in range(height):
        if step == 0:
            res_img[j] = img[j]
        else:
            res_img[j, :step] = img[j, -step:]
            res_img[j, step:] = img[j, :-step]
        step = (step+a) % width
    img = res_img
    res_img = np.zeros((height, width, color), dtype=int) # 纵向变换，下移
    step = 0
    for i in range(width):
        if step == 0:
            res_img[:, i] = img[:, i]
        else:
            res_img[:step, i] = img[-step:, i]
            res_img[step:, i] = img[:-step, i]
        step = (step+b) % height
    # for i in range(width): #i -> y, j -> x
    #     for j in range(height):
    #         new_i = (i + a*j) % width
    #         new_j = (j + b*new_i) % height
    #         res_img[new_j, new_i] = img[j, i]
    Image.fromarray(np.uint8(res_img)).save('output_{}/res_a{}_b{}.png'.format(im_file[:im_file.index('.')], a, b))

爆破参数从横向变换的参数a开始爆破，纵向变换参数b设成0。这里以爆破red通道参数为例。

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# 主函数，先爆b=0时的a
for tmpa in range(500):
    arnold('red.bmp', tmpa, 0)

范围不一定是500哈，没看到合适的得接着往后爆

爆破完以后可以在output_red文件夹（当然这个文件夹需要事先创建）中看到非——常多让人眼花缭乱的图。

一张张翻过去（亲身经历五百张很快的，看到不对翻过去就得了）。

看到三张连续的这样的图说明参数找到了

300有很明显的斜率k=1的斜线、301有明显的线条（在前面图案里没见过的）、302是斜率k=-1的斜线，在300-302之间有一个从上升变到下降的过程，说明a很有可能就是中间的301，就是出题人wp里说的爆破方法：

爆出a=301以后，接着爆破b，就能看到很明显的有flag的图片（其实不用染色也挺明显的

拿到了红色通道隐藏的开头部分flag。

绿色通道爆破a的图像：

蓝色通道爆破a的图像：

最后拿到了三只小猫的图像（爆破a参数看到眼要瞎了哈哈哈哈，b参数的爆破倒是没有难度）

想知道参数的朋友直接看上图↑文件名就可）

前半段flag：TQLCTF{I_H@V3_a_LOt_oF_c4t5_t

Soup

感觉题目第一个提示说的”和soup有关“应该是来源于npy@Tover 找的这篇论文：Waiter! There’s a Message in My Soup，里面同样提到了提示2说的调色板隐写算法。

调色板隐写算法的描述：（来自文章《EzStego的嵌入、提取与检测的C++实现》）

然后就是按着写脚本啦，本题是7位组成一个字节（看到隐写数据里1打头就要警觉了），然后把flag隐写了无数次直到图片末尾。

出题人wp里用了一个很巧妙的方法来检查循环的数据串（学到了+1

（如果是我的话估计会把所有都print出来然后人眼看）

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from PIL import Image
import numpy as np

img = Image.open('soup.png')
width, height = img.size
# 获得调色板索引
palette = img.getpalette()
palette = [palette[i:i+3] for i in range(0, len(palette), 3)]
luminance = [0.299 * t[0] + 0.587 * t[1] + 0.114 * t[2] for t in palette]
idx0 = np.argsort(luminance)
idx1 = [0] * 256
for i in range(len(idx0)):
    idx1[idx0[i]] = i

# 提取lsb
data = ''
for i in range(width):
    for j in range(height):
        x = img.getpixel((i, j))
        data += str(idx1[x] % 2)

# now这里抄的出题人wp，不用now也行
now = 1
while data[now:] != data[:-now]:
    now += 1
# print(data)
flag = ''
for i in range(0, now, 7):
    tmp = data[i:i+7]
    flag += chr(int(tmp, 2))
print(flag)

拿到后半段flag：HeR3_4R3_$oooOo0_CU7e!}

拼起来就能拿到整个flag：TQLCTF{I_H@V3_a_LOt_oF_c4t5_tHeR3_4R3_$oooOo0_CU7e!}

最后前线第一报道：某个Tover在比赛第二天的时候为了截图看跟题目的区别，把游戏下下来玩了，结果越玩越上瘾 ，甚至无心工作（

”这游戏有什么好玩的啊“

（然后真香

本文作者: c10udlnk
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