[JLU CTF/2020] babywasm WriteUp

这篇文章记录的是吉林大学 2020 CTF 校赛的 babywasm 题解。用到的工具有 Chrome Developer Tool 和 wabt。

记录基本偏移信息

上来先观察 data 段。

我们发现了一些有趣的东西。首先是 flag 必备的 Spirit{}，然后是弹出对话框中的文本，中间夹杂了一些不明所以的 ASCII 字符。

我们把这些东西的偏移都记录下来。从前面的 i32 const 1048576 可以知道，基础偏移是 1048576，a995 的偏移是 1048613，Spirit 的偏移是 1048713。

目前我们还不知道这些东西到底有什么用，带着准备好的偏移数据，我们进入正式的分析环节。

入口

首先我们需要定位目标函数。通过 JavaScript，我们知道最终调用的函数是 greet，于是就在 wasm 里寻找 greet：

在分析过程中，最需要注意的就是访存指令。想要生成 flag 就一定需要访问内存。并且由于我们 greet 传入的参数是字符串，因此获得这个字符串本身也需要经过内存。于是我们需要重点关注的就是访存指令：i32.load。

greet 的源码如下：

我们在 i32.load 处打断点，观察执行前后栈的情况。首先是 0x06cde 行：

执行完这一行后的栈中存储的是 1114120，和 var0 的内容一致，即输入字符串的地址。

然后看 0x06ce5 行，这行执行完后栈中存储的是 4，和 var1 的内容一致，即输入字符串的长度。

虽然上面的步骤并没有发现有用的信息，但却是必不可少的。因此这里没有省略这些失败的尝试。

而接下来就是有用的了。后面跟着的就是一个 call 9，我们不妨直接跳过：

我们发现，直接弹出了 alert，说明主要的内容就在这个函数内。call 9 之后的内容都不需要深究了。

进入 func9

进入 func9 之后我们依然是在 i32.load 相关的地方打断点。在 0x048cf 处，我们有了发现。

执行完这一行之后，栈中的内容为 1114184，查看内存：

再尝试变换为 ASCII 码：

试着找到字符串末尾：

就得到了这样一个 64 位的字符串：

IF 线：如果你会使用搜索引擎

其实这时候你就可以拿这个去搜了，可以得到这样的结果：

https://hashtoolkit.com/reverse-md5-hash/f7e0b956540676a129760a3eae309294

于是你会发现中间那一团 ASCII 码字符其实是 64+36 位的。你迅速猜测 64 位代表 sha256，36 位代表 UUID。但当你试图提交的时候，却发现答案错误。

于是，你又回来了。

发挥作用的偏移

与此同时，在 0x048d9，我们看到了一个熟悉的数字：

这不就是 a995 的偏移吗！而在下面，我们发现了 1048713：Spirit 的偏移。

如果你看下去，会发现到了 0x049ef 就是我们熟悉的 alert 了：

因此关键的部分就在中间这一段：

关键逻辑分析

我们把这部分代码复制出来：

1
block $label3 (result i32)
2
  block $label2
3
    block $label0
4
      block $label1
5
        local.get $var2
6
        i32.load offset=28
7
        i32.const 64
8
        i32.eq
9
        if
10
          local.get $var2
11
          i32.load offset=24
12
          local.tee $var0
13
          i32.const 1048613
14
          i32.eq
15
          br_if $label0  ;; if $var0 == 1048613 -> goto $label0
16
          local.get $var0
17
          call $func54   ;; $func54($var0)
18
          local.get $var2
19
          i32.const 192
20
          i32.add
21
          call $func70   ;; $func70($var2 + 192)
22
          br_if $label1  ;; return != 0 -> goto $label1
23
          br $label2
24
        end
25
        local.get $var2
26
        i32.const 192
27
        i32.add
28
        call $func70
29
      end $label1
30
      local.get $var2  ;; if br_if $label_1
31
      i32.const 32
32
      i32.add
33
      br $label3       ;; force exit
34
    end $label0
35
    local.get $var2
36
    i32.const 192
37
    i32.add
38
    call $func70
39
  end $label2
40
  local.get $var2 ;; if br $label2
41
  i32.const 336
42
  i32.add
43
  call $func50
44
  local.get $var2
45
  i32.const 32
46
  i32.add
47
  call $func70
48
  local.get $var2
49
  i32.const 40
50
  i32.add
51
  local.get $var2
52
  i32.const 344
53
  i32.add
54
  i32.load
55
  i32.store
56
  local.get $var2
57
  local.get $var2
58
  i64.load offset=336
59
  i64.store offset=32
60
  local.get $var2
61
  i32.const 32
62
  i32.add
63
end $label3

经过观察，我们发现：如果我们执行了 br_if $label1，那么直接就会跳出这一块的执行，因此我们尝试阻止其运行。暴力一点，我们直接把 br_if 注释掉：

1
          local.get $var2
2
          i32.const 192
3
          i32.add
4
          call $func70   ;; $func70($var2 + 192)
5
          ;; br_if $label1  ;; return != 0 -> goto $label1
6
          br $label2

修改 WASM

修改的步骤需要将 WASM 转换为 wat，再回编译成 WASM。用到的工具分别是 wasm2wat 和 wat2wasm。

对于执行，你可以选择将整个站点都下载到本地，也可以选择使用 Chrome 的 Override 功能。

结果

在你修改完成时，一切就都结束了——

这就是真正的 flag 了。这段 WASM 的实际源码如下：

1
mod utils;
2

3
use wasm_bindgen::prelude::*;
4
use sha2::{Sha256, Digest};
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use hex::encode;
6

7
#[cfg(feature = "wee_alloc")]
8
#[global_allocator]
9
static ALLOC: wee_alloc::WeeAlloc = wee_alloc::WeeAlloc::INIT;
10

11
#[wasm_bindgen]
12
extern {
13
    fn alert(s: &str);
14
}
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#[wasm_bindgen]
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pub fn greet(hint: &str) {
18
    let mut content = String::from("do_not_submit-where_is_the_real_flag?");
19
    // hint = 'you-can-never-know-what-it-is/www'
20
    if hash_match(hint, "a9553e6a285a1f8e24167204d1ebb273cbe9254c6d4ad681dc1a2644e929da43") {
21
        // 6351789a-2107-4796-9f51-ba7b8cb9d92e
22
        content = rot13("6351789n-2107-4796-9s51-on7o8po9q92r");
23
    }
24

25
    let prefix = "Spirit{";
26
    let postfix = "}";
27
    let result = format!("{}{}{}", prefix, content, postfix);
28

29
    alert(&result);
30
}
31

32
fn hash_match(s: &str, exp: &str) -> bool {
33
    let mut hasher = Sha256::new();
34
    hasher.update(s);
35
    let result = hasher.finalize();
36
    let hash = hex::encode(result);
37
    return &hash == exp;
38
}
39

40
fn rot13(text: &str) -> String {
41
    text.chars().map(|c| {
42
        match c {
43
            'A'...'M' | 'a'...'m' => ((c as u8) + 13) as char,
44
            'N'...'Z' | 'n'...'z' => ((c as u8) - 13) as char,
45
            _ => c
46
        }
47
    }).collect()
48
}

也就是对 flag 进行了简单的 rot13 操作。是不是签到题（逃

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