破解AES-CFB8加密的春秋GameCTF登录协议

在本次CTF赛题中，名为"logon"的挑战题目属于crypto类别，难度等级为5，总分值为300分，由Soreat_u在2021年5月10日设计。该题目围绕着一个定制的登录协议展开，主要考察参赛者对AES加密模式，尤其是AES-CFB8模式的理解和利用。 AES-CFB8是一种密码块链接（Cipher Block Chaining）模式，它通过将前一个密文块与当前明文块进行异或操作来生成下一块的密文，同时用一个初始化向量（IV）作为偏移量。在这个特定的登录协议中，客户端与服务器之间的通信涉及到以下几个关键步骤： 1. 客户端首先发送一个随机的clientchallenge，同时提供用户名，服务器会检查用户名是否存在，如果有效，返回serverchallenge。 2. 客户端利用自己的密码（secret），clientchallenge以及serverchallenge计算出sessionkey，然后使用这个sessionkey对clientchallenge进行AES-CFB8加密，生成clientcredential发送给服务器。 3. 服务器同样利用存储在数据库中的用户secret，重复相同的加密过程，验证接收到的clientcredential。如果两者一致，意味着客户端确实知道管理员的密码，登录成功。 然而，赛题的关键点在于AES-CFB8模式的局限性。当IV设置为16个0字节，且后续8字节的明文也是0时，存在一个概率为1/256的情况，即加密后的密文也会全为0。这个特性被巧妙地利用在了题目的设计中，攻击者可以利用这个漏洞： - 发送clientchallenge设置为全0，以利用AES-CFB8模式的弱点。 - 使用用户名"Administrator"，由于特定的加密条件，服务器可能会接受这个全0的clientcredential，因为其与服务器预设的全0密文匹配。 因此，解决这个赛题的策略可能是找出如何构造一个clientchallenge和username组合，使得即使在AES-CFB8的限制下，仍能成功通过服务器的验证，从而获取管理员权限（flag{87c29cba-b142-11eb-8529-0242ac130003}）。 题目环境是基于Docker构建的，参与者需要理解和操作docker命令来运行题目的源代码。特别需要注意的是，尽管题目具有一定的技术挑战性，但并未提供额外的工具或插件，参赛者需要依靠自身的密码学知识来解决这个问题。 这个赛题不仅考察了AES-CFB8模式的实现原理和理解，还测试了选手对于安全漏洞的识别和利用能力，以及基本的容器化技术运用。