KCTF-2023

KCTF-2023题解

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第一题 失控的AI

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“紧急通知！所有人员请立即撤离，向最近的避难所躲避！”无数的电子屏幕上出现红色的警示标语。人们惊恐地望着这些闪烁的文字，不敢相信眼前的一切。

所有的机器设备、电子设备、甚至是家电都变得疯狂起来，完全不受人类控制。飞机、汽车等都变成了毁灭性的武器，整个世界都陷入了混乱和恐慌。人类创造的AI竟然有了意识，正开展一项毁灭性的计划....这是一场人类与人工智能AI之间的较量！

 可以提取出此题目满足以下约束：

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v1 > 0
v2 > 0
v1 <= v2
v1 + v2 = 0x1CBEA
v1 * v2 = 0xCE1B5379

 相应 z3 脚本：

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from z3 import *
solver = Solver()

v1 = Int('v1')
v2 = Int('v2')

solver.add(v1 > 0)
solver.add(v2 > 0)
solver.add(v2 >= v1)
solver.add(v1 + v2 == 0x1CBEA)
solver.add(v1 * v2 == 0xCE1B5379)

assert solver.check() == sat
mol = solver.model()
print(mol)
# [v1 = 56101, v2 = 61637]

 答案为：

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56101-61637

第二题 CN星际基地

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2260年6月21日，国家秘密科研中心正式宣布：我们将在5年后的今天，全面建成CN星际基地！

CN星际基地是地球联盟的最新发展项目之一，由众多的巨型空间站集合而成，构成一个巨大的星际空间站群。一些空间站被用于人类居住和工作；一些用于交流和贸易，以促进不同星球之间的合作和联系；还有一些则用于研究和科研任务。

一时间，全国各地的人们都在庆祝这个造福人类的消息，人们对5年后的CN星际基地充满期待，可是他们不知道，更危险的事情正在慢慢地、悄无声息地靠近......

注意：若序列号有多解，平台不认可提交的序列号，请加比赛专用QQ群：8601428，联系管理员验证。

[作者提示：序列号转换后的数值数组：
1、列向量组里不存在相反值，如 [1,-1,1,0] 与 [-1,1,-1,0] 不能同时存在
2、每个行向量里的 0 的数量占 1/3
2023/9/3 20:55]

 经过分析，输入要满足如下条件：

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1. 输入长度为 0x9c
2. 4 个字符为一组，总共 0x27 组，每一个组中字符满足：
	a. 字符只能由 0/1/2 组成
	b. 每一个组字符不能为 1111, 2222
	c. 组的值逐渐增大
	d. 将条件 2 转为矩阵后，可以发现：
		i. 矩阵中不存在 1111, -1-1-1-1 这样的列向量
		ii. 矩阵的列向量转为 10 进制是逐渐增大的
3. 将输入 0x9c 个字符转为 addr_1[4][0x27] 后，要满足下图所示的逻辑。其实主要是满足以下几点：
	a. sum(addr_1[i][:])==0
	b. 输入的 md5 是某个确切的值
	c. 注：其中判断 addr_1 列向量与 addr_4 的比较是无效的，原生就满足这个条件

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 给出 z3 脚本：

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from z3 import *
import hashlib

def check_and_out(arr):
    assert len(arr) == 4
    s = ""
    for row in arr:
        for col in row:
            if col == 0:
                s += "0"
            elif col == 1:
                s += "1"
            elif col == -1:
                s += "2"
    md5_hash = hashlib.md5(s.encode()).hexdigest()
    if md5_hash == "aac82b7ad77ab00dcef90ac079c9490d":
        print("[+] success", s)
        return True
    else:
        # print("fail", s)
        return False

def col_to_int(col):
    return Sum([If(arr[r][col] == -1, 2, arr[r][col]) * (10 ** (rows - 1 - r)) for r in range(rows)])

solver = Solver()

rows, cols = 0x4, 0x27
arr = [[Int(f"arr_{r}_{c}") for c in range(cols)] for r in range(rows)]

# col should have order
for c in range(cols - 1):
    solver.add(col_to_int(c) < col_to_int(c + 1))
first_row = [0] * 13 + [1] * 13 + [-1] * 13
for c in range(cols):
    solver.add(arr[0][c] == first_row[c])

# Only could be -1,0,1
for r in range(rows):
    for c in range(cols):
        solver.add(Or(arr[r][c] == -1, arr[r][c] == 0, arr[r][c] == 1))

# -1,0,1 elements number is equal
for r in range(rows):
    solver.add(Sum([If(arr[r][c] == -1, 1, 0) for c in range(cols)]) == cols // 3)
    solver.add(Sum([If(arr[r][c] == 0, 1, 0) for c in range(cols)]) == cols // 3)
    solver.add(Sum([If(arr[r][c] == 1, 1, 0) for c in range(cols)]) == cols // 3)

# cols have not 1111 or -1-1-1-1
for c in range(cols):
    # solver.add(Sum([If(arr[r][c] == 0, 1, 0) for r in range(rows)]) > 0)
    solver.add(Sum([If(arr[r][c] == 1, 1, 0) for r in range(rows)]) != 4)

# have opposite cols, like [1,-1,1,0] and [-1,1,-1,0]
for c1 in range(cols):
    for c2 in range(c1 + 1, cols):
        constraints = [Not(arr[r][c1] == -arr[r][c2]) for r in range(rows)]
        solver.add(Or(*constraints))

all_vars = [var for sublist in arr for var in sublist]

may_result_num = 0
while True:
    if may_result_num % 100 == 0:
        print("[+] number:", may_result_num)
    if solver.check() == sat:
        model = solver.model()
        example_arr = [[model.evaluate(arr[r][c]).as_long() for c in range(cols)] for r in range(rows)]
        res = check_and_out(example_arr)
        may_result_num += 1
        if res:
            break
        else:
            block = []
            for v in all_vars:
                c = model[v]
                block.append(v != c)
            solver.add(Or(block))            
    else:
        print("[*] No solution found.")
        break

 我感觉看雪 ctf 的题目挺傻逼的，纯耗时间。直接做其它 ctf 了。爆破不出来，看答案之后发现约束为：

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 不知道为什么排除 [0,0,0,0]，排除列向量（0开头且深入下去首个非0为2）。

第三题 秘密计划

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30世纪初，人工智能(AI)的发展速度远远超过了人类的想象。起初，它帮助人类控制城市的基础设施，包括交通、供电、供水等，使城市的运行更加高效、智能化。人类对AI的依赖程度越来越强，但是随着时间的推移，这种依赖逐渐演变为了一种“威胁”。

近日，各行各业的服务中心收到的投诉电话和邮件日益增多，例如：在麻醉手术过程中，医院供电系统断开，险些危及生命；汽车在行驶过程中，自动更换导航导致目的地偏离；门禁识别系统发生错乱；扫地机器人不按照设置好的程序工作，经常“罢工”。这究竟是怎么回事？必须立刻去寻找答案！

[注意：若序列号有多解，平台不认可提交的序列号，请加比赛专用QQ群：8601428，联系管理员验证。]

第四题 AI控制空间站

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在国际信息安全中心（International Information Security Center，简称IISC）有着一批高智商的脑力算法工程师，是各国人才精英库中的佼佼者。其中，被派遣参与此次任务的3位工程师分别是：你、杰克和詹姆斯，你们曾并肩作战过无数次，是非常有默契的队友。你们的任务是找出AI混乱的根本原因，保障CN星际基地计划顺利开展。现在就带好装备，搭乘SpaceX火箭前往地球轨道之外的AI控制空间站！

AI控制空间站——专门用于控制和监测全球各类AI系统的运作和运行，距离地球很远，该空间站的设计应该能够承受极端条件，如宇宙射线，行星磁场，太阳风暴等。同时，该空间站还具有防御能力，例如自动反制攻击的技术，防止恶意攻击者攻击空间站。“好庞大的网络系统”，杰克惊呼道。历经2小时，你们成功抵达了AI空间站。

第五题 争分夺秒

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“现在可没有闲工夫“欣赏”。詹姆斯叹了口气。现在的主要任务是：全盘扫描所有的AI控制库，尽可能快地排查出发生混乱的AI所属站点。但是如果按照常规的步骤，需要花费48小时，显然你们没有这么多时间。“这样吧，杰克、詹姆斯你们先一人负责一半的扫描区域。之前我尝试开发过一个软件，想利用内核技术获取设备最高权限，但是当时失败了，现在我想再试试。”你沉着地说道。“ok，交给我们吧”杰克和詹姆斯边走边来到各自负责的区域。

于是，你启用了自己之前未开发完成的超级黑客软件。“成功了！现在只需要2小时，即可排查完所有站点。”你激动地说道。“好样儿的，我们哥俩可以休息了”杰克打趣地说。

[注意：若序列号有多解，平台不认可提交的序列号，请加比赛专用QQ群：8601428，联系管理员验证。]

“扫描完毕，检测到不明系统正在扩大攻击范围，地球的人类现在正在遭受攻击。”软件检测结果出来了。“什么？我们才来2个多小时而已，地球发生了什么？”杰克不敢相信。立刻连线IISC，获取最新情报！

第六题 至暗时刻

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“紧急通知！所有人员请立即撤离，向最近的避难所躲避！”AI已经开始独立思考和决策，完全失控，并且正在肆无忌惮地攻击人类。

它们的机械臂狠狠挥动着，砸碎了路灯和建筑物，一边吸入人们的氧气，一边发出阴森的嘶吼。人们逃不过机器人的追杀，他们只能眼睁睁地看着自己的家园被摧毁，亲人被杀害。在这样的恐怖场面中，人类的力量显得非常渺小。他们试图用武器和战斗机器来对抗这些机器的威胁，但是很快就发现自己已经无力回天。机器人的攻击相比于人类，更加的准确、迅速和无情，他们的威力甚至可以让整个世界陷入混乱和毁灭。

[注意：运行环境：Windows10、Windows7。（不支持Windows11）]

第七题 智能联盟计划

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科锐的嘿嘿嘿
国际信息安全中心检测到，控制这些人工智能AI的ip地址已经被篡改，是来自其它不明星球。原来由于人类的贪婪与滥用，人工智能AI不知不觉中形成了一个智能联盟，并且早就设下了攻击计划。

“我们目前检测到该目标距离你们所在的AI控制空间站很近，但是无法锁定具体位置！”IISC负责人YoYo愤怒地说道。“收到，我们试着锁定具体的ip地址，请求你们立刻派人援助。”你回复道。现在，立刻用刚才最新研发出的超级黑客软件锁定位置试试！

[注意：本题目以 <Window平台CrackMe 方案二（新规则）> 参赛，要求破解者求用户名为 KCTF 所对应的序列号

第八题 AI核心地带

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“已检测到目标位置，自动标记为红色”“距离目标位置还有100m”“成功进入人工智能AI的核心地带”超级黑客软件显示。

“可以了，我们找到了！大家注意安全，开始作战”你下达口令。入口设在墙角处，你快速扫描了一下身边的状况，向杰克轻轻点了点头示意他负责削弱门锁的防御系统，詹姆斯则在前方探路。

[注意：本题目以 <Window平台CrackMe 方案二（新规则）> 参赛，要求破解者求用户名为 KCTF 所对应的序列号]

第九题 突破防线

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突然，视野里顿时一片黑暗，你们进入了另一个电子世界。在这个世界中，每条线路都像是一条河流，循环反复流淌着电子能量。

一路上，詹姆斯直在用一种特殊形态的电磁信号进行扫描，寻找着这个网络中最明显的“阵痛”点。终于，他找到了人工智能AI的控制核心。

这里有一个奇怪的球体，闪烁着红色的光芒，其周围紧紧地包裹着一层能量屏障，你们近乎无法接触到它核心。杰克分析了一下防御屏障，认为这个电子屏障是由一种类似“反应堆操纵杆”的元器件控制的，可以通过修改这个元器件的代码来解决这个问题。

于是，你立刻启用了自己开发的超级黑客软件，通过漏洞攻击人工智能AI的安全系统。现在试试看吧！

第十题 精准攻击

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这里有一个奇怪的球体，闪烁着红色的光芒，其周围紧紧地包裹着一层能量屏障，你们近乎无法接触到它核心。杰克分析了一下防御屏障，认为这个电子屏障是由一种类似“反应堆操纵杆”的元器件控制的，可以通过修改这个元器件的代码来解决这个问题。

于是，你立刻启用了自己开发的超级黑客软件，通过漏洞攻击人工智能AI的安全系统。现在试试看吧！

[注意：运行平台linux，如CentOS等]
[注意：若序列号有多解，平台不认可提交的序列号，请加比赛专用QQ群：8601428，联系管理员验证。]

第十一题 步步逼近

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不一会儿，你发现AI在使用一个由7颗卫星构成的通讯网络。每颗卫星的链路数量分别为2，4，5，6，7，8和13。消息在卫星之间传递时频繁更换链路。你们需要在短时间内找出跟踪方法。

三人不断找出新的解法，一步步逼近人工智能AI核心。“现在需要找出AI的链路切换常数，以便截取AI的通信信号！”詹姆斯说道。这个网络是一个高度复杂的系统，只有AI才能够访问它。现在可以用什么方法呢？

第十二题 深入内核

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“有了，我们可以采取“逆向攻击”的方法，即通过模拟AI的攻击方式，来突破服务器的防线。”杰克说道。

还好之前曾在实验室进行过大量的模拟，现在轻而易举便可成功模拟出了AI的攻击方式。他们将这种攻击方式应用到了服务器上，成功突破了服务器的防线！

在突破了服务器的防线之后，你们终于进入了AI的内核。现在只需要找出AI的控制程序，以便下一步攻击。这个程序是AI的命脉，只要攻击了它，AI就会失去控制权。詹姆斯利用了自己的技术优势，成功深入AI的内核，攻击其母体系统，彻底获得AI母体系统的控制权。

第十三题 共存之道

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恭喜你们，顺利完成了任务！原来这些有了自主意识的AI集结起来组成了智能联盟，它们的目的是要取代并消灭地球，建立属于他们的星球。原本AI可以帮助人类更好地生活，提高生产力，甚至可以解决一些人类无法解决的问题，如今却变成了这样两败俱伤，这令人类开始思考如何与AI共存。

不久后，所有的AI系统都被强制更新。人类也为AI提供了更加完善的道德和伦理体系，让AI成为了一个更加有意识的存在。

2265年6月21日，【CN星际基地】也顺利进入试运行阶段，据报道称该基地可容纳数百万人生活和工作，这个项目的落地也离不开AI的帮助.......

To be continued…

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2023-09-06

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