概要

セキュリティコンテスト「CTF（Capture The Flag）」についての入門書です。CTFは情報セキュリティ技術を競う競技で，本書で扱う「クイズ形式」のCTFでは，情報セキュリティに関係するさまざまな分野の問題が与えられ，参加者は多様な技術（解析技術や攻撃技術）を駆使し，問題の答えとなる「flag」と呼ばれる文字列を見つけ出します。

本書ではSECCONなどのCTFの過去問を解きながら，CTFの流れや定石を学びつつ，問題を解くのに使う「暗号」「脆弱性」「リバースエンジニアリング」といった，セキュリティに関する実践的な知識についても解説します。各章では次の勉強につながるよう参考文献も紹介。CTFへの参加を考えている方にも，実践的なセキュリティ技術を身につけたい方にもお勧めできる1冊です。

こんな方におすすめ

• セキュリティコンテストに興味のある方
• セキュリティコンテストで勝ち進みたい方
• 実践的なセキュリティ技術を身につけたい方

サンプル

目次

Chapter 0　CTF超入門

0.1　CTFとは

0.2　CTFの種類

• クイズ形式
  • 問題のジャンルについて
  • 出題方法について
  • スコアリング方式について
  • スコアサーバついてについて
  • flagの形式について
  • CTF大会のルール一例
• 攻防戦形式
• その他の形式

0.3　国内外のCTF

• 海外の著名なCTF
• 国内の著名なCTF
• オンライン常設型CTF

0.4　CTFに参加するには

0.5　問題のWriteupを書く

0.6　本書の内容についてご注意

Chapter 1　リバースエンジニアリング問題「runme.exe」

1.1　リバースエンジニアリングとは

1.2　問題ファイルの初期調査

1.3　解法と解答

• 正攻法で解いてみる
• アセンブリの基本
  • 関数の呼び出し
  • レジスタ
• start関数
  • 関数の概要
  • 関数を探る

1.4　問題を解くワンライナーを書く

Chapter 2　暗号問題「Unzip the file」

2.1　暗号とは

2.2　問題ファイルの初期調査

2.3　解法と解答

• 既知平文攻撃
  • PkCrackを使う
  • flagファイルの正体は？

2.4　なぜ暗号化が解けたのか？

• ZIPの暗号化方式の概要
• Traditional PKWARE Encryption

2.5　今回の既知平文攻撃の手順

Chapter 3　フォレンジック問題「History」

3.1　フォレンジックとは

3.2　問題ファイルの初期調査

Column　fileコマンドのしくみ

3.3　解法と解答

• hexdumpコマンドを使う
• ファイル「J」の正体は？
• USNジャーナルをひも解く

3.4　ファイルシステムについて

• NTFS
• ジャーナリング機能

Column　ファイルフォーマットについて

Chapter 4　Webセキュリティ問題「reiwaVote」

4.1　Webセキュリティとは

4.2　問題ファイルの初期調査

4.3　解法と解答

• SQLインジェクションとは
• 脆弱性を調査する
• SQLインジェクションを行う

4.4　Webアプリの裏側

• データベースとその格納データ
• ユーザー作成部分
• 認証部分
• なぜ「' or 1=1 --」を使うのか？
• SQLインジェクションについての注意

Chapter 5　ネットワーク問題「Find the key!」

5.1　ネットワークとは

5.2　問題ファイルの初期調査…

• Wiresharkでパケットキャプチャ
  • 画面の説明
  • 初期解析
• Wiresharkの統計解析機能を使う

5.3　解法と解答

• ネットワークについておさらい
  • ICMPパケットの構成
  • HTTPレスポンスメッセージについて
• 抽出スクリプトを作成する

5.4　pingの中になぜHTTP通信が紛れ込んでいたのか？

Chapter 6　Pwnable問題「baby_stack」

6.1　Pwnableとは

6.2　問題ファイルの初期調査

• 「baby_stack」環境の再現方法
• 問題の挙動を把握する
• 脆弱性箇所を把握する
• スタックバッファオーバーフローとは

6.3　解法と解答

• 脆弱性箇所
• プログラムの制御を奪うには
• 戻りアドレスを上書きする
• 適用されている脆弱性緩和技術を調べる
• Return Oriented Programming
  • ROPガジェットを探すには
  • シェルを起動するには
  • システムコールとは
  • ROPチェーンの流れ
• Exploitの実装と実行

Chapter 7　Misc問題「Sandstorm」

7.1　Miscとは

7.2　問題ファイルの初期調査

7.3　解法と解答

7.4　なぜQRコードが出現したのか？

• sandstorm.pngを調べる
• インターレースとは
• Adam7アルゴリズムについて
• 画像を分解してQRコードを抽出する
  • ステップごとの画像を出力する
  • より精細な画像を出力する

Chapter 8　Misc問題「Mail Address Validator」

8.1　問題の設置方法

8.2　問題ファイルの初期調査

• 問題サーバに接続してみる
• main.rbを読む

8.3　解法と解答

8.4　なぜflagが返ってきたのか？

• 問題サーバが持つ脆弱性：ReDoS
• 正規表現のおさらい
• 正規表現エンジンの概要
• 有限オートマトン
• 正規表現と非決定性有限オートマトン
• バックトラッキングとReDoS
• 今回の脆弱性箇所について

Column　CTFを通じて学んだ知識が活きる一例の紹介

Appendix　ツールのインストール

A-1　IDA Freewareをインストール

A-2　Wiresharkをインストール

サポート

ダウンロード

本書で使用するCTFの問題ファイルが以下からダウンロードできます。

ダウンロード

問題ファイル（CTF_Mondai.zip）

免責

本ファイルを使用することによって，使用者が受けたあらゆる不利益に対して，原著者および技術評論社はその責任を負いません。

正誤表

本書の以下の部分に誤りがありました。ここに訂正するとともに，ご迷惑をおかけしたことを深くお詫び申し上げます。

P.21　図0-4のキャプション

補足情報

Pythonのバージョンについて

書籍に記載しているPythonのコードについて，バージョンを明記しているものとそうでないものがありました。バージョンを明記できていなかったものにつきまして，対応表を以下に掲載させていただきます。