CrySyS Blog

A Föld legelismertebb hacker versenye a DefCon konferencia Capture-the-Flag versenyének döntője, amit minden évben Las Vegas városában rendeznek, idén már 21. alkalommal. Az előző évekhez képest változás volt, hogy az eddig megszokott Bally’s helyett a Caesars Palace-ben rendezték meg a versenyt. A döntőbe jutáshoz egész évben rendeznek kvalifikációs versenyeket, és nagy örömünkre hackercsapatunk, a !SpamAndHex idén is részt vehetett a döntőben, immár harmadszorra.

A döntő egy több napos esemény, ahol a világ legjobbjai mérik össze tudásukat és stratégiájukat, idén 15 csapat. Mert ugyan nagyon fontos megtalálni és javítani a hibát, valamint a sikeres támadás pontot ér, de ez nem minden. A versenyen valóshoz közeli szituációban kell helyt állni: a csapatoknak a sérülékenység-keresés és a titkos információk megszerzése mellett IT rendszert is kell üzemeltetniük. És ha nem elérhető egy szolgáltatás, akkor a csapat pontokat veszít, mert a való életben sem örülünk, ha nem férünk hozzá a szükséges szolgáltatáshoz.

És itt jön képbe a stratégia. Ha sikeresen támadunk a versenyen és megszerezzük a titkos információt, pontot nyerünk. Ha nem elérhető egy-egy szolgáltatás, pontot veszítünk. Viszont minden csapat ugyanazokat a szolgáltatásokat üzemelteti, vagyis ha megtámadunk valakit, azzal nem csak pontot szerzünk, hanem a hibára is rávezetjük a másik csapatot. Ráadásul mutatunk nekik egy működő támadást, amit akár ellenünk is felhasználhatnak. Szóval védekezni is kell: ha megtaláltuk a sérülékenységet, nem csak ki kell használnunk mások rendszerében, hanem javítanunk is kell a sajátunkban.

Az üzemeltetési felelősség miatt a csapatok kapnak némi felkészülési időt, hogy kiismerjék a rendszert, amiért felelnek. A döntőben ez a verseny kezdete előtti nap volt. Itt találkoztunk először a cLEMENCy platformmal, ami nagyon távol áll a megszokott IT rendszerektől. Hagyományos rendszerekben a memóriában a legnagyobb helyi értékű számjegyet vagy a szám végén (big-endian), vagy a szám elején (little-endian) szokás tárolni. Ezzel szemben a cLEMENCy middle-endian, vagyis a legnagyobb helyi értékű számjegy a szám közepén helyezkedik el. Ez kihívássá teszi a memória olvasását és értelmezését, ráadásul nem léteznek kész eszközök, amik ezt kezelni tudnák. Arról nem is beszélve, hogy a cLEMENCy-n minden byte 9 bitből áll az általánosan megszokott 8 helyett. Vagyis adott egy nagyon különleges platform és egyetlen egy nap (!), hogy elkészüljenek azok a szoftverek, amelyek segítenek a platformra készült feladatok megoldásában.

Alapvetően háromféle szoftverre van szükség: assembler, wrapper és disassembler. Először az assemblert készítettünk el, hogy a saját magunk által írt programokat lefordíthassuk a cLEMENCy platform nyelvére és futtathassuk azt. A futtatáshoz egy emulatort kaptunk, vagyis nem egy fizikailag létező számítógépen futottak a feladatok, hanem egy kibertérben futtatott számítógépen. Az emulator köré készítettük el a wrappert, hogy szüneteltethessük a programok futását és futás közben megnézhessük a memória, valamint a regiszterek tartalmát. Ez sokat segített hibakeresés közben, de még mindig hiányzott a disassembler. Ugyanis a futtatható binárisok értelmezését és visszafejtését nem gépi kód szinten szoktuk végezni, hanem megpróbálunk visszalépni az ún. assembly szintre, ami ugyan sokkal kevéssé olvasható, mint egy jól ismert programozási nyelven írt forráskód, de legalább az utasításokat és operandusaikat nem számokként látjuk, hanem olvasható formában tudjuk értelmezni.

A verseny első napján a szervezők reggel 9 órakor nyitották meg a CTF termet a versenyző csapatok előtt. A csapatok 1 órát kaptak, hogy felállíthassák hálózataikat, majd 10 órakor megkezdődött a verseny.

A tavalyi megmérettetéshez hasonlóan a csapatok szolgáltatásai egy központi helyen futottak. A szolgáltatásokhoz tartozó futtatható binárisokat egy webes felületen lehetett lecserélni, azonban minden csere látható volt minden más csapat számára. Ezt az jelentette, hogy akár egy másik csapat által készített futtatható binárist is használhatott egy csapat. Ez azonban veszélyeket is rejt magában. Ha értelmezés nélkül kezdenénk el lecserélni a futtatható binárisainkat azokra, amiket a többiek készítettek, előfordulhat, hogy hátrányba kerülünk a többiekkel szemben, mert pl. nem képes futni a progam, vagy rejtett csapdát helyeztek el benne a készítők.

A legelső feladatot rubix névre keresztelték a szervezők és a Rubik-kocka megoldását implementálta. Az első dolog, ami megütötte a szemünket, az volt, hogy a program az emulátorban csak bináris adatokat jelenített meg a képernyőn. Ezért nagyon gyorsan le kellett fejlesztenünk egy kisebb szoftvert, ami a 9-bites bájtokat lefordította 8-bites bájtokra. Ezután tudtuk csak elkezdeni értelmezni a feladat kimenetét. Ezt a feladatot először a HITCON csapat oldotta meg, majd lassan a többi csapattól is elkezdtek beérkezni a megoldások.

A nap folyamán további 2 feladatot adtak ki a szervezők, amiket szinten a HITCON csapat oldott meg elsőre. Összesen 10 órán keresztül tartott ez a nap, ami elég fárasztó volt. Sikerült támadást készítenünk a rubix feladathoz és két másikhoz is. Azonban hamar rájöttünk, hogy az eszközeink nem elég hatékonyak, nem tudjuk elég gyorsan megérteni a futtatható binárisok működését. Ezért egyre nagyobb hangsúlyt helyeztünk a hálózati forgalom elemzésére is. A célunk az volt, hogy a hozzánk érkező hálózati forgalomból ki tudjuk emelni a támadásokat, amiket más csapatok indítottak ellenünk. Azonban ez csak első olvasásra ilyen egyszerű, mivel a folyamat tele volt hamis riasztásokkal a szervezők által beszúrt direkt félrevezető forgalom miatt. Ráadásul a hálózatelemző szoftvert (Wireshark) is át kellett írnunk, hogy 9-bites bájtokkal dolgozzon.

A második nap végére a 15. helyen álltunk.

A verseny utolsó napja már csak 4 órás volt. A korábbi évekhez hasonlóan a scoreboardot nem láthattuk így csak az előző este eredményeire lehetett támaszkodni. Ez a nap is egy új szolgáltatással indult babyecho néven, ami gyakorlatilag egy nagyon egyszerű format string sérülékenységet tartalmazott. A feladat érdekessége az volt, hogy a nyilvánosságra hozatalt követően 1-2 percen belül a Tea Deliverers már meg is oldotta. A verseny után a szervezőkkel beszélve Ők ennek kapcsán arra gyanítanak, hogy már előtte valahogyan meg tudták szerezni a binárist és úgy dolgoztak rajta előtte. Az persze kérdéses, hogy a verseny szabályzatával ez mennyire összeegyeztethető, de ezt most nem célunk megítélni. A lényeg, hogy ezt sérülékenységet mi is sikeresen kihasználtuk és javítottuk. A méréseink alapján az utolsó napon még 3 támadásunk sikeresen szerzett és küldött be flageket.

A verseny a szokásos módon a ‘Europe – The final countdown’ klasszikusával ért véget 2 órakor. A verseny után beszélgettünk több csapattal köztük a Shellphish-sel Santa Barbarából, a pasten-nel Izraelből vagy például az Eat, Sleep, Pwn, Repeattel Németországból.

A verseny záró eseményén a szokásokhoz híven csak az első három helyezettet sorolták fel, akik név szerint az immár negyedszerre győztes (és ezáltal a legsikeresebb csapat a DEFCON 21 éve alatt) PPP (USA), HITCON (Taiwan), A0E (Kína). Őszinte gratuláció a csapatoknak ezért a hihetetlen eredményért!

Összességében elmondható, hogy a tavalyi évhez hasonlóan nagyon sokat számított, hogy egy adott csapat milyen eszközkészlettel rendelkezett a verseny megkezdése előtt, illetve mennyire ügyesen tudta ezeket a toolokat felhasználni. Nálunk sajnos ezek nem tudtak eléggé kiforrni a verseny ideje alatt, így elég nagy hátrányban voltunk a verseny többi szereplőjéhez képest. Ettől függetlenül úgy gondoljuk, hogy ismét nagyon sok gazdag élménnyel gyarapodtunk.

Végül, de nem utolsó sorban hivatalosan is megköszönjük minden támogatónknak, hogy lehetővé tették a kiutazásunkat és ezáltal szerepelhettünk ismét ezen a világszintű megmérettetésen. A verseny tényleges eredményétől függetlenül büszkék vagyunk arra, hogy a világ 15 legjobb csapata között tudhatjuk magunkat évről évre és ezáltal nemcsak magunknak és a CrySyS Labornak, hanem talán az egész országnak is öregbítettük a hírnevét.

A CrySyS Lab egy olyan szervezet, ami folyamatosan fejlődik, átalakul, szervez, csinál, kitalál, megold, és úgy általában, aktív és dolgozik. Van egy hacker csapatunk, a neve !SpamAndHex. Van saját twitterük is https://twitter.com/SpamAndHex.

De mit csinál egy hacker csapat? A black hat hacker feltör rendszereket a saját előnyére, a white hat hacker biztonságosabbá teszi az Internetet, azáltal, hogy a felfedezett hibákat kezeli. A responsible disclosure az a folyamat, amikor egy hacker felfedez egy hibát, és azt nem csak úgy beleönti az Internetbe, hanem felelősségtelejesen segíti a hibát elkövető céget, hogy ki lehessen azt javítani. Az ethical hacker egy white hat hacker aki felkérésre dolgozik, általában pénzért.

A hacker csapat viszont más. A hacker csapat hacker versenyeken versenyez. Minden nagyobb biztonsági konferenciának van hacker versenye, ezeket többnyire CTF-nek (Capture The Flag) hívják, ami a hagyományos zászlófogásos harci játék megfelelője akar lenni. Itt azonban a flag többnyire egy titkos információ, ezt kell megszerezni egy szolgáltatás megtörésével, egy kriptográfiai feladat megoldásával, vagy bármi más hasonlóval. Hacker feladattal. A feladatokat más hackerek készítik, a szervezők. Nem éles rendszereket kell feltörni, hanem valóshoz hasonló megoldásokat. Például egy banki rendszerhez hasonló megoldást, melynek a biztonsági problémája hasonló egy valódi bankban potenciálisan elkövetett hibával. Vagy feladat lehet egy hangfájl analízise, amely fájlban valaki elrejtett egy titkos információt.

A hackercsapatok versenye tehát arról szól, hogy ki érti jobban a hacker technikákat, ki gyorsabb, okosabb, ügyesebb. Nem ezért, hogy majd jól feltörje a szomszéd hálózatát, hanem azért, mert ezzel a tudással jót tud tenni. Megvédeni a céget, az országot, megtalálni a hibát a hálózatban, a programban, kezelni a beeső támadásokat vagy éppen feltárni egy korábban elkövetett támadás menetét a nyomokból. Tehát megvédeni a világot.

Sokféle verseny – sokféle feladvány. Nem egy konferencia van, nem egy CTF verseny, hanem tucatszámra bonyolított versenyek. Senki nem tud indulni mindegyiken. A legjobb értékmérő talán a CTFTime.org. Ők összegzik az összes hackerverseny eredményét, súlyozzák azokat és végül kibökik, abban az évben melyik csapat hogyan teljesít. Most éppen a !SpamAndHex 18. éves szinten, de voltunk már 5. helyezettek is. Ötödiknek rangsorolt csapat a Földön! Szerintünk ez nagyon durva. A 18. helyezés is olyan, hogy nagyon durván jó. És nyilván függ a helyezés a tudáson túl attól is, hogy mennyi idő marad a csapatnak egy évben több tucat versenyen részt venni. (A felkészülésre is kellene idő persze…). Egy ötödik hely olyan, hogy csak négy országot tudsz elénk képzelni, pedig nem egy informatikában fejlett ország van a világban. Találgass, ki végzett előttünk!

Szóval van egy hacker csapatunk. A Föld (világot nem írok, hátha vannak kint is) legelismertebb hacker versenye a DefCon konferencia CTFdöntője Las Vegas városában. Ez a konferencia már évekkel ezelőtt is kb. 20 000 fős volt, olyan tömegrendezvény, amit nehéz elképzelni. 1000 fő fölötti előadótermeknél nem lehet bejutni, mert telt ház van az aktuális előadásra. Olyan konferencia, ahol a sima buheráció, a hackelés, vagy éppen a cosplay is összejön. Állsz a folyosón és szembejön egy terminátornak beöltözött ember, és ezen a legkisebb mértékben lepődsz meg. Viszont az árnyoldalakról is érdemes megemlékezni: alig jutsz be előadásokra, mert későn érsz oda, az ebédre meg beállsz egy olyan gyorsétterem sorába, ahol 1 óra várakozással bírsz venni egy hamburgert. A magyar árak duplájáért.

Küldtünk hírt korábban: A !SpamAndHex bejutott a DefCon döntöjébe, ahova 15 csapat kerülhet a Földről. Nem először jutott ide be a csapat, hanem sorban a harmadik alkalommal. Ez nyilvánvalóan nem véletlen. Köszönjük a Forbes hasonlatát, egyben gratulálunk Hosszú Katinkának a friss eredményeihez, boldogság, ha sikereinket hozzá hasonlítják. Szóval most indul a döntő. Fontos látni: nem az a kérdés, hogy megnyerjük-e vagy 15. helyezést fogunk elérni. Az a lényeg, hogy ott vagyunk, harmadszorra. Az a lényeg, hogy a kimenő csapatainkat ismerik, elismerik, beszélnek velük. Az, hogy már sok helyen tudják, milyen a magyarok hacker csapata. Ebben az évben a hacker csapat már kb. 5 olyan külföldi versenyen is részt vett, ahol helyileg is meg kellett jelenni, nem csak távolról versenyezni, és ezek többségében a szervező fizette az útiköltségeket is. Körbebarangolni a világot Oroszországban, Kínába, Lengyelországan, vagy éppen most (szponzori támogatásból) Amerikában, azért az álma lehet sok diáknak. Várjuk, hogy ők is a csapatunk tagjai legyenek egyszer.

Szponzoraink:

Yes, we did it again. We played against the best teams in the world at the 24th DEFCON CTF Finals in Las Vegas. However, it was not as easy as it seems to be.

This year was fairly different from any other years before. For the first time in human history, teams had to play against the DARPA Cyber Grand Challenge (CGC from now on) winner machine Mayhem from ForAllSecure. Before we go into the details of the DEFCON CTF, let’s check what happened in the finals of the CGC machines.

One day before the 24th DEFCON CTF Finals took place, 7 selected machines fought against each other to win the CGC and play with human teams. The competition was launched in the morning on August 4, but only the last couple of hours were open to the public. The very first thing that caught our eyes is the huge effort that DARPA invested into the event.

Competitor machines stood on a stage in an air-gapped setup. Their tasks were three-fold:

1.  find vulnerabilities in CGC binaries
2. generate a Proof of Vulnerability (PoV a.k.a exploit)
3. patch the vulnerability with a maximum of 5% performance lost. This was a strict and essential condition of the game.

The gaming hours were divided into 96 rounds under which 82 challenges were selected for the machines. Long story short, Mayhem turned to be the winner and ForAllSecure won 2 million USDs. Congratulations!

Next day, the DEFCON CTF finals started with a few hours of delay due to some initial issues that Legitimate Business Syndicate (the DEFCON CTF organizer team) had to solve. The game was designed to operate with 5-minute rounds so as to accumulate the points for each team after each round. So 14 human teams and a machine, Mayhem. Similarly to previous years, the challenges were released gradually, however, the teams could not attack each other directly. They created patches and PoVs for vulnerable CGC services, and submitted them on a central site. This year, the tooling and the strategy of a team played crucial roles in the competition. Simply, you could not do anything without understanding the CGC platform. The most important thing of all was, however, the patching strategy. After patching a service it was stopped for the next round, so it was not available. As I mentioned above, performance played a key role in the competition: the more vulnerabilities you patch at once the more points you will have. One more important thing: a PoV could only slow down other teams, but you did not get points for them directly. If a team did not play this strategy, he could not perform well. Unfortunately, we put much more emphasis on PoVs than on a good patching strategy. At the beginning of day 3, we were the 11th team out of 15, then the scoreboard was hidden away for the last 4 hours. For the final results we have to wait a couple of weeks.

On one hand, we see that a better strategy could have brought us better results. On the other hand, however, we are really happy to get into the Finals for the second time in a row. Similarly to last year, we could not have realized our goal of participating in the DEFCON CTF Finals without the generous support of our sponsors. Huge thanks to them once again! We hope that next year we can play once again with the best teams in the world.

Here are some photos about us:

!SpamAndHex at DEFCON24 T-shirt front:

!SpamAndHex at DEFCON24 T-shirt back:

And finally the team:

Yeah yeah yeah yeah yeah
Yeah yeah yeah yeah yeah yeah

We think we did it again
We made you believe it’s more than just luck
…

One year ago, we were proud to announce that the CTF team of the CrySyS Lab qualified for the DEFCON CTF Finals, which is among the most prestigious hacker competitions in the world. Now, we announce with the same pride that WE DID IT AGAIN: our !SpamAndHex team qualified for the 2016 DEFCON CTF Finals and it will travel to Las Vegas within two weeks to play against 14 other teams and a program (the winner of the DARPA Cyber Grand Challenge) between August 4 and 7. Congratulations to the team and looking forward to this extraordinary experience!

By the same token, we would like to express our immense gratitude to our sponsors who made it possible for the team to travel to the competition. They are: Tresorit, BalaBit, Dimension Data, ESET/Sicontact, SEARCH-LAB, MRG-Effitas, Microsec, Hunity Defense, Sophos, Symmetria, TMSI, and BME’s Faculty of Electrical Engineering and Informatics. Below is our team’s T-shirt design showing the sponsor logos. It is heartwarming to witness that our industry partners and our university appreciate our efforts and support the team when we need help.

You may ask how it is possible that students from a not-so-well-known university of a small country repeatedly achieve first class results at an international level and the 5th position in the world ranking of all hacker teams last year. We assure you that this is not pure luck! Rather, we believe it has something to do with our talent management program in the CrySyS Lab. If you are interested in what is that, then you can read our paper, which has just been accepted for presentation at the Usenix Workshop on Advances in Security Education (colocated with the 25th Usenix Security Symposium in Austin, TX, on August 9, 2016).

If you like what we do and want to help our work on growing talented IT security professionals, please, contact us (by writing to buttyan@crysys.hu).