Web- und Krypto-Challenges

Web und Krypto sind die beiden häufigsten Einstiege in CTFs.

• Web-Challenges stellen Ihnen eine laufende Webanwendung zur Verfügung und fordern Sie auf, einen Fehler in deren Umgang mit Eingaben, Authentifizierung oder Vertrauen zu finden.
• Krypto-Challenges stellen Ihnen Chiffrat, ein Verfahren und manchmal Quellcode zur Verfügung. Sie sollen Klartext oder einen Schlüssel wiederherstellen, indem Sie einen Fehler in der Verwendung der Kryptografie ausnutzen.

Beide Bereiche belohnen methodisches Beobachten. Diese Lektion behandelt die wiederkehrenden Aufgaben in beiden Bereichen.

Bevor Sie irgendetwas ausnutzen, verschaffen Sie sich einen Überblick über die Anwendung. Sehen Sie sich den Quellcode an, untersuchen Sie Antworten und suchen Sie nach verborgenen Inhalten.

SQL-Injection entsteht, wenn Benutzereingaben ohne Trennung von Code und Daten in eine Datenbankabfrage eingefügt werden.

Eine Anmeldung, die eine Abfrage wie SELECT * FROM users WHERE name='INPUT' erstellt, kann durch eine Eingabe manipuliert werden, die die Zeichenkette schließt und die Logik verändert:

CTFs bringen Ihnen bei, Injection-Angriffe zu brechen, damit Sie sie abwehren können. Die richtige Abwehr sind parametrisierte Abfragen (Prepared Statements), die Benutzerdaten vollständig aus der Struktur der Abfrage heraushalten.

XSS tritt auf, wenn eine Anwendung von Angreifern kontrollierte Eingaben reflektiert oder speichert und ein Browser sie als Skript ausführt. Bei einer XSS-Challenge gibt es häufig einen Bot, der Ihre Payload besucht, während er die Flag in einem Cookie mitführt.

• Reflektiert — die Payload aus der Anfrage wird direkt zurückgegeben.
• Gespeichert — die Payload wird gespeichert und bei späteren Besuchern ausgeführt.
• DOM-basiert — clientseitiges JavaScript schreibt Eingaben unsicher in die Seite.

Die Abwehr besteht aus kontextabhängiger Ausgabekodierung und einer Content-Security-Policy. Eine Testeingabe wie <script>alert(1)</script> bestätigt, ob die Eingabe maskiert wird.

Zwei weitere Standardthemen im Webbereich:

• Server-Side Request Forgery (SSRF) — Sie bringen den Server dazu, in Ihrem Namen Anfragen zu senden, häufig an nur intern erreichbare Adressen wie http://127.0.0.1 oder einen Cloud-Metadaten-Endpunkt, um die Flag zu erreichen.
• Path Traversal — Sie verlassen mit Sequenzen wie ../ das vorgesehene Verzeichnis, um Dateien außerhalb des Webroots zu lesen, zum Beispiel ../../../../etc/passwd.

Beide Schwachstellen entstehen dadurch, dass Benutzereingaben zur Auswahl einer Ressource vertraut wird. Zur Abwehr dienen strenge Allowlists sowie das Kanonisieren und anschließende Validieren von Pfaden vor ihrer Verwendung.

Die häufigste Kryptofalle für Anfänger besteht darin, Kodierung mit Verschlüsselung zu verwechseln. Kodierung kann von jeder Person ohne Schlüssel rückgängig gemacht werden und bietet daher keinerlei Vertraulichkeit.

Lernen Sie, die Formate sofort zu erkennen:

• Base64 — Buchstaben, Ziffern, + /, häufig mit =-Padding.
• Hex — ausschließlich 0-9 a-f.
• ROT13 / Caesar — lesbare Struktur mit verschobenen Buchstaben.

Viele Krypto-Challenges verwenden schwache historische Chiffren oder nachlässig eingesetzte moderne Verfahren:

• Caesar / Vigenere — Verschiebungschiffren, die sich durch Frequenzanalyse oder das Ausprobieren aller 25 Verschiebungen brechen lassen.
• Single-Byte-XOR — die gesamte Nachricht wird mit einem Byte per XOR verknüpft. Probieren Sie alle 256 Schlüssel per Brute Force aus und wählen Sie die lesbare Ausgabe.
• Repeating-Key-XOR — lässt sich brechen, indem Sie die Schlüssellänge ermitteln und anschließend jedes Schlüsselbyte wie bei einem Single-Byte-XOR lösen.

Die Lehre daraus: Eine eigene oder klassische Chiffre bietet einem Analysten keine echte Sicherheit.

RSA ist nur sicher, wenn seine Parameter korrekt gewählt werden. Bei CTF-Kryptoaufgaben erhalten Sie häufig eine fehlerhafte Instanz:

• Kleiner Modulus — wenn n klein genug ist, können Sie ihn direkt faktorisieren und den privaten Schlüssel wiederherstellen.
• Winziger Exponent ohne Padding — bei e=3 und einer kurzen Nachricht kann das Chiffrat eine perfekte Kubikzahl sein, die sich durch die ganzzahlige Kubikwurzel wiederherstellen lässt.
• Gemeinsame Faktoren — wenn zwei öffentliche Schlüssel eine Primzahl gemeinsam haben, verrät der größte gemeinsame Teiler ihrer Moduli diese sofort.

Die Abwehr in der Praxis: Verwenden Sie eine geprüfte Bibliothek mit großen Schlüsseln und korrekt eingesetztem Padding (OAEP), und implementieren Sie niemals eigene Kryptografie.

Wenn Sie bei einer Challenge einen Passwort-Hash erhalten, besteht das Ziel darin, die ursprüngliche Eingabe zu ermitteln. Einen Hash können Sie nicht umkehren, aber Sie können Eingaben raten und vergleichen.

Für beide Kategorien bietet sich derselbe konsistente Ablauf an:

• Beobachten — lesen Sie die Aufgabenstellung, zeigen Sie den Quelltext an und ermitteln Sie die Kodierung oder das verwendete Verfahren.
• Hypothese aufstellen — benennen Sie die wahrscheinliche Schwachstellenklasse.
• Im Kleinen testen — senden Sie einen Test-Payload und beobachten Sie die genaue Antwort.
• Ausnutzen — bauen Sie den funktionierenden Test zu einem vollständigen Payload aus, der das Flag liefert.
• Dokumentieren — halten Sie Payload und Überlegungen fest, solange sie noch frisch sind.

Dieser Ablauf hält Sie von Sackgassen fern und liefert fast nebenbei ein Writeup.

Testen Sie Ihr Verständnis der Grundlagen von Web und Kryptografie.

Sie haben die wiederkehrenden Web- und Krypto-Rätsel behandelt:

• Web: Erstellen Sie zuerst eine Übersicht und suchen Sie dann nach SQL-Injection, XSS, SSRF und Path Traversal – alle beruhen auf einem unsicheren Vertrauen in Benutzereingaben und werden durch die Trennung von Code und Daten behoben.
• Kryptografie: Unterscheiden Sie Kodierung und Verschlüsselung, brechen Sie schwache klassische und XOR-Chiffren, nutzen Sie Fehler bei RSA-Parametern aus und knacken Sie Hashes mit Wortlisten.
• Ein einziger Ablauf aus Beobachten, Hypothese aufstellen, im Kleinen testen, ausnutzen und dokumentieren funktioniert für beide.

Als Nächstes wechseln Sie zum Reverse Engineering und zur Binary-Exploitation.