Crypto CTF Workflow

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Triage checklist

  1. Identifica cosa hai: encoding vs encryption vs hash vs signature vs MAC.
  2. Determina cosa è controllato: plaintext/ciphertext, IV/nonce, key, oracle (padding/error/timing), partial leakage.
  3. Classifica: symmetric (AES/CTR/GCM), public-key (RSA/ECC), hash/MAC (SHA/MD5/HMAC), classical (Vigenere/XOR).
  4. Applica prima i check con probabilità più alta: decode layers, known-plaintext XOR, nonce reuse, mode misuse, oracle behavior.
  5. Passa a metodi avanzati solo quando necessario: lattices (LLL/Coppersmith), SMT/Z3, side-channels.

Online resources & utilities

Queste risorse sono utili quando il task è identificazione e layer peeling, o quando ti serve una rapida conferma di un’ipotesi.

Hash lookups

Identification helpers

  • CyberChef (magic, decode, convert): https://gchq.github.io/CyberChef/
  • dCode (ciphers/encodings playground): https://www.dcode.fr/tools-list
  • Boxentriq (substitution solvers): https://www.boxentriq.com/code-breaking

Practice platforms / references

  • CryptoHack (hands-on crypto challenges): https://cryptohack.org/
  • Cryptopals (classic modern crypto pitfalls): https://cryptopals.com/

Automated decoding

  • Ciphey: https://github.com/Ciphey/Ciphey
  • python-codext (tries many bases/encodings): https://github.com/dhondta/python-codext

Encodings & classical ciphers

Technique

Molti task di crypto in CTF sono trasformazioni a strati: base encoding + simple substitution + compression. L’obiettivo è identificare gli strati e sbucciarli in sicurezza.

Encodings: try many bases

Se sospetti encoding a strati (base64 → base32 → …), prova:

  • CyberChef “Magic”
  • codext (python-codext): codext <string>

Segnali comuni:

  • Base64: A-Za-z0-9+/= (padding = is common)
  • Base32: A-Z2-7= (often lots of = padding)
  • Ascii85/Base85: dense punctuation; sometimes wrapped in <~ ~>

Substitution / monoalphabetic

  • Boxentriq cryptogram solver: https://www.boxentriq.com/code-breaking/cryptogram
  • quipqiup: https://quipqiup.com/

Caesar / ROT / Atbash

  • Nayuki auto breaker: https://www.nayuki.io/page/automatic-caesar-cipher-breaker-javascript
  • Atbash: http://rumkin.com/tools/cipher/atbash.php

Vigenère

Bacon cipher

Solitamente appare come gruppi di 5 bit o 5 lettere:

00111 01101 01010 00000 ...
AABBB ABBAB ABABA AAAAA ...

Codice Morse

.... --- .-.. -.-. .- .-. .- -.-. --- .-.. .-

Rune

Rune sono frequentemente alfabeti di sostituzione; cerca “futhark cipher” e prova tabelle di mapping.

Compressione nelle sfide

Tecnica

La compressione compare frequentemente come un ulteriore livello (zlib/deflate/gzip/xz/zstd), a volte annidata. Se l’output quasi si interpreta ma appare illeggibile, sospetta una compressione.

Identificazione rapida

  • file <blob>
  • Cerca i magic bytes:
  • gzip: 1f 8b
  • zlib: often 78 01/9c/da
  • zip: 50 4b 03 04
  • bzip2: 42 5a 68 (BZh)
  • xz: fd 37 7a 58 5a 00
  • zstd: 28 b5 2f fd

Raw DEFLATE

CyberChef has Raw Deflate/Raw Inflate, which is often the fastest path when the blob looks compressed but zlib fails.

CLI utile

python3 - <<'PY'
import sys, zlib
data = sys.stdin.buffer.read()
for wbits in [zlib.MAX_WBITS, -zlib.MAX_WBITS]:
try:
print(zlib.decompress(data, wbits=wbits)[:200])
except Exception:
pass
PY

Costrutti crittografici comuni nei CTF

Tecnica

Questi appaiono frequentemente perché sono errori realistici di sviluppatori o librerie comuni usate in modo errato. L’obiettivo è di solito il riconoscimento e l’applicazione di un workflow noto di estrazione o ricostruzione.

Fernet

Indicazione tipica: due stringhe Base64 (token + key).

  • Decoder/appunti: https://asecuritysite.com/encryption/ferdecode
  • In Python: from cryptography.fernet import Fernet

Shamir Secret Sharing

Se vedi più shares e viene menzionata una soglia t, è probabile che si tratti di Shamir.

  • Ricostruttore online (comodo per i CTF): http://christian.gen.co/secrets/

OpenSSL salted formats

I CTF a volte forniscono output di openssl enc (l’header spesso inizia con Salted__).

Aiuti per bruteforce:

General toolset

  • RsaCtfTool: https://github.com/Ganapati/RsaCtfTool
  • featherduster: https://github.com/nccgroup/featherduster
  • cryptovenom: https://github.com/lockedbyte/cryptovenom

Configurazione locale consigliata

Stack pratico per CTF:

  • Python + pycryptodome per primitive simmetriche e prototipazione rapida
  • SageMath per aritmetica modulare, CRT, reticoli e lavoro su RSA/ECC
  • Z3 per challenge basate su vincoli (quando la crittografia si riduce a vincoli)

Pacchetti Python suggeriti:

pip install pycryptodome gmpy2 sympy pwntools z3-solver

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