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name: re-ctf
type: gateway
description: >
  CTF 实践网关。编排：题型识别 → 简单题直接 [[re-binary-core]] →
  需自动化 [[re-angr]]/[[re-z3]] → 混淆 [[re-deobfuscate]]。
  子技能：[[re-angr]] [[re-z3]] [[re-pwn]]、[[re-stego]]。
  触发词：CTF、赛题、逆向题、pwn、babyre、自动解题、符号执行、angr、z3、solver、找flag。
capabilities: [constraint-solving, stego-detection, shellcode-analysis]
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# CTF 实践（题型识别 / 自动化解题 / 约束求解）

## 完整工作流

按顺序执行；每步产物（题型结论 / 关键函数地址 / 约束模型 / flag）记录证据路径 + sha256（见 [[re-triage]]（能力：`triage`）），供 writeup 引用。

1. **题型识别** —— 先别急着上工具，读题 + 初勘定题型（见坑 1）：
   - 逆向题（rev / babyre）：给一个二进制，要求还原算法 / 找输入 / 找 flag —— 按第 2-4 步走
   - 加密 / 算法题：给加密函数 / 密文，要求解出明文或逆算法 —— 涉及 [[re-crypto-id]]（能力：`crypto-identification`） / [[re-crypto-decrypt]]（能力：`crypto-decryption`），约束求解用 [[re-z3]]（能力：`constraint-solving`）
   - 序列号 / 注册类题：校验函数还原 → 注册机（见 [[re-license]]（能力：`license-analysis`） / [[re-keygen]]（能力：`license-analysis`），硬推比较链用 [[re-z3]]（能力：`constraint-solving`））
   - pwn / 栈溢出题：入门利用走 [[re-pwn]]（[[re-gdb]]（能力：`debugging`） / [[re-radare2]]（能力：`decompilation`） 动态调试，运行在 [[re-sandbox]]（能力：`sandbox-setup`））
   - 初勘命令：`file` / `checksec` / 熵 / strings（[[re-triage]]（能力：`triage`）），识别架构、是否带壳、是否静态链接
2. **简单题直接 [[re-binary-core]]（能力：`decompilation`、`debugging`、`memory-dump`、`elf-parser`、`pe-parser`、`macho-parser`）** —— 题不需要自动化时，走通用分析（初勘 → 格式解析 → 反编译 → 调试）：[[re-ghidra]]（能力：`decompilation`、`debugging`） / [[re-ida]]（能力：`decompilation`、`debugging`） / [[re-radare2]]（能力：`decompilation`） 反编译主逻辑，人工还原出 flag / 注册算法。**先估算复杂度**：几行比较 / 简单 XOR 的题 15 分钟人工就够，上 angr 反而慢（见坑 2）
3. **需自动化 → [[re-angr]]（能力：`symbolic-execution`） / [[re-z3]]（能力：`constraint-solving`）**：
   - 输入在长循环 / 深比较链里逐字节校验（human 逐位逆推费时、容易错）→ **[[re-angr]]（能力：`symbolic-execution`）** 符号执行（符号化输入 → find 目标地址 → 求解）
   - 校验是"一组数学等式 / 比较链"（满足约束即 flag）→ **[[re-z3]]（能力：`constraint-solving`）** 建模求解（比 angr 轻、快、稳）
   - 分派细则见「选择树」
4. **混淆 → [[re-deobfuscate]]（能力：`deobfuscation`）** —— 反编译产物有花指令 / 控制流平坦化 / 字符串加密：**先还原再自动化**。直接对混淆函数上 angr 会路径爆炸 / 解不出（见坑 3）；[[re-deobfuscate]]（能力：`deobfuscation`） 还原后回到第 2/3 步
5. **验证与产出**：
   - 求解出的输入跑原程序（沙箱内，[[re-analyze/platform-tips]] 最高原则）必须打印 `flag{...}`（见坑 4：flag 格式 / 与求解结果一致性）
   - 记录：题型、关键函数地址、约束模型、求解脚本、flag、复现命令 —— writeup 与 [[re-ioc]]（能力：`threat-intel`） 特征（如自动化解题特征）

## 何时用哪个原子技能（选择树）

按题型特征 / 目标分支：

- **刚拿到题，未定题型** → 第 1 步：[[re-triage]]（能力：`triage`） 初勘 + 反编译扫一眼主逻辑，先人工判断（大多数简单题人工即可，别急着自动化）
- **简单 XOR / 移位 / 查表变换（≤ 一屏伪代码）** → [[re-binary-core]]（能力：`decompilation`、`debugging`、`memory-dump`、`elf-parser`、`pe-parser`、`macho-parser`） 人工还原（[[re-ghidra]]（能力：`decompilation`、`debugging`） / [[re-radare2]]（能力：`decompilation`）），或小规模约束直接 [[re-z3]]（能力：`constraint-solving`） 建模
- **逐字节 / 逐字符长循环校验（每个字节都要满足条件，人工逆推繁琐）** → [[re-angr]]（能力：`symbolic-execution`；符号化输入 + find 校验通过地址）
- **"满足一组等式 / 比较链即 flag / 密钥"（无循环或循环已人工展开）** → [[re-z3]]（能力：`constraint-solving`；BitVec 建模 + solver 求解）
- **输入位置复杂（argv / 文件 / 标准输入 / 网络）** → [[re-angr]]（能力：`symbolic-execution`；符号化任意输入点，[[re-z3]]（能力：`constraint-solving`） 需人工先定位变量来源）
- **花指令 / 平坦化 / 字符串加密可见** → 先 [[re-deobfuscate]]（能力：`deobfuscation`） 还原，再按题型走 angr / z3 / 人工（坑 3）
- **带壳题**（CTF 少见，常见于"脱壳题"）→ 先 [[re-anti-analysis]]（能力：`unpack`、`deobfuscation`、`evasion-analysis`；packer-id → unpack-*），脱壳后回本网关
- **加密 / 密码学题**（AES / RSA / 自定义加密 + 密文）→ [[re-crypto-id]]（能力：`crypto-identification`） 识别 → [[re-crypto-decrypt]]（能力：`crypto-decryption`） 还原；自定义数学关系用 [[re-z3]]（能力：`constraint-solving`） 求解
- **pwn 题** → [[re-pwn]]（能力：`exploit-development`；漏洞利用入门：栈溢出 / 格式化字符串 / ret2libc）→ [[re-gdb]]（能力：`debugging`） / [[re-radare2]]（能力：`decompilation`） + [[re-sandbox]]（能力：`sandbox-setup`） 动态调试（本网关以逆向题为主，pwn 作为相邻题型移交调试域）
- **flag 解出但格式不对** → 检查大小写 / 换行 / 编码（坑 4）

## 跨域联合

- **入口调度**：本网关被 [[re-analyze]] 的 triage「CTF 赛题」路径调用（re-ctf → 题型识别 → re-angr / re-z3 / 反混淆 re-deobfuscate → 底座 re-binary-core）
- **CTF 题 = 核心技能应用（规格 2.4 联合场景）**：CTF 题本质是核心技能的组合应用 → 简单题 / 反编译工作台直接走 [[re-binary-core]]（[[re-triage]] / [[re-ghidra]] / [[re-ida]] / [[re-radare2]]）；[[re-binary-core]] 网关亦声明"CTF 逆向题 → 本网关为底座"
- **自动化解题**：[[re-angr]]（符号执行）、[[re-z3]]（约束求解）—— 本网关的两个原子技能，被本网关工作流第 3 步调度；[[re-deobfuscate]] 工作流第 1 步亦产出可被 angr 消费的干净二进制
- **混淆对抗**：混淆题先 [[re-deobfuscate]] 还原（其「跨域联合」声明 CTF 反混淆题固定引用本网关）
- **加密类题**：[[re-crypto-id]] / [[re-crypto-keys]] / [[re-crypto-decrypt]]（算法识别、密钥定位、解密还原）；密钥推导用 [[re-z3]] 建模
- **序列号类题**：[[re-license]] / [[re-keygen]]（校验定位与注册机）；比较链硬推用 [[re-z3]]
- **pwn / 动态**：[[re-gdb]]（调试 / 断点看校验分支）、[[re-radare2]]（命令行快攻）、[[re-sandbox]]（运行与 flag 验证沙箱，[[re-analyze/platform-tips]] 最高原则）
- **产出**：自动化解题脚本特征 / 题型指纹可进 [[re-ioc]] 列表

## 常见坑与陷阱

- **不审题直接上 angr**：现象——简单 XOR 题 / 明文比较题上了符号执行，求解半天或直接无解；原因——题型误判，自动化工具反而引入路径爆炸 / 建模误差；对策——第 1 步先初勘 + 反编译估算复杂度：一屏内能人工还原的题直接 [[re-binary-core]]，自动化留给长循环 / 深比较链
- **盲目人工逆推长循环**：现象——几百次迭代的逐字节校验，人工逆推中途出错、时间失控；原因——低估了机械化计算的规模；对策——按第 3 步分派：逐字节长循环用 [[re-angr]]，等式集合用 [[re-z3]]；求解脚本边写边验证（小输入先测）
- **混淆未还原就自动化**：现象——angr 直接跑平坦化 / 带花指令的函数，路径爆炸跑不完，或求解出的"输入"跑原程序不通过；原因——混淆使约束模型失真、状态空间膨胀；对策——先 [[re-deobfuscate]] 还原（D-810 / 手动），再符号执行或人工分析；angr 上确认符号化函数反编译清晰再跑（见 [[re-angr]] 坑 1）
- **flag 格式 / 边界不一致**：现象——求解出看似正确的输入，程序却输出非 flag 内容或报错；原因——flag 有前缀后缀格式（`flag{...}`）、大小写 / 换行符 / 编码（ASCII 与宽字符）不一致，或输入长度固定需对齐；对策——用 [[re-gdb]] 断在打印处看实际输出；求解脚本按程序期望的输入通道（stdin / argv / 文件）与格式原样重放，沙箱内跑原程序验证
- **带壳 / 静态链接漏判**：现象——字符串全乱码、xref 全是壳代码，反编译毫无头绪；原因——题目带壳（脱壳题）或静态链接（无导入表线索）；对策——[[re-triage]] 初勘先查壳（熵 / 节名 / EP）；带壳走 [[re-anti-analysis]]；静态链接题从 main / 入口特征 / 字符串定位逻辑起点（[[re-imports]] 的库指纹思路）
- **PyInstaller 题：入口脚本无行为 ≠ 解包失败**：现象——解包后 `main.pyc` 只剩 `sys.exit(0)`，题面提示却完全对不上；原因——真实逻辑不在入口脚本：可能藏在 runtime hook、**冻结模块**（`_frozen` 数组，如修改版 `os` 模块）、修改版 Python 运行库（重编译的 python313.dll）、bootloader 前置逻辑或运行时生成的 code object；对策——**竞争假设 + 最小实验**：假设 1=修改的冻结模块、假设 2=bootloader 前置逻辑，先执行成本最低区分度最高的实验（下载官方同版本 DLL 对比）；**冻结模块哈希差分**：解析 PE 导出表读 `_frozen` 数组（code/size），marshal.loads 后与官方 29 个冻结模块逐一 SHA-256 对比，把 7MB 运行库压缩到单个 47KB marshal 对象；注意 marshal 格式与字节码**版本强相关**（必须用题目对应 Python 版本，如 3.13.1 的 magic）
- **周期 XOR + 已知明文恢复 key**：现象——6 字符 key 周期 XOR 的密文，暴力搜不可打印候选；原因——key 每个槽位被明文覆盖次数不足时解不出；对策——利用天然已知明文（如程序内明文成功消息），`密文 ^ 明文` 得 key 流，**统计每个槽位覆盖次数**（每个槽位 ≥2 次一致才可信）；恢复后解密成功消息交叉验证