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动态 flag

GZCTF 自带对于动态 flag 分发的支持，将会在容器启用时采用 GZCTF_FLAG 环境变量进行注入。

INFO

采用此环境变量的主要原因是出于防止 GZCTF 被商业滥用的考虑，因此短时间内不会开放此功能的自定义。

配置规则

在动态题目的 flag 及附件管理页面中，flag 模板将作为生成动态 flag 的依据，具有如下的规则：

留空以生成随机 GUID 作为 flag
指定 [GUID] 则会仅替换此处的占位符为随机 GUID
若指定 [TEAM_HASH] 则它将会被替换为队伍 Token 与相关信息所生成的哈希值
若未指定 [TEAM_HASH] 则将启用 Leet 字符串功能，将会基于模版对花括号内字符串进行变换，需要确保 flag 模版字符串的熵足够高
若需要在指定 [TEAM_HASH] 的情况下启用 Leet 字符串功能，请在 flag 模版字符串之前添加 [LEET] 标记，此时不会检查 flag 模版字符串的熵
若需要在 Leet 字符串时启用特殊字符（可能会导致注入问题），请在 flag 模版字符串之前添加 [CLEET] 标记

规则示例

留空会得到 flag{1bab71b8-117f-4dea-a047-340b72101d7b}
MyCTF{[GUID]} 会得到 MyCTF{1bab71b8-117f-4dea-a047-340b72101d7b}
flag{hello world} 会得到 flag{He1lo_w0r1d}
[CLEET]flag{hello sara} 会得到 flag{He1!o_$@rA}
flag{hello_world_[TEAM_HASH]} 会得到 flag{hello_world_5418ce4d815c}
[LEET]flag{hello world [TEAM_HASH]} 会得到 flag{He1lo_w0r1d_5418ce4d815c}

Leet 字符串

Leet 字符串是一种将字符串中的字符替换为数字或符号的方法，例如将 a 替换为 4，将 e 替换为 3 等，GZCTF 采用的 Leet 字符串规则如下：

+-------------+---------------+-------------+---------------+-------------+---------------+
| Characters  | Replaced with | Characters  | Replaced with | Characters  | Replaced with |
+-------------+---------------+-------------+---------------+-------------+---------------+
|     A       |      Aa4      |      B      |      Bb68     |      C      |      Cc       |
|     D       |      Dd       |      E      |      Ee3      |      F      |      Ff1      |
|     G       |      Gg69     |      H      |      Hh       |      I      |      Ii1l     |
|     J       |      Jj       |      K      |      Kk       |      L      |      Ll1I     |
|     M       |      Mm       |      N      |      Nn       |      O      |      Oo0      |
|     P       |      Pp       |      Q      |      Qq9      |      R      |      Rr       |
|     S       |      Ss5      |      T      |      Tt7      |      U      |      Uu       |
|     V       |      Vv       |      W      |      Ww       |      X      |      Xx       |
|     Y       |      Yy       |      Z      |      Zz2      |      0      |      0oO      |
|     1       |      1lI      |      2      |      2zZ      |      3      |      3eE      |
|     4       |      4aA      |      5      |      5Ss      |      6      |      6Gb      |
|     7       |      7T       |      8      |      8bB      |      9      |      9g       |
+-------------+---------------+-------------+---------------+-------------+---------------+

启用复杂 Leet 字符串时，请注意字符注入问题，它采用的规则如下，由于可能性更多，达到指定的熵所需的长度会更短：

+-------------+----------------+-------------+----------------+-------------+----------------+
| Characters  | Replaced with  | Characters  | Replaced with  | Characters  | Replaced with  |
+-------------+----------------+-------------+----------------+-------------+----------------+
|     A       |     Aa4@       |      B      |      Bb68      |      C      |      Cc(       |
|     D       |     Dd         |      E      |      Ee3       |      F      |      Ff1       |
|     G       |     Gg69       |      H      |      Hh        |      I      |      Ii1l!     |
|     J       |     Jj         |      K      |      Kk        |      L      |      Ll1I!     |
|     M       |     Mm         |      N      |      Nn        |      O      |      Oo0#      |
|     P       |     Pp         |      Q      |      Qq9       |      R      |      Rr        |
|     S       |     Ss5$       |      T      |      Tt7       |      U      |      Uu        |
|     V       |     Vv         |      W      |      Ww        |      X      |      Xx        |
|     Y       |     Yy         |      Z      |      Zz2?      |      0      |      0oO#      |
|     1       |     1lI        |      2      |      2zZ?      |      3      |      3eE       |
|     4       |     4aA        |      5      |      5Ss       |      6      |      6Gb       |
|     7       |     7T         |      8      |      8B&       |      9      |      9g        |
+-------------+----------------+-------------+----------------+-------------+----------------+

安全性

Leet 字符串的安全性取决于 flag 模版字符串的熵，对于 flag 模版中每一个字符，它都有可能被替换为多个字符。我们采用每一个可变字符的可变字符集合的长度对 2 取对数后累加，从而得到了 Leet 字符串的熵：

\begin{aligned} H &= \sum_{i=1}^{n} \log_2{m_i} \\ m_i &= \begin{cases} \text{len}(\text{LeetMap}[c_i]) & \text{if } c_i \text{ is in LeetMap} \\ 0 & \text{otherwise} \end{cases} \end{aligned}

在 GZCTF 中，这一指标被限制不得低于 32，否则将会导致 flag 的安全性降低。

队伍哈希

队伍哈希是一种将队伍 Token 与相关信息进行哈希的方法，它将会被用于动态 flag 的生成，以保证每一个队伍都有唯一的 flag。

在 GZCTF 中，队伍哈希为 SHA256 哈希的中部 12 位，例如 5418ce4d815c，它将会被用于替换 flag 模版中的 [TEAM_HASH] 占位符。

队伍哈希的计算采用了三个参数：

队伍 Token：在队伍注册时由系统生成、签发的、可被公钥验证的 ed25519 签名
题目 ID：题目的唯一标识符
比赛哈希盐：加密后的比赛签名私钥加盐之后的 SHA256 哈希

生成 Team Hash 的类 python 代码如下：

from hashlib import sha256

str_sha256 = lambda s: sha256(s.encode()).hexdigest()

encrypted_game_pk = "...some base64..."
chal_id = 114
team_token = "114:...some base64..."

# you can get this salt from /api/edit/games/{id}/hashsalt
game_salt = str_sha256(f"GZCTF@{encrypted_game_pk}@PK")

# you should calculate this hash by yourself, and put it in challenge
chal_salt = str_sha256(f"{game_salt}::{chal_id}")

# let your challenge to calculate team hash
team_hash = str_sha256(f"{chal_salt}::{team_token}")[12:24]

其中，比赛哈希盐 game_salt 可以通过管理员权限访问 /api/edit/games/{id}/hashsalt 接口获取，如需使用请注意保密。

安全性

队伍 Token 由 GZCTF 签发，它是一个 ed25519 签名，可以被公钥验证，因此不会被伪造
比赛哈希盐是一个比赛特异的值，源自比赛签名私钥的哈希，需要管理员保证其安全性
题目 ID 是一个整数，在创建题目时由系统生成，由管理员结合比赛哈希盐来计算题目哈希盐
题目哈希盐是一个题目特异的值，应当被用于最终的 Team Hash 计算，其泄漏不会影响其他题目的安全性

正确使用

队伍哈希的一个核心的使用场景是外部题目（队伍所访问的最终容器并非 GZCTF 所启动的容器），例如某些 Web 题目的部署难度高、依赖复杂的情况下，题目可能只有一个外部实例，而不是每一个队伍都有一个独立的实例。

在这种情况下，我们可以通过校验队伍 Token 并根据队伍 Token 来独立生成 flag，从而保证每一个队伍都有唯一的动态 flag。

队伍签名校验

比赛公钥可以直接从比赛管理页面获取，它是一个被 Base64 编码的 ed25519 公钥，例如：

s2r5WQUClYNsldJrRKanrKivBUtyN+3MjeOiKNL3znI=

队伍 Token 是一个被 Base64 编码的 ed25519 签名，它的格式为：

1201:HCdjp352NcQoL/4gS8RP3xRt5B9xX2V4m2UeoqfM2dxcLrI5FiYQ7HC9pqreG+tudWjYJf0atzQhhAKyYDKsCg==

可以使用以下代码来校验队伍 Token，其中 base64 和 nacl 为 python 库：

from base64 import b64decode
from nacl.signing import VerifyKey

token = "1201:HCdjp352NcQoL/4gS8RP3xRt5B9xX2V4m2UeoqfM2dxcLrI5FiYQ7HC9pqreG+tudWjYJf0atzQhhAKyYDKsCg=="
verify_key = VerifyKey(b64decode("s2r5WQUClYNsldJrRKanrKivBUtyN+3MjeOiKNL3znI="))

data = f"GZCTF_TEAM_{token.split(':')[0]}".encode()

try:
    verify_key.verify(data, b64decode(token.split(':')[1]))
except:
    print("Invalid token")

PyNaCl 是 libsodium 的 python 封装，在常见的系统中大概率已经预装了 libsodium，详情参考： PyNaCl。

你也可以使用任何其他语言的 ed25519 签名校验库来校验队伍 Token 是否为平台所签发的有效签名，并为下发 flag 的安全性做密码学保证。

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