Hack for a Change 2026 March: UN SDG 3 - GenomeRand Clinical Randomization System Writeup¶
题目信息¶
- 比赛: Hack for a Change 2026 March: UN SDG 3
- 题目: GenomeRand Clinical Randomization System
- 类别: 密码学
- 难度: Easy
- 附件/URL: 题目描述与输出（无额外附件）
- 附件链接: 无
- Flag格式: SDG{}
- 状态: 已解
Flag¶
SDG{11482}
解题过程¶
1. 初始侦察/文件识别¶
- 入口点：题目描述直接给出 LCG 参数与输出定义
- 关键线索：输出为
state >>> 16（仅高 16 位）
2. 关键突破点一¶
- 递推关系：
\[\text{state}_{n+1} = (a\cdot\text{state}_n + c) \bmod 2^{32}\]
- 输出关系：
\[\text{output}_n = \text{state}_n \gg 16\]
- 已知连续输出：
[52338, 24512, 16929, 35379]
3. 关键突破点二¶
- 对 \(\text{state}_0\) 低 16 位做 \(2^{16}\) 枚举：
\[\text{state}_0 = (\text{output}_0 \ll 16) \;|\; \text{low}_{16}\]
- 逐步验证 \(\text{output}_1, \text{output}_2, \text{output}_3\)，唯一解：
state0 = 3430075636 (0xcc72ccf4)
4. 获取 Flag¶
- 从 \(\text{state}_0\) 迭代 100 次，得到：
output_100 = 11482
攻击链/解题流程总结¶
识别 LCG → 枚举低 16 位 → 连续输出校验 → 推进到位置 100 → 得出输出
漏洞分析 / 机制分析¶
根因¶
- 输出暴露了内部状态的高 16 位，且 LCG 为线性递推，低 16 位可被枚举并用连续输出验证。
影响¶
- 可恢复完整状态并预测任意未来输出。
修复建议（适用于漏洞类题目）¶
- 使用 CSPRNG（如 AES-CTR/ChaCha20）代替 LCG。
- 不暴露连续输出，或只暴露经过不可逆混淆/哈希后的值。
知识点¶
- 线性同余生成器（LCG）
- 状态泄露与预测攻击
- 低位枚举 + 连续输出校验
使用的工具¶
- Python 3 — 枚举低 16 位并推进状态
- Go 1.20+ — 同步实现验证
脚本归档¶
- Go：
HackForAChange2026March_UN_SDG3_GenomeRand_LCG.go - Python：
GenomeRand_LCG.py - 说明：解题代码需包含详细注释（本题脚本已补充注释）。
命令行提取关键数据（无 GUI）¶
python3 CTF_Writeups/scripts_python/HackForAChange2026March_UN_SDG3_GenomeRand_LCG.py
# 或
# go run CTF_Writeups/scripts_go/HackForAChange2026March_UN_SDG3_GenomeRand_LCG.go
推荐工具与优化解题流程¶
参考
CTF_TOOLS_EXTENSION_PLAN.md中的对应类别工具推荐。
工具对比总结¶
| 工具 | 适用阶段 | 本题耗时 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|---|
| Python 脚本 | 枚举+验证 | N/A | 自动化、可复现 | 需写代码 |
| Go 脚本 | 枚举+验证 | N/A | 类型安全、易集成 | 需编译/运行环境 |
| 手算 | 理解原理 | N/A | 直观 | 易出错 |
推荐流程¶
推荐流程：手动理解参数 → Python/Go 枚举验证 → 输出预测值。
工具 A（推荐首选）¶
- 安装：Python 3
- 详细步骤：
- 填入已知输出序列
- 枚举低 16 位并验证连续输出
- 推进到位置 100 输出结果
- 优势：稳定、易复用
工具 B（可选）¶
- 安装：Go 1.20+
- 详细步骤：
- 运行 Go 脚本完成枚举
- 输出 position 100 的结果
- 优势：类型安全，便于集成到工具链