Sign in Subscribe

Полный план подготовки и прохождения CTF (Capture The Flag)

Anton Hogin

• 24 min read
Полный план подготовки и прохождения CTF (Capture The Flag)

Capture The Flag (CTF) – это соревнования по кибербезопасности, где участники решают разноплановые задачи (таски) и ищут скрытые «флаги» – специальные строки, подтверждающие взлом или решение задачи. Для успешного участия в CTF необходимы тщательная предварительная подготовка, правильный подбор инструментов и понимание методик решения задач различных категорий (Web, Crypto, Reverse, Pwn, Forensics, Network, Infra и др.). В этой статье представлена подробная инструкция, как подготовиться к CTF и поэтапно подходить к задачам каждой категории.

Предварительная подготовка к участию

Перед тем как приступить к самим задачам, важно создать комфортные условия и собрать нужный инструментарий:

  • Настройка рабочей среды: Большинство CTF-задач лучше решать в среде Linux. Рекомендуется подготовить отдельную виртуальную машину с Linux (например, Kali Linux или Parrot OS) со всеми необходимыми утилитами. Создайте снапшот (моментальный слепок) системы, чтобы можно было быстро откатиться к чистому состоянию перед новым соревнованием . Это защитит вашу основную систему и позволит не бояться экспериментировать. Убедитесь, что установлен необходимый софт: компиляторы, интерпретаторы скриптовых языков, отладчики, сетевые утилиты и т.д.
  • Установка и обновление инструментов: Заранее установите популярные инструменты для каждой категории задач. Обновите их до актуальных версий. Примеры инструментария:
    • Сканеры и утилиты разведки: Nmap (сканирование портов)  , theHarvester (сбор открытой OSINT-информации) , Shodan (поиск открытых устройств/сервисов) .
    • Веб-инструменты: прокси Burp Suite или OWASP ZAP для перехвата и изменения веб-трафика  , утилиты для HTTP-запросов (cURL, Postman) , сканеры уязвимостей веб-приложений и автоматика для инъекций вроде sqlmap .
    • Крипто и брутфорс: OpenSSL (шифрование/дешифрование) , John the Ripper и Hashcat для перебора хэшей и паролей , онлайн-инструменты наподобие CyberChef для декодирования и различных преобразований данных .
    • Реверс-инжиниринг: дизассемблеры и декомпиляторы IDA Pro, Ghidra, radare2 , отладчики (например, gdb с расширениями GEF или PEDA для бинарников , x64dbg для Windows), утилиты для анализа Java/.NET (JD-GUI, dnSpy) .
    • Эксплуатация бинарей (pwn): инструменты для построения эксплойтов, такие как библиотека pwntools для Python  , генераторы ROP-проверок (ROPgadget) , а также скрипты для отладки памяти.
    • Форензика: программы для анализа образов дисков и памяти, например Autopsy, Volatility, утилиты для извлечения скрытых данных (binwalk, foremost) , анализ сетевых дампов (Wireshark, tcpdump/tshark)  , инструменты для работы с метаданными и файлами (ExifTool для изображений, strings для поиска строк в бинарных файлах).
    • Стеганография и Misc: утилиты steghide, zsteg, stegsolve для поиска информации, скрытой в изображениях или аудио , а также любые скрипты или программы для нестандартных задач (например, обработки странных форматов, эмулирования устройств и т.д.).
  • Словари и базы знаний: Заранее подготовьте словарь паролей (например, знаменитый rockyou.txt) для брутфорса паролей и хэшей. Имея под рукой готовые словари, вы сэкономите время на подборе паролей. Полезно также иметь список часто используемых payload’ов для XSS, SQL-инъекций, шаблонов команд для консоли и т.д. (так называемые cheat sheets).
  • Изучение writeup’ов и теория: Подготовка к CTF во многом состоит из решения задач прошлых соревнований и изучения опыта других. Найдите и прочитайте writeup (разборы решений) к задачам, близким по тематикам, чтобы понять подходы к их решению . Например, на ресурсе CTFtime есть архив задач и решений прошлых CTF . Это даст представление, как думают опытные игроки, какие техники применяют.
  • Практика на тренировочных платформах: Прежде чем идти на настоящий CTF, потренируйтесь на специальных платформах: picoCTF (новичковые задачи с обучением) , Hack The Box, TryHackMe (виртуальные лаборатории с похожими задачами) , Root-Me или OverTheWire . Там вы сможете отточить навыки в каждой из категорий (Web, Crypto, Reverse, Pwn и пр.) и набить руку.
  • Организационные моменты: Если участвуете командой – распределите роли по сильным сторонам участников (например, кто-то силён в веб-взломе, кто-то в крипто). Если соревнование длительное, обеспечьте удобства: сон, еда, отсутствие отвлекающих факторов. При онлайн-участии предупредите домашних, чтобы не мешали во время соревнования , так как задачи часто требуют полной концентрации и переключения контекста. Подготовьте удобное рабочее место, блокнот для записей или электронный аналог (некоторые используют Obsidian или Notion для заметок). Заранее убедитесь в стабильности интернета и настроенной VPN (иногда CTF требуют VPN-подключения к их серверу).

После того как среда и инструменты готовы, а теория подтянута, можно переходить непосредственно к методикам решения задач разных категорий. Ниже рассмотрим каждое направление CTF-задач, типичные шаги их решения и полезные инструменты.

Web: Веб-безопасность и взлом веб-приложений

Web-задачи на CTF посвящены поиску уязвимостей в веб-сайтах и приложениях. Цель – получить несанкционированный доступ к данным или функциям. Примеры: достать информацию из базы данных сайта, купить дорогой товар без оплаты, скачать файл, доступный только администратору. Чтобы успешно решать такие таски, придерживайтесь следующего плана:

  1. Разведка и анализ приложения: Начните с изучения целевого веб-приложения. Откройте сайт в браузере и исследуйте доступные страницы. Посмотрите код HTML/JS (через инструменты разработчика). Часто подсказки скрыты в комментариях, скриптах или нестандартных заголовках. Проверьте файл robots.txt, sitemap.xml – нет ли там интересных путей. По возможности узнайте, на каком фреймворке или сервере работает приложение (по заголовкам сервера или характерным URL). Эта информация подскажет, какие уязвимости искать.
  2. Перехват и модификация запросов: Запустите прокси-сервер типа Burp Suite или OWASP ZAP и направьте трафик браузера через него . Это позволит видеть все запросы/ответы и менять их «на лету». С помощью прокси вы сможете: повторять запросы с разными параметрами, тестировать формы ввода, заголовки, куки. Например, чтобы купить товар без денег, попробуйте изменить ценовой параметр в запросе или скидку, или перехватить запрос оплаты и изменить его логику. Чтобы скачать файл администратора, попытайтесь изменить параметры (например, file=id на другой ID) или URL на те, что вам обычно недоступны – это проверка на IDOR (несанкционированный прямой доступ к объектам) и неправильную проверку прав.
  3. Поиск уязвимостей вручную: Проверьте приложение на распространённые веб-уязвимости:
    • SQL-инъекции: попробуйте вставлять в поля ввода апострофы ' или специальные символы, вводить SQL-конструкции (OR 1=1 и т.п.). При подозрении на SQL-инъекцию можно подключить sqlmap для автоматизированного перебора и извлечения данных .
    • XSS (межсайтовый скриптинг): проверьте поля ввода на исполнение введённых скриптов (<script>alert(1)</script>). Обратите внимание на отражённые в ответе параметры. XSS может помочь получить cookie другого пользователя или запустить вредный скрипт.
    • Аутентификация и сессии: попробуйте bruteforce логин/пароль (если это разрешено правилами) либо проверьте механизмы сброса пароля. Инструмент Hydra или встроенные возможности Burp (Intruder) помогут перебрать пароли. Популярная ошибка – слабые пароли у админ-аккаунта или предсказуемые токены сессий.
    • Директории и файлы: с помощью dirbuster/gobuster просканируйте скрытые каталоги и файлы (например, /admin, резервные копии .bak, .zip). Возможно, найдете закрытую часть сайта или файлы с паролями.
    • Логика и уязвимости бизнес-логики: проанализируйте, где можно обмануть логику приложения. Например, отсутствие проверки прав на операцию (как в примере с скачиванием админ-файла), возможность изменить цену товара на клиенте, пропустить шаг оплаты, повторно использовать купон и т.д.
  4. Использование автоматизированных сканеров: Если ручной анализ ничего не дал, можно запустить автоматический сканер уязвимостей (Acunetix, OWASP ZAP пассивный сканер, Nikto). Они могут выявить известные бэкдоры, уязвимые версии CMS, стандартные файлы настроек и др. Но будьте осторожны: на коротких CTF их использование может быть ограничено по времени, и шум от сканера может ничего не принести, если задача требует именно нестандартного подхода.
  5. Эксплуатация и получение флага: Когда обнаружена уязвимость, нужно ее правильно эксплуатировать. Например, нашли SQL-инъекцию – с ее помощью извлеките содержимое интересующей таблицы (пользователи, флаги и т.п.) . Обнаружили XSS – возможно, нужно заставить админ-бота перейти на вашу страницу и выполнить JS, который украдет флаг из админ-панели (в CTF часто есть автоматизированный бот-браузер, который посещает ссылки участников – используйте это). Получили RCE через файл-загрузчик – запустите веб-оболочку (web shell) и найдите флаг на сервере. Всегда помните, что флаг – это строка определенного формата, известного из условий (например, CTF{...}). Как только она получена – задачу можно считать решенной.

Основные инструменты для Web: как уже упоминалось, Burp Suite – золотой стандарт для веб-взлома . Также полезны OWASP ZAP, браузерные DevTools, curl/wget для скриптинга запросов, sqlmap для автоматизации SQL-инъекций , WFuzz или Burp Intruder для перебора параметров, JWT.io (если используются JWT токены, проверить их содержимое на уязвимость, например, отсутствие подписи). Все эти инструменты стоит настроить и протестировать заранее.

Infra: Инфраструктурная безопасность и привилегии

Infra-задачи (они же иногда категории Admin, System или PPE – post-exploitation) посвящены поиску уязвимостей в инфраструктуре: устаревшее ПО, неправильные настройки сервисов, ошибки администрирования, позволяющие повысить привилегии. Фактически, это мини-симуляции реального пентеста. Вам может быть дан доступ к серверу (или его IP), либо VPN в сеть с несколькими хостами, – и нужно по цепочке уязвимостей добраться до флага (например, получить root-доступ).

Пошаговый подход к инфраструктурным таскам:

  1. Сканирование и инвентаризация: Первым делом выполните сканирование портов целевой системы через Nmap . Определите все открытые порты и сервисы, их версии. Запустите сканирование версий (nmap -sV -A) чтобы собрать максимум данных: название ПО и его версия, баннеры. Не забудьте про UDP-порты и нестандартные порты. Иногда организаторы ставят сервис на необычный порт, чтобы усложнить обнаружение.
  2. Поиск известных уязвимостей: Зная версии сервисов, проверьте их на известные уязвимости (CVE). Используйте поиск в базе эксплойтов (например, Searchsploit в Kali). Например, старая версия FTP-сервера может иметь бэкдор, уязвимый SMB-сервис – позволять удаленное выполнение кода и т.д. Также обратите внимание на настройки: открытые каталоги, анонимный доступ (напр. FTP anonymous), использование стандартных паролей для админ-панелей (попробуйте admin:admin, root:toor и пр. на веб-интерфейсах).
  3. Первоначальный вход (Initial Access): Воспользуйтесь найденной уязвимостью, чтобы проникнуть в систему. Это может быть выполнение кода через эксплойт или просто вход с подобранными учетными данными. На этом этапе вы получите некоторый уровень доступа – например, доступ к удаленной оболочке с низкими привилегиями (не от имени администратора). Если прямой очевидной уязвимости не нашлось, возможно, придется собрать разные косвенные улики. Например, прочитать файлы конфигурации веб-сервера (доступные через ту же веб-уязвимость) – может там есть пароль к базе или SSH.
  4. Осмотр системы и сбор локальной информации: Оказавшись внутри машины (даже с ограниченными правами), изучите окружение. Посмотрите, кто вы (whoami), на какой ОС вы (uname -a или ver). Проверьте, какие привилегии у вашей учетной записи, к каким файлам и командам есть доступ. Инструменты: на Linux можно запустить автоматизированные скрипты вроде LinPEAS или LinEnum, на Windows – winPEAS, которые собирают информацию о потенциальных способах повысить привилегии. Обратите внимание на: SUID-файлы (в Linux), службы с ошибочными конфигами, задачки Cron, пароли в открытом виде в файлах, устаревшие ядра (для которых есть публичные эксплойты), доступные для записи исполняемые файлы и т.д.
  5. Повышение привилегий (Privilege Escalation): Используя собранные сведения, попытайтесь стать администратором системы. Например, если найдена уязвимость ядра (проверяется по версии ядра в базах CVE) – запустите готовый эксплойт, чтобы получить root. Если обнаружены пароли в файлах (конфиги, скрипты) – попробуйте ими залогиниться под другим пользователем или подключиться по sudo. Если найден SUID-бинарь с известной дырой – эксплуатируйте его. Иногда требуется нестандартный ход: например, если вы нашли возможность запускать от имени администратора какую-то программу (через sudo без пароля), возможно, можно злоупотребить этим и выполнить произвольную команду (т.н. sudo exploitation). Цель – добиться наивысших прав (root/System) на ключевой машине.
  6. Пост-эксплуатация и поиск флага: Имея максимальные права, изучите систему на наличие флага. Обычно флаг хранится в файле, например, /root/flag.txt или C:\Users\Administrator\Desktop\flag.txt. Прочитайте его. Если инфраструктура включает несколько узлов, возможно, флаг находится на последнем из них – тогда предстоит перебраться с одной скомпрометированной машины на другую (lateral movement). Используйте добытые ранее учетные данные или токены доступа для перемещения дальше. Повторяйте цикл «сканирование – эксплуатация – повышение привилегий» для каждого узла по необходимости.

Основные инструменты для Infra: Здесь незаменим Nmap (можно также использовать RustScan для более быстрой проверки портов). Для эксплуатации уязвимостей – коллекция эксплойтов из Exploit-DB (утилита searchsploit) или фреймворк Metasploit. Однако на CTF Metasploit часто не является панацеей – его модули известны, и организаторы могут давать задачи, где нужен ручной эксплойт или модификация исходника. Все же Metasploit полезен для быстрого получения shell при тривиальных дырках. Кроме того, пригодятся клиентские утилиты: ssh-клиент, telnet/netcat (для подключения к нестандартным сервисам), smbclient (работа с SMB-сетевыми шарами), WinRM (Evil-WinRM для подключения к Windows), powershell (для Windows-эксплуатации). Для привилегий – сборщики инфы (LinPEAS), компилятор (может понадобиться скомпилировать эксплойт на целевой машине). Не забудьте про tcpdump или Wireshark, если нужно анализировать сетевой трафик внутри захваченной сети.

Предварительно убедитесь, что умеете быстро крафтить полезные однострочники. Например, однострочный реверс-шелл на bash или Powershell, чтобы получить консоль с машины. Иметь под рукой шпаргалку с такими командами очень поможет ускориться.

Crypto: Криптография и криптоанализ

Crypto-задачи проверяют умение разбирать или ломать реализацию шифров. Участникам выдают зашифрованные сообщения, файлы или алгоритмы, которые нужно взломать: расшифровать без ключа, провести атаку на подпись, найти уязвимость в протоколе. Здесь ключ к успеху – знания основ криптографии и изобретательность.

Как решать криптографические таски:

  1. Анализ условий задачи: Внимательно прочитайте описание. Часто там могут быть подсказки: какой алгоритм используется (или намек на него), какой тип данных на входе/выходе. Определите, что известно и что неизвестно. Например, задача может сообщать, что использован RSA с небольшим модулем или нестандартный алфавит шифрования.
  2. Распознавание шифра: Если вам дают зашифрованный текст, сначала определите его природу. Посмотрите на формат вывода:
    • Только заглавные/строчные буквы – возможно, классический шифр (Цезаря, Виженера, простой подстановки).
    • Разнообразные байты в шестнадцатеричном виде – вероятно, современный шифр (AES, DES) или просто двоичные данные.
    • Длинная строка, оканчивающаяся = или состоящая из [A-Za-z0-9+/] – похоже на Base64 кодирование (часто используется для представления двоичных данных).
    • Группа чисел или текст вида -----BEGIN PUBLIC KEY----- – вам дали открытый ключ RSA или другой материал.
  3. Поиск слабостей алгоритма или реализации: В CTF задачи редко требуют взлома стойкого алгоритма влоб (это нереально за ограниченное время). Обычно присутствует уязвимость в применении. Например:
    • Использование небезопасных параметров. RSA с слишком маленьким модулем n или с экспонентой e=1 – легко факторизуется или раскрывается методом Корона (Coppersmith). Или шифр Vernam с повторным использованием ключа (можно XOR-ить тексты между собой).
    • Неполная реализация: например, кастомный шифр, где автор допустил ошибку, и его можно взломать статистически.
    • Утечка информации: иногда даются несколько этапов: сначала шифруется что-то известное, потом неизвестное – и можно провести атаку по выбранному шифротексту или подсмотреть часть ключа.
    • Простейшие шифры: часто под крипто-задачами скрываются классические шифры (Caesar, перестановка, азбука Морзе, Base64, XOR) – проверьте сначала самые простые вариантов! Не раз бывает, что организаторы просто оборачивают флаг несколько раз разными кодировками/алгоритмами.
  4. Применение математических атак: Для продвинутых задач может потребоваться знание криптоанализа. Например, взлом RSA: если известен открытый ключ (n,e) и видны признаки, что n составлено из уязвимых простых (близких по величине, маленьких, или есть пара одинаковых модулей у разных задач), примените факторизацию (используйте Python-скрипты с библиотеками или онлайн-сервисы для факторизации) – получив p и q, легко вычислить закрытый ключ и расшифровать флаг . Другой пример – атака на электронную подпись: если подпись слабо связана с сообщением, можно попытаться подделать подпись (например, классическая уязвимость RSA с e=3 и сообщением короче модуля – корень из подписи даст исходное сообщение). Для симметричных шифров попробуйте атаки типа брютфорс ключа (если ключ короткий и есть образец открытого текста), либо дифференциальный анализ, если понятна структура алгоритма (в контексте CTF, это редко, чаще всё же проблемы в реализации).
  5. Скриптование решения: Практически всегда крипто-задача требует написать небольшой скрипт (на Python или другом языке) для вычислений. Подготовьте шаблон такого скрипта. Библиотека PyCryptodome или даже встроенные OpenSSL вызовы помогут с RSA, AES и др. Например, если нужно многократно применять XOR или преобразовать формат, быстрее написать код, чем делать вручную. Также CyberChef может быстро выполнять последовательности операций (кодировки, XOR с ключом, сдвиги и т.д.) в графическом интерфейсе , что удобно для экспериментов.
  6. Проверка результатов: После выполнения атаки или расшифровки вы должны получить осмысленный результат – зачастую это и есть флаг или данные к нему. Например, расшифрованный текст может напрямую содержать CTF{...}. Если результат выглядит как мусор, вероятно, либо выбрана неверная стратегия, либо нужен дополнительный шаг (например, одно расшифровали – получилось Base64, нужно еще декодировать, и т.д.). Не забудьте попробовать простые вещи: инверсия, переворот строки, разные базы (двойичный, восьмеричный) – иногда организаторы шутят и шифруют сообщение просто переводом числа в разную систему счисления.

Основные инструменты для Crypto: Помимо упомянутых Python (с библиотеками) и CyberChef, держите под рукой OpenSSL для командной строки (например, дешифрование AES: openssl enc -d -aes-128-cbc -in encrypted.bin -out plain.bin -K <key> -iv <iv>), hashcat/John для брутфорса паролей к зашифрованным архивам или хэшам паролей . Онлайн-утилиты: сайты вроде Cryptii или dcode могут быстро применить классические шифры. Для RSA удобно использовать библиотеку rsa в Python или сервис RSACtfTool. Если нужно факторизовать большое число, можно попробовать онлайн-решения (factordb.com) или встроенные функции SageMath. Важно не тратить время на “лобовой” взлом стойких алгоритмов – ищите изъяны, описанные выше.

Reversing: Реверс-инжиниринг скомпилированных программ

Reverse-задачи требуют анализировать программы без исходного кода (бинарники) с целью понять, как они работают, и добыть флаг. Часто программа запрашивает у пользователя пароль или выполняет некий алгоритм, и нужно либо найти зашитый ответ, либо обойти проверку. Примеры: понять, как приложение шифрует сообщение, чтобы вручную воспроизвести алгоритм; обойти проверку серийного номера; исследовать протокол обмена между клиентом и сервером по коду клиента.

Как подходить к задачам реверса:

  1. Первичная recon и запуск: Попробуйте запустить программу (если ее запуск не опасен и допускается окружением CTF). Посмотрите, что она делает: требует ввод? выводит ошибки? работает ли в консоли или GUI? Иногда уже поведение дает подсказки (например, ожидает введения определенного ключа). Если программа предназначена для другой ОС/архитектуры (скажем, Android-приложение .apk или микроконтроллерный бинарник) – определите, какие инструменты нужны (эмулятор, apktool для распаковки и т.д.).
  2. Статический анализ – поиск строк и подсказок: Используйте утилиту strings на файле, чтобы вытащить текстовые строки внутри программы. Очень часто в бинарнике можно увидеть явные фразы: например, сообщение об ошибке при неправильном вводе пароля или даже заветный флаг (если он не шифруется). Обратите внимание на подозрительные слова: “flag”, “password”, “serial”, “correct” и т.п. Также strings покажет имена функций библиотек, которые использует программа – по ним можно судить о функциях (например, если видите crypt или AES_set_encrypt_key, то внутри идет криптография; если socket – есть сетевое взаимодействие).
  3. Дизассемблирование/декомпиляция: Откройте бинарник в выбранном дизассемблере. Рекомендуются Ghidra, IDA Pro или radare2 – они позволят декомпилировать код в понятный псевдо-Си . Начните анализ с функции main (если это исполняемый файл) или с точки входа. Найдите место, где программа:
    • Запрашивает ввод или использует аргументы командной строки. Обычно далее по коду можно отследить, что она делает с введенными данными.
    • Ищите условия и сравнения. Часто проверка правильности ключа реализуется как сравнение вашего ввода с правильным значением или сравнение некоторого вычисленного значения с эталоном. В декомпилированном коде это выглядит как if (input_value == 0x12345678) { success(); }. Правильное значение может быть явно видно (магическое число/строка) или вычисляться через серию операций.
    • Если флаг не сразу находится, просмотрите, не зашиты ли какие-то константы или таблицы, которые могут быть частью шифрования флага. Иногда флаг хранится зашифрованно внутри массива байтов, а программа расшифровывает его при вводе правильного пароля.
  4. Динамический анализ (отладка): Если статически тяжело понять, можно запустить программу в отладчике. Ставьте точки останова (breakpoints) перед и после важных функций (например, сравнение введенных данных). Запустив, вводите пробные значения и смотрите, как меняются регистры/переменные. GDB (с текстовым интерфейсом или через GUI-оболочки вроде Ghidra, IDA) поможет проследить алгоритм шаг за шагом. На Windows можно использовать x64dbg или Ida+Debugging. Динамический анализ особенно полезен, когда программа применяет какие-то обфускации или шифрования – вы можете позволить ей самой вычислить промежуточные результаты, а потом считать их из памяти.
  5. Обход проверок и патчинг: Иногда нет необходимости понимать весь код целиком – достаточно обойти проверку. Если вы нашли условие if (!correct) { printf("Wrong"); exit(); }, его можно пропатчить (например, заменить условный переход JNZ на NOPы) – и тогда программа примет любой ввод как правильный. Патчинг можно делать в HEX-редакторе или прямо в дизассемблере, сохранив измененный бинарник. Важно: на реальном CTF у вас обычно нет возможности запустить пропатченную программу на исходном сервере, поэтому патчинг – лишь способ быстро добраться до флага локально. В тасках, где нужно прислать флаг, патчинг помогает, а если нужно отправить эксплойт или ключ, то лучше действительно вычислить корректное значение. Например, если reversing-задача – это защищенный бэкэнд, который вы не можете изменить, то придётся дать именно верный пароль. В таких случаях патчинг служит для нахождения этого пароля.
  6. Особые случаи: Не все задачи – это простые бинарники. Могут быть Android-приложения (.apk) – тогда используйте apktool (для декомпиляции ресурсов) и JD-GUI/jadx (для декомпиляции кода Dalvik/Java) . Или, например, скриптовые задачи – с Python (.pyc байт-код), Lua, etc. Для них часто задача сводится к декомпиляции (uncompyle6 для Python-байткода, или просто чтение исходника, если он обфусцирован). Reverse-инжиниринг протокола: если программа общается с сервером, можно перехватить трафик (через прокси или Wireshark) и проанализировать протокол. Либо, глядя в код, понять формат пакетов. Например, игра-клиент может отправлять на сервер сообщение – возможно, флаг возвращается после определенной последовательности команд.

Основные инструменты для Reversing: Мы уже перечислили ключевые: Ghidra, IDA Pro, radare2 для анализа кода . Для отладки Linux-бинарников – gdb c расширениями (GEF, PEDA) , для Windows – x64dbg или встроенный отладчик IDA. Для Java/.NET – dnSpy (отладчик .NET) , jadx/JD-GUI (декомпиляция Java/Android) . Дополнительно: Binary Ninja (платный, но удобный инструмент) – если доступен. Полезны утилиты: objdump и radare2 для быстрой командной работы, strings и ltrace/strace (на Linux для логирования вызовов). В reversing-категории часто приходится писать скрипты для симуляции работы программы или для автоматического исследования (например, скрипт для перебора значений, если пароль подбирается перебором) – поэтому умение программировать на Python тоже весьма кстати.

Forensics: Цифровая криминалистика и анализ данных

Forensics-задачи требуют извлечения информации из предоставленных цифровых артефактов. Вам могут дать образ диска, дамп оперативной памяти, набор лог-файлов, сетевой трафик (pcap), подозрительный файл – и нужно, исследуя эти данные, обнаружить там следы, которые приведут к флагу. Фактически, это задания на расследование инцидентов и анализ данных.

План решения форендикс-тасков:

  1. Определение типа и подготовка инструментария: Узнайте, что за данные у вас на руках. Например: файл с расширением .pcap – сетевой дамп (открываем в Wireshark); .mem или образ .raw – дамп памяти (используем Volatility); .dd или .img – образ диска (подключаем к Autopsy или монтируем через losetup); просто папка с логами в тексте – можно открыть любым редактором или специализированным инструментом типа Splunk (но для CTF хватит и grep). Если файл неизвестного формата – примените команду file в Linux, она часто определяет тип содержимого.
  2. Анализ содержимого диска/памяти: Если это образ диска, его можно смонтировать read-only или загрузить в утилиту Autopsy (графический интерфейс к Sleuth Kit) . Ищите интересные артефакты: папки пользователей, файлы браузера (history, cookies), папки вроде Desktop или Documents – там часто лежит что-то важное. Проверьте корзину (Recycle Bin) – бывает, что флаг «удалён», но его можно восстановить. Для образа памяти используйте Volatility Framework – с его помощью можно вытащить процессы, содержимое их памяти, расшифровать содержимое (например, расшифровать память процесса браузера, чтобы достать пароли, либо вытащить ключи шифрования). В памяти иногда ищут строки, упоминания флага или характерных маркеров. Также Volatility позволяет вытаскивать файлы из памяти (DLL, фрагменты).
  3. Работа с сетевыми дампами: Откройте .pcap файл в Wireshark – это наиболее удобный инструмент для анализа трафика . Осмотрите список пакетов, отсортируйте по протоколам. Если трафик зашифрован (HTTPS), посмотрите, нет ли в условии задания ключей для расшифровки (иногда дают SSL-ключ сервера или файл .key). Если трафик нешифрован:
    • Соберите сессии: используйте “Follow TCP Stream” для каждой подозрительной сессии (например, HTTP общение, FTP, SMTP). Возможно, в одной из них передавался флаг или учетные данные.
    • Экспортируйте файлы: Wireshark умеет собирать файлы из потока (например, HTTP объекты, или целые TCP-стримы сохранит). Иногда флаг спрятан в переданном файле (картинка, документ) внутри трафика.
    • Проверьте DNS-запросы – возможно, флаг передавался в виде DNS имен (бывают задачи, где данные утекают через DNS).
    • Посмотрите статистику протоколов – вдруг используется что-то необычное (например, скрытый канал связи в ICMP или данных DHCP).
  4. Логи и текстовые данные: Если даны логи (системные, веб-сервер, чат и т.д.), подход такой: ищите аномалии. Можно использовать поиск по ключевым словам: flag, { или CTF – вдруг флаг прямо записался. Если лог большой – ищите в нем паттерны: например, подозрительная команда, выполненная злоумышленником, или IP-адрес атакующего. В задачах forensics часто нужно воспроизвести цепочку действий: например, по логам Bash понять, какую команду ввел хакер, и эта команда может вывести флаг, либо найти в журнале почты письмо с флагом. Стройте хронологию событий. Иногда стоит написать скрипт, чтобы отсортировать логи по времени или отфильтровать по условию.
  5. Извлечение скрытых данных: Forensics часто пересекается со стеганографией. Если дан, скажем, медиа-файл (картинка, звук), и явно речь про “достаньте то, что спрятано” – используйте стегано-утилиты . Например, binwalk – просканируйте файл на наличие вложенных данных (он покажет, если внутри PNG-файла вдруг ZIP-архив или другой файл) . steghide – попробуйте извлечь встроенные данные (потребуется пароль, но иногда его дают в условии, или можно подобрать). zsteg – для PNG с подозрительными LSB-изменениями. exiftool – проверьте метаданные (автор, комментарии – иногда флаг прячут там). Audacity или специализированные программы – для аудио: посмотрите спектрограмму, может там скрыто сообщение (классический пример – картинка на спектрограмме аудиофайла). Видеофайлы могут содержать сообщение в отдельных кадрах или в аудиодорожке. Если дали несколько файлов, подумайте – может быть, один спрятан в другом (например, картинка + другой формат, тогда меняется расширение, etc., как описывается в принципах стеганографии ).
  6. Документирование находок: Пока исследуете, делайте заметки, какие команды использовали, какие артефакты нашли. Это не только поможет не запутаться, но и пригодится, если планируется писать отчёт или повторно воспроизводить решение. В конце, когда нашли флаг, убедитесь, что вы поняли, откуда он получен – иногда требуется предоставить не только флаг, но и описание решения (например, на некоторых соревнованиях).

Основные инструменты для Forensics: Резюмируя: Wireshark для сетевых пакетов , Volatility для памяти, Autopsy/The Sleuth Kit для образов дисков , стандартные Unix-утилиты (grep, file, dd, strings, hexdump) для работы с текстом и побайтового анализа. Binwalk и foremost – для file carving (извлечение файлов из образа по сигнатурам) . ExifTool для метаданных изображений. Steghide, zsteg, Stegsolve – для стеганографии . Hxd или другой хекс-редактор – вручную просмотреть бинарь. Помните, что форензика – это как детектив: важна внимательность к деталям и логическое мышление, инструменты же помогают ускорить рутинные операции.

Pwn: Эксплуатация бинарных уязвимостей низкого уровня

Pwn-задачи (от слова pwn, «own», эксплойт) – это задание по взлому скомпилированных программ на низком уровне. Обычно дается либо исходный код уязвимой программы, либо сам бинарник + возможность подключиться к запущенному экземпляру по сети. Классические примеры: переполнение буфера, запись за границы массива, format string, use-after-free, двойное освобождение – всё, что позволяет нарушить работу программы и выполнить произвольный код. Цель – добиться исполнения ваших команд на сервере и прочитать флаг (который хранится, например, в файле рядом).

Алгоритм действий в pwn-задачах:

  1. Изучение программы: Если дан исходник – это упрощает задачу. Найдите опасные места: gets/strcpy без ограничений (буфер на стеке переполняется), небезопасные функции вроде system(str), куда вы можете внедрить свои данные, форматы %n в printf и т.д. Если исходника нет, проанализируйте бинарник (частично как в reversing): найдите функцию main, посмотрите, как она читает ввод (например, fgets, read), какие функции вызываются (особенно интересуют системные вызовы, функции libc). Обратите внимание на защиты (protections): запустите checksec (в Kali) на бинаре – показывает, включена ли защита стека (canary), ASLR, NX (запрет выполнения на стеке), PIE и т.д. Это влияет на стратегию эксплуатации.
  2. Запуск локально и выявление уязвимости: Попробуйте покормить программу разными входными данными, желательно запуская ее под отладчиком (gdb). При переполнении буфера часто программа падает с ошибкой сегфолта – это сигнал, что запись вышла за границу. Если форматная строка – вы можете заметить лишний вывод или тоже крах при %n. Если задача на сеть, поднимите локально сервис (или используйте указанный сервер для тестов, но лучше локально, чтобы не палить лишние краши организаторам).
  3. Выбор техники эксплуатации: В зависимости от вида уязвимости и включенных защит решите, как получить управление и выполнить код:
    • Переполнение буфера на стеке: классика – переписать RET (адрес возврата) на адрес вашей полезной нагрузки. Если NX отключен (стек выполняемый) – можно просто засунуть shellcode на стек и направить EIP на него. Если NX включен – придется делать ROP-атаку: переписать RET на адрес гаджета или функции в памяти (например, system() с аргументом). Возможно, придется подтянуть адреса libc (путем утечки их через форматную строку или используя known offsets) – так называемый ret2libc.
    • Format string уязвимость: позволяет читать/писать произвольную память. С ее помощью можно вытянуть адреса из стека (узнать canary, адрес libc) или записать нужное значение в нужное место (например, перезаписать GOT-таблицу, чтобы при следующем вызове функции перейти куда надо).
    • Heap-exploitation (use-after-free, double free): сложная категория, требует глубокого анализа аллокатора. Общий план: используя уязвимость, заставить аллокатор выделить память в область, которую вы контролируете, и перезаписать ключевые структуры (например, указатели в tcachebins, fd/bk поля). Это позволяет переписать, скажем, указатель функции или записать в произвольный адрес. Каждый конкретный тип атаки (tcache poisoning, fastbin dup, house of force etc.) – это отдельный прием, выбор зависит от версии libc и условий задачи.
  4. Разработка эксплойта: Когда понятно, что надо делать (например, перезаписать RET адрес ROP-цепочкой), нужно скриптом оформить эксплуатацию. Используйте Python с библиотекой pwntools для комфортной работы . Pwntools позволит легко: считывать/отправлять данные в процесс, конструировать полезные данные (например, ROP-цепочки, пайлоады с нужными офсетами), и даже иметь готовые шаблоны shellcode. Примерный шаблон эксплойта:
    • Установить соединение (локальный запуск или удаленно через remote(host, port)).
    • Получить до уязвимого места (если требуется навигация по меню – отправить нужные команды).
    • Отправить вредоносный ввод (payload), который даст нам управление.
    • Затем взаимодействовать с оболочкой (если получили shell) или просто выполнить команду чтения флага (cat flag.txt) и получить его вывод.Протестируйте эксплойт на локальной версии программы. Убедитесь, что при запуске эксплойта вы получаете нужный результат (например, $ whoami показывает ctf-user на целевом, или печатает флаг). Учтите, что локально адреса libc могут отличаться – возможно, придется адаптировать эксплойт для удаленного сервера (часто путем утечки адресов и расчета смещения).
  5. Исполнение против удаленного сервера: Когда уверены в эксплойте, направьте его на удаленную цель (если CTF предоставляет адрес/порт для задачи). Если все сделано правильно, скрипт вернет вам флаг. Если нет – анализируйте расхождения: может, libc версия иная (надо подтюнить гаджеты), или сетевые задержки (стоит добавить sleep/паузы), или, например, на удаленной стороне введены дополнительные защиты (сложный случай, но может быть, например, обнулен вывод execve).
  6. Альтернативные пути: В pwn-задачах всегда думайте: а нет ли более простого способа? Иногда организаторы дают возможность решить задачу нетривиально. Пример: программа имеет buffer overflow, но можно… просто вызвать ее с нужным аргументом, который раскрывает флаг (бывают backdoor опции). Или вы заметили, что помимо бинарника на сервере крутится еще сервис – и можно через него добраться до флага (правда, такое чаще misc). Но в целом, пwn решается технически, без угадывания – за что и ценится.

Основные инструменты для Pwn: Это, в первую очередь, отладчики (gdb) с расширениями (GEF или PEDA дают удобные команды для поиска гаджетов, просмотра памяти) . Pwntools – ускоряет разработку эксплойтов . ROPGadget или ROPgadget – для поиска ROP-гаджетов в бинаре или libc . Также one_gadget (утилита, ищущая в libc гаджет, позволяющий сразу вызвать exec("/bin/sh") – экономит время). Полезны и стандартные objdump/readelf (просмотреть секции, таблицу символов, чтобы узнать адрес функций). Если исходник есть – gcc для его компиляции и локального тестирования. Иногда применяются средств статического анализа уязвимостей (например, angr – фреймворк символического исполнения, может помочь автоматизировать нахождение путей в программе, но это скорее для сложных задач).

Не стоит забывать о матчасти: разберитесь заранее, как работает память, стек, вызовы функций, системы выделения памяти (dlmalloc, ptmalloc2 в разных версиях) – тогда даже незнакомую задачу pwn будет проще анализировать. В процессе CTF времени учить основы уже не будет, поэтому подготовка тут критически важна.

Network: Сетевая безопасность и протоколы

Network-задачи посвящены работе с сетями и сетевыми протоколами. Отчасти они пересекаются с forensic (анализ дампов трафика), но могут включать и активные действия: обойти ограничения файрвола, осуществить атаку на сетевой сервис, понять нестандартный сетевой протокол. В рамках CTF сетевые таски часто требуют знаний об устройстве протоколов (TCP/IP, DNS, HTTP и др.) и умении применять эти знания творчески.

Подход к сетевым заданиям:

  1. Разбор условия и топологии: Из описания задачи поймите, о чем речь. Возможно, вам дали схему сети или сказали, что определенный порт закрыт файрволом. Или предоставили доступ к какому-то сервису, но прямое соединение не получается. Выясните, какое ограничение нужно обойти. Например, «порт 22 закрыт, но открыт порт 80, который проксирует ограниченный набор команд».
  2. Анализ сетевого дампа (если дан): Если задача содержит файл с трафиком, первый шаг – открываем его Wireshark и действуем как в части Forensics: ищем явные подсказки. Может, в трафике виден IP-адрес или ключ, который пригодится дальше. Например, из дампа можно извлечь учетные данные, с которыми потом нужно подключиться к сервису.
  3. Обход сетевых ограничений: Классический пример – файрволл блокирует определенные порты или типы трафика. Стратегии обхода:
    • Использовать альтернативный путь: например, если прямой SSH недоступен, но открыт веб-порт – попробовать туннелирование через веб (WebSocket, HTTP CONNECT).
    • Протоколы-обманки: пускать свой трафик через разрешенные порты/протоколы. Например, разрешен только DNS – существуют инструменты для туннелирования IP-трафика внутри DNS-запросов (iodine). Разрешен только HTTP – можно использовать HTTPS/TLS как обертку для VPN.
    • Если файрвол разрешает исходящие, но не входящие соединения – инициировать подключение с внутренней машины наружу (reverse shell). Иногда задачка строится так: вам дают ограниченный доступ внутрь, и нужно пробить туннель обратно наружу.
    • Фрагментация и обход DPI: некоторые фильтры можно обойти, разбив злонамеренный пакет на фрагменты или изменив незначащие поля. Например, известны трюки с обходом сигнатур IDS путем разделения атаки на части.
  4. Использование особенностей протокола: Например, задание: “воспользоваться хитростями сетевых протоколов”. Это может быть намек на:
    • IPv6 туннели: в сети есть IPv6, а файрвол настроен только для IPv4 – попробуйте подключиться по IPv6 (если поддерживается).
    • ICMP-туннелирование: посылать данные в теле ICMP Echo request/reply.
    • Воспользоваться отступлением TTL (Time To Live): Существуют атаки, где манипуляции с TTL позволяют достигать узлов, подразумевая знание топологии (например, скрытый хост за файрволом, TTL устанавливается так, чтобы пакет умирал ровно на узле – и вы получите ICMP Time Exceeded от нужного узла, раскрыв его). Но это очень специфично.
    • Арп-спуфинг или MITM: если вы находитесь в одной сети (виртуально), можно попытаться отравить ARP и внедриться в чужой трафик. Но на CTF это редкость, чаще все же пассивный анализ.
  5. Практические действия: Возможно, задача предполагает, что вы не просто анализируете, но и атакуете. Например, найденный в дампе пароль вы должны использовать, чтобы залогиниться на сервис и там уже что-то сделать. Или после обхода файрвола – подключиться к закрытому порту и извлечь данные. Следовательно, будьте готовы использовать разные клиенты: netcat, telnet, SSH, браузер – что нужно по контексту. Если требуется создать собственный клиент под нестандартный протокол – возможно, придется написать скрипт (с использованием Python + socket). Внимательно следуйте формату протокола, который увидели (например, обмен пакетами в дампе).
  6. Верификация и поиск флага: Как понять, что вы все сделали правильно? В сетевых задачах флаг либо присутствует в перехваченном трафике (например, была передача файла с флагом – нужно его собрать), либо находится на конечной системе (после обхода защиты вы получили доступ на сервер – и там лежит флаг). В любом случае, конечный этап – это либо строка в логах/трафике, либо файл/вывод команды. Проверьте все потенциальные места: содержимое захваченного трафика (поиск по CTF{), директория пользователя на сервере, и т.д.

Основные инструменты для Network: Безусловно, Wireshark – номер один для анализа пакетов . Также tcpdump/tshark для фильтрации и захвата (если сами должны что-то поймать) . Для специальных протоколов: nmap имеет скрипты nmap --script для многих сервисов – можно им исследовать, иногда даже эксплуатировать. Scapy (библиотека в Python) – чрезвычайно мощная вещь для конструирования любых пакетов; если нужно, например, сделать кастомный туннель или отправить специфичные последовательности – Scapy упростит задачу. Инструменты туннелирования: SSH (с -L или -D флагами для прокси и туннелей), OpenVPN (если дан config), утилиты типа socat (может связывать разные потоки, например, UDP<->TCP, что полезно для релея). Если подозревается стеганография в сети – присмотритесь к полям пакетов: можно написать свой парсер либо использовать Wireshark-дисектор. Иногда задачи творческие: напр., нужно было передать данные при низкой пропускной способности – тогда знание, скажем, азбуки Морзе (для мигающего индикатора) или звукового модема пригодится, но это уже крайние случаи.

Misc: Разное – нестандартные задачи и хитрости

Категория Misc (Miscellaneous) охватывает все, что не вписывается в стандартные разделы. Эти задачи проверяют вашу находчивость, творческое мышление и эрудицию. Могут включать элементы стеганографии, OSINT, социальной инженерии, знание культуры, программирования и чего угодно. Несколько примеров misc-задач:

  • Даны координаты на карте и фотография – нужно понять, где спрятан флаг (OSINT + геолокация).
  • Необычный файл непонятного формата – возможно, это программа на Brainfuck или другом эзотерическом языке, флаг получится после выполнения.
  • Задача на социальную инженерию – например, найти флаг, зарегистрировавшись на сайте и выполнив определенные действия, или разгадав головоломку.
  • Смешанные задачи: нужно написать небольшую программу, которая генерирует правильный ответ, или решить задачу по программированию (как соревнование по кодингу).

Стратегия для misc-задач весьма индивидуальна, но несколько советов помогут:

  1. Внимательно читайте описание и название задачи: Организаторы часто зашифровывают подсказки именно там – игра слов, отсылка к фильму, цитата. Ключевое слово может натолкнуть на идею. Если задача называется, например, “Think outside the box” – очевидно, нужно искать нетривиальное решение.
  2. Разбейте проблему на части: Если не понимаете с чего начать, опишите для себя, что известно. Например: “У меня есть файл .wav, при прослушивании – странный шум”. Что можно сделать? Посмотреть спектр, может это SSTV сигнал? Или модемный звук? Разбейте на гипотезы и проверяйте по очереди.
  3. Применяйте междисциплинарные знания: Misc часто требуют применять знания из разных областей. Возможно, нужно вспомнить математику (например, задача-криптограмма), или узнать про какое-то событие (OSINT: поискать в гугле упомянутые имена/даты). Не стесняйтесь гуглить все непонятные подсказки – возможно, это известная загадка или формат. Один из советов по CTF гласит: гуглится всё . Если встречаете ошибку или странное сообщение – ищите в интернете, наверняка кто-то обсуждал нечто подобное .
  4. Инструменты для Misc: Подбираются под задачу. Для OSINT: используйте поисковые операторы (site:, filetype:, etc.), базы данных Whois, социальные сети, специальные поисковики (Shodan – для устройств, Namechk – для поиска профилей по нику , Maltego для визуализации связей ). Для стеганографии: мы уже перечислили инструменты (steghide, zsteg и др.). Для загадок с изображениями – иногда помогают онлайн-распознаватели (OCR, если в картинке текст еле виден, или поиск по картинке, если где-то ее уже видели). Для эзотерических форматов – попробуйте определить, не является ли набор данных, скажем, исполняемым кодом в необычной системе (например, массив цифр может оказаться ASCII-кодами, или байт-кодом какого-нибудь ПЗУ). В Misc может понадобиться вообще все, что угодно: от офисных программ (например, макросы Excel – да, и такое бывает) до игрушек (скрытые уровни в игровых ROMах).
  5. Обсуждение с командой и мозговой штурм: Самая ценная стратегия для Misc – коллективное обсуждение. Поскольку задачи нетипичные, спросите у сокомандников, какие у них идеи, даже самые дикие. Возможно, у кого-то будет инсайт. В Misc особенно полезно нестандартное мышление, поэтому любая догадка может быть верной.
  6. Последовательность и методичность: Несмотря на креативность, не забывайте документировать свои шаги и гипотезы. Misc-задача легко может увести вас «в лес» (то есть в неверном направлении). Чтобы не ходить по кругу, фиксируйте, что уже пробовали и с каким результатом. Это убережет от повторения тех же ошибок и сэкономит время.

Инструменты для Misc: перечислить все невозможно – это зависит от конкретного сценария. Но среди универсальных: веб-браузер и поисковые системы, любые кодировщики/декодировщики (онлайн сервисы или CyberChef), текстовые редакторы, ПО для работы со звуком/видео (Audacity для аудио, hex-редакторы для проверки скрытых данных, Blender или другие 3D-viewer, если дают 3D модель, etc.). Иногда организаторы прямо указывают, какое ПО может пригодиться, в тексте задания или на самой платформе — не игнорируйте эти подсказки.

Заключение: советы для успешного участия

Мы рассмотрели основные типы CTF-задач и стратегию их решения. Напоследок – несколько общих рекомендаций:

  • Практикуйтесь регулярно: Решение CTF – навык, который развивается с практикой. Участвуйте в небольших соревнованиях, тренируйтесь на платформах. Разбирайте writeup’ы даже задач, которые сумели решить, – возможно, найдёте альтернативный или более быстрый метод.
  • Развивайте широкий кругозор: CTF охватывает практически все сферы ИБ. Попробуйте выйти из зоны комфорта: программистам стоит подтянуть знания по сетям и ОС, сетевикам – основы криптографии, и т.д. Чем больше областей вы хотя бы немного знаете, тем меньше вероятность зайти в тупик. CTF заставляет учиться новому «на лету», поэтому умение быстро гуглить и разбираться в новой теме – тоже навык .
  • Подготовьте набор скриптов и утилит под себя: Хороший участник со временем собирает свой CTF-Toolkit – набор скриптов для частых задач (декодировки, поиск шаблонов, эксплойты) и ссылка на полезные ресурсы. В разгар соревнования время на это уходит дорого, лучше иметь заготовки.
  • Работайте в команде: Если это командный CTF, распределяйте задачи и делитесь находками. Свежий взгляд коллеги может решить проблему за минуты, с которой вы боролись часами. К тому же CTF – это сообщество: общение с другими участниками обогащает знаниями и мотивацией .
  • Не сдавайтесь и получайте удовольствие: Некоторые задачи могут казаться непосильно сложными. Не унывайте – пробуйте разные подходы, читайте справки, меняйте тактику. Даже если не решили задачу, разбор после соревнования даст ценный опыт. CTF – это игра, и в ней главное – получить новые знания и удовольствие от процесса поиска уязвимостей.

Следуя этому плану и советам, вы значительно повысите свою готовность к участию в CTF. Удачи в захвате флага!

Источники и полезные ссылки:

  • David Tomaschik – “CTF 101: Just Try It!” (описание категорий CTF и рекомендуемые инструменты)  .
  • Vandana Verma – “CTF tools” (обзор инструментов по категориям CTF: Web, Binary, Reverse, Crypto, Forensics и др.)  .
  • Арина Шарагина – “Как подготовиться к CTF: руководство для начинающих” (Skillfactory, 2025) – советы экспертов по подготовке, ресурсы для тренировки  .
  • Codeby.school – “Флаги и таски. Введение в CTF” – основы CTF и примеры подходов к решениям для начинающих  .
  • Snyk Blog – “Things to keep in mind for CTF” – рекомендации по подготовке окружения, обновлению инструментов и этике на соревнованиях .