TetCTF 2024 Writeup

1/27 から開催されていた TetCTF にソロ参加してました。

Rev の 1 問しか解けなかったものの、難易度高めの CTF だったようで 111 位でした。

ただ、上位はこんな感じの得点だったので中々絶望感がありますね。

babyasm(Rev)

Description:

Can you unlock it?

Server: http://103.3.61.46/TetCTF2024-babyasm/babyasm.html

問題文の中で与えられた URL にアクセスすると、入力値を受け取って WebAssembly で実装された処理で検証を行うサービスが実行されていることがわかります。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>baby-asm</title>
  <style>
    body {
      font-family: 'Courier New', monospace;
      margin: 0;
      padding: 0;
      background-color: #f0f0f0;
      display: flex;
      flex-direction: column;
      height: 100vh;
    }
    #console {
      flex-grow: 1;
      width: 100%;
      overflow: auto;
      background-color: black;
      color: white;
      padding: 10px;
      box-sizing: border-box;
    }
    #input {
      width: 100%;
      padding: 5px;
      box-sizing: border-box;
    }
  </style>
</head>
<body>
  <div id="console"></div>
  <input type="text" id="input" placeholder="Input your password">
  
  <script>

    code = [ 0,97,115,109,1,0,0,0,1,56,9,80,0,95,1,127,1,80,0,94,99,0,1,96,0,0,96,1,127,1,100,1,96,3,99,1,127,127,0,96,2,99,1,127,1,127,96,4,99,1,127,127,127,0,96,1,99,1,1,127,96,1,99,1,1,127,3,8,7,2,3,4,5,6,7,8,6,118,20,127,1,65,224,0,11,127,1,65,229,0,11,127,1,65,20,11,127,1,65,177,1,11,127,1,65,155,1,11,127,1,65,244,0,11,127,1,65,236,0,11,127,1,65,197,0,11,127,1,65,212,0,11,127,1,65,237,0,11,127,1,65,231,0,11,127,1,65,238,0,11,127,1,65,239,0,11,127,1,65,223,0,11,127,1,65,244,0,11,127,1,65,231,0,11,127,1,65,225,0,11,127,1,65,200,0,11,127,1,65,20,11,127,1,65,59,11,7,45,7,1,49,0,0,4,105,110,105,116,0,1,10,97,114,114,97,121,95,102,105,108,108,0,2,1,51,0,3,1,52,0,4,1,53,0,5,5,99,104,101,99,107,0,6,10,184,8,7,142,1,0,35,0,65,19,115,36,0,35,1,65,55,115,36,1,35,2,65,32,115,36,2,35,3,65,36,115,36,3,35,4,65,19,115,36,4,35,5,65,55,115,36,5,35,6,65,32,115,36,6,35,7,65,36,115,36,7,35,8,65,19,115,36,8,35,9,65,55,115,36,9,35,10,65,32,115,36,10,35,11,65,36,115,36,11,35,12,65,19,115,36,12,35,13,65,55,115,36,13,35,14,65,32,115,36,14,35,15,65,36,115,36,15,35,16,65,19,115,36,16,35,17,65,55,115,36,17,35,18,65,32,115,36,18,35,19,65,36,115,36,19,11,9,0,32,0,251,7,1,16,0,11,22,0,32,0,32,1,32,2,65,19,106,65,64,107,251,0,0,65,1,251,16,1,11,13,0,32,0,32,1,251,11,1,251,2,0,0,11,109,0,32,1,65,0,70,4,64,32,0,32,2,32,0,32,2,16,3,32,3,106,65,32,115,16,2,5,32,1,65,1,70,4,64,32,0,32,2,32,0,32,2,16,3,32,3,106,65,36,115,16,2,5,32,1,65,2,70,4,64,32,0,32,2,32,0,32,2,16,3,32,3,106,65,19,115,16,2,5,32,1,65,3,70,4,64,32,0,32,2,32,0,32,2,16,3,32,3,106,65,55,115,16,2,11,11,11,11,11,172,3,1,1,127,32,0,65,0,16,3,65,137,175,2,70,4,64,32,1,65,1,106,33,1,5,11,32,0,65,1,16,3,65,200,4,70,4,64,32,1,65,1,106,33,1,11,32,0,65,2,16,3,65,226,5,70,4,64,32,1,65,1,106,33,1,11,32,0,65,3,16,3,65,194,173,2,70,4,64,32,1,65,1,106,33,1,11,32,0,65,4,16,3,65,193,242,3,70,4,64,32,1,65,1,106,33,1,11,32,0,65,5,16,3,65,135,5,70,4,64,32,1,65,1,106,33,1,11,32,0,65,6,16,3,65,193,6,70,4,64,32,1,65,1,106,33,1,11,32,0,65,7,16,3,65,242,240,3,70,4,64,32,1,65,1,106,33,1,11,32,0,65,8,16,3,65,166,243,2,70,4,64,32,1,65,1,106,33,1,11,32,0,65,9,16,3,65,238,3,70,4,64,32,1,65,1,106,33,1,11,32,0,65,10,16,3,65,151,5,70,4,64,32,1,65,1,106,33,1,11,32,0,65,11,16,3,65,229,241,2,70,4,64,32,1,65,1,106,33,1,11,32,0,65,12,16,3,65,225,139,4,70,4,64,32,1,65,1,106,33,1,11,32,0,65,13,16,3,65,129,5,70,4,64,32,1,65,1,106,33,1,11,32,0,65,14,16,3,65,151,6,70,4,64,32,1,65,1,106,33,1,11,32,0,65,15,16,3,65,174,137,4,70,4,64,32,1,65,1,106,33,1,11,32,0,65,16,16,3,65,225,149,2,70,4,64,32,1,65,1,106,33,1,11,32,0,65,17,16,3,65,177,4,70,4,64,32,1,65,1,106,33,1,11,32,0,65,18,16,3,65,161,5,70,4,64,32,1,65,1,106,33,1,11,32,0,65,19,16,3,65,234,147,2,70,4,64,32,1,65,1,106,33,1,11,32,1,65,20,70,4,127,65,1,5,65,0,11,11,218,2,0,32,0,65,0,65,1,32,0,65,0,16,3,35,0,106,16,4,32,0,65,1,65,2,32,0,65,1,16,3,35,1,107,16,4,32,0,65,2,65,3,32,0,65,2,16,3,35,2,108,16,4,32,0,65,3,65,0,32,0,65,3,16,3,35,3,115,16,4,32,0,65,0,65,5,32,0,65,4,16,3,35,4,106,16,4,32,0,65,1,65,6,32,0,65,5,16,3,35,5,107,16,4,32,0,65,2,65,7,32,0,65,6,16,3,35,6,108,16,4,32,0,65,3,65,4,32,0,65,7,16,3,35,7,115,16,4,32,0,65,0,65,9,32,0,65,8,16,3,35,8,106,16,4,32,0,65,1,65,10,32,0,65,9,16,3,35,9,107,16,4,32,0,65,2,65,11,32,0,65,10,16,3,35,10,108,16,4,32,0,65,3,65,8,32,0,65,11,16,3,35,11,115,16,4,32,0,65,0,65,13,32,0,65,12,16,3,35,12,106,16,4,32,0,65,1,65,14,32,0,65,13,16,3,35,13,107,16,4,32,0,65,2,65,15,32,0,65,14,16,3,35,14,108,16,4,32,0,65,3,65,12,32,0,65,15,16,3,35,15,115,16,4,32,0,65,0,65,17,32,0,65,16,16,3,35,16,106,16,4,32,0,65,1,65,18,32,0,65,17,16,3,35,17,107,16,4,32,0,65,2,65,19,32,0,65,18,16,3,35,18,108,16,4,32,0,65,3,65,16,32,0,65,19,16,3,35,19,115,16,4,32,0,16,5,11,0,45,4,110,97,109,101,1,38,7,0,1,49,1,4,105,110,105,116,2,10,97,114,114,97,121,95,102,105,108,108,3,1,51,4,1,52,5,1,53,6,5,99,104,101,99,107 ];            const byte_code = new Uint8Array(code);

    const wasmModule = new WebAssembly.Module(byte_code);
    const wasmInstance = new WebAssembly.Instance(wasmModule, {});
    const wasm = wasmInstance.exports;
    
    const consoleDiv = document.getElementById('console');
    const inputField = document.getElementById('input');

    inputField.addEventListener('keydown', function (event) {
      if (event.key === 'Enter') {
        const inputText = inputField.value;
        processInput(inputText);
        inputField.value = '';
      }
    });

    function processInput(text) {
      const p = document.createElement('p');
      if (text.startsWith('TetCTF{') && text.endsWith('}') && text.length === 27) {

        let array_size= 20;
        let array_obj = wasm.init(array_size);
        
        for (var i = 0; i < array_size; i++) {
          wasm.array_fill(array_obj, i, text.charCodeAt(i+7));
        }
        if (wasm.check(array_obj )){
          p.textContent = '> Correct!';
        } else {
          p.textContent = '> Incorrect!';
        }
      } else {
        p.textContent = '> Incorrect!';
      }
      consoleDiv.appendChild(p);
      consoleDiv.scrollTop = consoleDiv.scrollHeight;
    }
  </script>
</body>
</html>

Web ページの画面は以下のようになっていました。

とりあえず WebAssembly をデコンパイルするため、HTML にハードコードされていたバイト列を .wasm ファイルとして保存しました。

しかし、wabt でデコンパイルしようと思ったものの上手く解析ができなかったため、仕方がないのでブラウザ上で表示されているアセンブリコードを読んでいくことにしました。

ちなみに、Wasm プラグインをインストールしている Ghidra でもデコンパイルには失敗しました。

JavaScript の実装を見るとわかる通り、入力された文字列はまず Flag フォーマット TetCTF{.*} を満たす 27 文字のテキストであるかが検証された後、wasm.init(array_size) と wasm.array_fill(array_obj, i, text.charCodeAt(i+7)); による初期化処理を行ったあとに、wasm.check(array_obj) による検証が実施されます。

function processInput(text) {
  const p = document.createElement('p');
  if (text.startsWith('TetCTF{') && text.endsWith('}') && text.length === 27) {

    let array_size= 20;
    let array_obj = wasm.init(array_size);

    for (var i = 0; i < array_size; i++) {
      wasm.array_fill(array_obj, i, text.charCodeAt(i+7));
    }
    if (wasm.check(array_obj )){
      p.textContent = '> Correct!';
    } else {
      p.textContent = '> Incorrect!';
    }
  } else {
    p.textContent = '> Incorrect!';
  }
  consoleDiv.appendChild(p);
  consoleDiv.scrollTop = consoleDiv.scrollHeight;
}

wasm.array_fill() 関数は以下のような実装になっていました。

ここでは、第 1 引数として与えられた配列の特定のインデックスに、第 3 引数で受け取った値に 83 を加算した値を格納しています。

これは Python で置き換えると以下のようになります。

# array_fill
def array_fill(arr,i,c):
    arr[i] = c + 83
    return arr

その後呼び出される check 関数は以下のような処理を行っています。

(func $check (;6;) (export "check") (param $var0 (ref null $type1)) (result i32)
    local.get $var0
    i32.const 0
    i32.const 1
    local.get $var0
    i32.const 0
    call $3
    global.get $global0
    i32.add
    call $4
    local.get $var0
    i32.const 1
    i32.const 2
    local.get $var0
    i32.const 1
    call $3
    global.get $global1
    i32.sub
    call $4
    local.get $var0
    i32.const 2
    i32.const 3
    local.get $var0
    i32.const 2
    call $3
    global.get $global2
    i32.mul
    call $4
    local.get $var0
    i32.const 3
    i32.const 0
    local.get $var0
    i32.const 3
    call $3
    global.get $global3
    i32.xor
    call $4
    local.get $var0
    i32.const 0
    i32.const 5
    local.get $var0
    i32.const 4
    call $3
    global.get $global4
    i32.add
    call $4
    local.get $var0
    i32.const 1
    i32.const 6
    local.get $var0
    i32.const 5
    call $3
    global.get $global5
    i32.sub
    call $4
    local.get $var0
    i32.const 2
    i32.const 7
    local.get $var0
    i32.const 6
    call $3
    global.get $global6
    i32.mul
    call $4
    local.get $var0
    i32.const 3
    i32.const 4
    local.get $var0
    i32.const 7
    call $3
    global.get $global7
    i32.xor
    call $4
    local.get $var0
    i32.const 0
    i32.const 9
    local.get $var0
    i32.const 8
    call $3
    global.get $global8
    i32.add
    call $4
    local.get $var0
    i32.const 1
    i32.const 10
    local.get $var0
    i32.const 9
    call $3
    global.get $global9
    i32.sub
    call $4
    local.get $var0
    i32.const 2
    i32.const 11
    local.get $var0
    i32.const 10
    call $3
    global.get $global10
    i32.mul
    call $4
    local.get $var0
    i32.const 3
    i32.const 8
    local.get $var0
    i32.const 11
    call $3
    global.get $global11
    i32.xor
    call $4
    local.get $var0
    i32.const 0
    i32.const 13
    local.get $var0
    i32.const 12
    call $3
    global.get $global12
    i32.add
    call $4
    local.get $var0
    i32.const 1
    i32.const 14
    local.get $var0
    i32.const 13
    call $3
    global.get $global13
    i32.sub
    call $4
    local.get $var0
    i32.const 2
    i32.const 15
    local.get $var0
    i32.const 14
    call $3
    global.get $global14
    i32.mul
    call $4
    local.get $var0
    i32.const 3
    i32.const 12
    local.get $var0
    i32.const 15
    call $3
    global.get $global15
    i32.xor
    call $4
    local.get $var0
    i32.const 0
    i32.const 17
    local.get $var0
    i32.const 16
    call $3
    global.get $global16
    i32.add
    call $4
    local.get $var0
    i32.const 1
    i32.const 18
    local.get $var0
    i32.const 17
    call $3
    global.get $global17
    i32.sub
    call $4
    local.get $var0
    i32.const 2
    i32.const 19
    local.get $var0
    i32.const 18
    call $3
    global.get $global18
    i32.mul
    call $4
    local.get $var0
    i32.const 3
    i32.const 16
    local.get $var0
    i32.const 19
    call $3
    global.get $global19
    i32.xor
    call $4
    local.get $var0
    call $5
  )
)

この中では、以下のステップで実行される処理を 20 文字分実行しています。

$3 関数で配列からインデックスに対応する値を取り出す
取り出した値を global 変数に定義された値と加算 or 減算 or 乗算 or XOR を行う
$4 関数を呼び出して配列の値を更新

=> param_1 が 0 の時

・もともとの値と、global の値を加算した値を加算して32でXORしてさらにarray_fillで83を加算して「var2 で指定された配列の値」を更新する

=> param_1 が 1 の時

・・もともとの値と、global の値を減算した値を加算して36でXORしてさらにarray_fillで83を加算して「var2 で指定された配列の値」を更新する

=> param_1 が 2 の時

・もともとの値と、global の値を乗算した値を加算して19でXORしてさらにarray_fillで83を加算して「var2 で指定された配列の値」を更新する

=> param_1 が 3 の時

・もともとの値と、global の値を乗算した値を加算して55でXORしてさらにarray_fillで83を加算して「var2 で指定された配列の値」を更新する
最終的な配列の値がハードコードされた値と一致するか $5 関数で検証する

これらのプロセスを Python スクリプトで書き起こした上で、Z3 を使用して正しい Flag を特定しました。

from z3 import *
from math import *

flag = [BitVec(f"flag[{i}]", 8) for i in range(27)]
s = Solver()

# TetCTF{AAAAAAAAAAAAAAAAAAA}
s.add(flag[0] == ord("T"))
s.add(flag[1] == ord("e"))
s.add(flag[2] == ord("t"))
s.add(flag[3] == ord("C"))
s.add(flag[4] == ord("T"))
s.add(flag[5] == ord("F"))
s.add(flag[6] == ord("{"))
s.add(flag[26] == ord("}"))
for i in range(7,26):
    s.add(And(
        (flag[i] >= 0x21),
        (flag[i] <= 0x7e)
    ))

# flag = list("TetCTF{") + [ord("A") for i in range(20)] + ["}"]

globals = [115,82,52,149,136,67,76,97,71,90,71,74,124,104,84,67,114,127,52,31]

# array_fill
def array_fill(arr,i,c):
    arr[i] = c + 83
    return arr

def f4(arr,type_num,index,value):
    tmp = arr[index] + value

    if type_num == 0:
        tmp = tmp ^ 32
    if type_num == 1:
        tmp = tmp ^ 36
    if type_num == 2:
        tmp = tmp ^ 19
    if type_num == 3:
        tmp = tmp ^ 55

    arr = array_fill(arr,index,tmp)
    return arr

arr = [0 for i in range(20)]
for i in range(20):
    arr = array_fill(arr,i,flag[i+7])

# print(arr)
next = [1,2,3,0,5,6,7,4,9,10,11,8,13,14,15,12,17,18,19,16]

for i in range(20):
    type_num = i % 4
    index = next[i]
    val = arr[i]
    g_val = globals[i]

    if type_num == 0:
        val = val + g_val
    if type_num == 1:
        val = val - g_val
    if type_num == 2:
        val = val * g_val
    if type_num == 3:
        val = val ^ g_val
    
    # print(type_num,index,val)
    arr = f4(arr,type_num,index,val)

# print(arr)

ans = [38793,584,738,38594,63809,647,833,63602,47526,494,663,47333,67041,641,791,66734,35553,561,673,35306]
for i in range(20):
    s.add(ans[i] == arr[i])

assert s.check() == sat
while s.check() == sat:
    m = s.model()
    for c in flag:
        print(chr(m[c].as_long()),end="")
    print("")
    break

この Solver を実行すると、正しい Flag が TetCTF{WebAss3mblyMystique} であることがわかりました。

Warm up(Rev)

Here’s a warm-up challenge that might just have a few surprises up its sleeve. Grab your tools and ready your Python scripts. It’s a bit tricky, but that’s part of the fun. Happy reversing! Password: c769662da57fe94b68cc08fb6d99ffc6

問題バイナリとして与えられた ELF ファイルを Ghidra でデコンパイルすると、標準入力から取得した入力値を check_key 関数で検証していることがわかります。

この関数のデコンパイル結果は以下のようになっていました。

undefined8 check_key(char *param_1)
{
  long lVar1;
  int iVar2;
  size_t len_flag;
  undefined8 uVar3;
  long in_FS_OFFSET;
  uint k;
  uint m;
  uint l;
  uint a;
  uint b;
  uint i;
  long mem1 [22];
  long mem2 [22];
  long unk [22];
  undefined8 local_38;
  undefined8 local_30;
  undefined4 local_28;
  undefined2 local_24;
  long local_20;
  
  local_20 = *(long *)(in_FS_OFFSET + 0x28);
  len_flag = strlen(param_1);
  if (len_flag == 0x54) {
    local_38 = 0x6766656463615f21;
    local_30 = 0x72706f6e6d6c6968;
    local_28 = 0x77757473;
    local_24 = 0x79;
    for (k = 0; k < 0x54; k = k + 1) {
      for (m = 0; (m < 0x15 && (*(char *)((long)&local_38 + (ulong)m) != param_1[k])); m = m + 1) {
        if (m == 0x14) {
          uVar3 = 0;
          goto LAB_00101603;
        }
      }
    }
    memset(mem1,0,0xa8);
    for (l = 0; l < 0x15; l = l + 1) {
      iVar2 = hash_64_fnv1a(param_1 + (l << 2),4);
      mem1[l] = (long)iVar2;
    }
    x = 0x75bcd15;
    y = 0x159a55e5;
    z = 0x1f123bb5;
    w = 0xdeadbeef;
    memset(mem2,0,0xa8);
    for (a = 0; a < 0x15; a = a + 1) {
      for (b = 0; b < 0x15; b = b + 1) {
        lVar1 = mem1[b];
        iVar2 = xorshift128();
        mem2[a] = lVar1 * (iVar2 % 0x400) + mem2[a];
      }
    }
    unk[0] = -0x90ee47fcb5;
    unk[1] = 0x673420daf2;
    unk[2] = 0x45eb817f02c;
    unk[3] = 0xfffffe3099503945;
    unk[4] = 0x18f8dce1227;
    unk[5] = 0x26050ea6875;
    unk[6] = 0x298599c4bf0;
    unk[7] = 0xfffff8a356ce9e58;
    unk[8] = 0xfffffed3c712cf36;
    unk[9] = 0xfffffe96846d630f;
    unk[10] = 0x58cb1ce3ff3;
    unk[11] = 0xfffffccf182c2a63;
    unk[12] = 0xfffffe57fdf3f1de;
    unk[13] = 0xfffffa603f35f962;
    unk[14] = 0xffffff7884570b57;
    unk[15] = 0x4897c4d9c1;
    unk[16] = 0xfffffeb9355e5cb4;
    unk[17] = 0xdcedf7d094;
    unk[18] = 0x3602e9cac47;
    unk[19] = 0xfffffee3667219d6;
    unk[20] = 0xfffffdc326c9b063;
    for (i = 0; i < 0x15; i = i + 1) {
      if (unk[i] != mem2[i]) {
        uVar3 = 0;
        goto LAB_00101603;
      }
    }
    uVar3 = 1;
  }
  else {
    uVar3 = 0;
  }
LAB_00101603:
  if (local_20 == *(long *)(in_FS_OFFSET + 0x28)) {
    return uVar3;
  }
                    /* WARNING: Subroutine does not return */
  __stack_chk_fail();
}

この関数の処理も、いくつかのステップに分けることができます。

まず最初のステップですが、事前に定義された 0x15 個の文字との比較を行っています。

  len_flag = strlen(param_1);
  if (len_flag == 0x54) {
    # 0x21,0x5F,0x61,0x63,0x64,0x65,0x66,0x67,0x68,0x69,0x6C,0x6D,0x6E,0x6F,0x70,0x72,0x73,0x74,0x75,0x77,0x79
    # !_acdefghilmnoprstuwy
    local_38 = 0x6766656463615f21;
    local_30 = 0x72706f6e6d6c6968;
    local_28 = 0x77757473;
    local_24 = 0x79;
    for (k = 0; k < 0x54; k = k + 1) {
      for (m = 0; (m < 0x15 && (*(char *)((long)&local_38 + (ulong)m) != param_1[k])); m = m + 1) {
        if (m == 0x14) {
          uVar3 = 0;
          goto LAB_00101603;
        }
      }
    }

コンテスト中は少し読み違えてしまっていましたが、ここでは正しい Flag 内文字列 0x54 文字のすべてが、この 0x15 個の文字のいずれかであることを検証しています。

次のステップでは、hash64fnv1a という関数を用いて、0x54 文字の Flag 文字列を 4 文字ずつ 8 バイトのハッシュに変換しています。

memset(mem1,0,0xa8);
for (l = 0; l < 0x15; l = l + 1) {
  iVar2 = hash_64_fnv1a(param_1 + (l << 2),4);
  mem1[l] = (long)iVar2;
}

次のステップでは、xorshift128 関数で取得した 8 バイトの値を0x400 で mod した値と hash64fnv1a でハッシュ化した値を使用して、mem2 領域のデータを更新します。

x = 0x75bcd15;
y = 0x159a55e5;
z = 0x1f123bb5;
w = 0xdeadbeef;
memset(mem2,0,0xa8);
for (a = 0; a < 0x15; a = a + 1) {
  for (b = 0; b < 0x15; b = b + 1) {
    lVar1 = mem1[b];
    iVar2 = xorshift128();
    mem2[a] = lVar1 * (iVar2 % 0x400) + mem2[a];
  }
}

このデータは最後のステップでハードコードされた値と比較され、すべてのデータが一致する場合は正しい Flag として検証をパスできます。

for (i = 0; i < 0x15; i = i + 1) {
  if (unk[i] != mem2[i]) {
    uVar3 = 0;
    goto LAB_00101603;
  }
}
uVar3 = 1;

また、xorshift128 関数は以下のような実装になっています。

uint xorshift128(void)
{
  uint uVar1;
  
  uVar1 = x ^ x << 0xb;
  x = y;
  y = z;
  z = w;
  w = w ^ w >> 0x13 ^ uVar1 ^ uVar1 >> 8;
  return w;
}

ここで Seed として使用する x,y,z,w は初期値がハードコードされているので、xorshift128 関数の出力としては固定値となります。

コンテスト中は Z3 で Flag を取得しようと試行錯誤していましたが、おそらく元となるバイト列の扱いをミスっているようで Flag の取得には至りませんでした。

しかし、実装をよく見ると Seed が明らかな xorshift128 関数の出力は固定値として求めることができます。

また、mem2[a] = lVar1 * (iVar2 % 0x400) + mem2[a]; にて行っている mem2 の更新処理については、Flag 文字列の 4 文字区切りごとに取得したハッシュ(lVar1 ) を項とする 21 項の連立方程式で解くことができることがわかります。

そこで、最終的に以下の Solver を使用して正しい Flag が TetCTF{may_the_lanterns_of_the_lunar_new_year_light_up_your_path_to_success_and_happiness!!} になることを特定できました。

from ctypes import *
import numpy as np
import math
from itertools import permutations,product

ans = [0 for i in range(0x15)]
ans[0] = 0xffffff6f11b8034b
ans[1] = 0x673420daf2
ans[2] = 0x45eb817f02c
ans[3] = 0xfffffe3099503945
ans[4] = 0x18f8dce1227
ans[5] = 0x26050ea6875
ans[6] = 0x298599c4bf0
ans[7] = 0xfffff8a356ce9e58
ans[8] = 0xfffffed3c712cf36
ans[9] = 0xfffffe96846d630f
ans[10] = 0x58cb1ce3ff3
ans[11] = 0xfffffccf182c2a63
ans[12] = 0xfffffe57fdf3f1de
ans[13] = 0xfffffa603f35f962
ans[14] = 0xffffff7884570b57
ans[15] = 0x4897c4d9c1
ans[16] = 0xfffffeb9355e5cb4
ans[17] = 0xdcedf7d094
ans[18] = 0x3602e9cac47
ans[19] = 0xfffffee3667219d6
ans[20] = 0xfffffdc326c9b063

def hash_64_fnv1a(data):
    fnv_prime = 0x100000001b3
    hash = 0xcbf29ce484222325
    for byte in data:
        hash = c_int32((hash ^ byte) * fnv_prime).value
    return hash

x = 0x75bcd15
y = 0x159a55e5
z = 0x1f123bb5
w = 0xdeadbeef

def xorshift128():
    global x, y, z, w
    v1 = ((c_uint32(x<<11).value ^ c_uint32(x).value) >> 8)
    v1 ^= c_uint32(x<<11).value ^ x
    v1 = c_uint32(v1).value
    x = y
    y = z
    z = w
    w ^= c_uint32(w).value >> 19
    w ^= v1
    w = c_int32(w).value
    return w

hashes = {}
words = "!_acdefghilmnoprstuwy"
for chars in product(words,repeat=4):
    A = ''.join(chars)
    hashes[hash_64_fnv1a(A.encode())] = A


X = []
for i in range(0x15):
    X.append([int(math.fmod(xorshift128(), 1024)) for n in range(0x15)])

# N1 = val[0]*X[i*0x15+0] + 0
# N2 = val[1]*X[i*0x15+1] + N1
# N3 = val[2]*X[i*0x15+2] + N2
# N4 = val[3]*X[i*0x15+3] + N3
# N5 = val[4]*X[i*0x15+4] + N4
# N6 = val[5]*X[i*0x15+5] + N5
# N7 = val[6]*X[i*0x15+6] + N6
# N8 = val[7]*X[i*0x15+7] + N7
# N9 = val[8]*X[i*0x15+8] + N8
# N10 = val[9]*X[i*0x15+9] + N9
# N11 = val[10]*X[i*0x15+10] + N10
# N12 = val[11]*X[i*0x15+11] + N11
# N13 = val[12]*X[i*0x15+12] + N12
# N14 = val[13]*X[i*0x15+13] + N13
# N15 = val[14]*X[i*0x15+14] + N14
# N16 = val[15]*X[i*0x15+15] + N15
# N17 = val[16]*X[i*0x15+16] + N16
# N18 = val[17]*X[i*0x15+17] + N17
# N19 = val[18]*X[i*0x15+18] + N18
# N20 = val[19]*X[i*0x15+19] + N19
# N21 = val[20]*X[i*0x15+20] + N20
# ans が右辺ベクトル、X[i*0x15+j] が係数行列になるので上記の連立方程式を解く

A = np.array(X)
B = np.array([c_int64(n).value for n in ans])
solution = np.linalg.solve(A, B)

for s in solution:
    v = c_int64(round(s)).value
    print(hashes[v],end="")