Randar: ช่องโหว่ Minecraft ที่แคร็ก RNG ของเซิร์ฟเวอร์ด้วยการย่อแลตทิซ LLL

ต่อไปนี้คือประเด็นสำคัญจากคำอธิบายและข้อมูลเกี่ยวกับ Randar โดยสรุปในรูปแบบ Markdown:

ภาพรวมของการโจมตี Randar

• Randar เป็นช่องโหว่สำหรับ Minecraft เวอร์ชัน Beta 1.8 ถึง 1.12.2 ที่สามารถเปิดเผยตำแหน่งของผู้เล่นคนอื่นได้ ด้วยการแคร็ก java.util.Random ที่ถูกนำกลับมาใช้ซ้ำอย่างไม่ถูกต้องในเซิร์ฟเวอร์ Minecraft
• มันทำงานโดยใช้การย่อแลตทิซ LLL เพื่อหาสถานะภายในของ RNG จากพิกัดที่แม่นยำของไอเท็มดรอปเมื่อบล็อกถูกขุดทำลาย
• ช่องโหว่นี้ถูกค้นพบโดย n0pf0x (pcm1k) เมื่อวันที่ 7 ตุลาคม 2022

Randar ทำงานอย่างไร

• โค้ดของ Minecraft นำ RNG เดียวกันกลับมาใช้ซ้ำผิดพลาดระหว่างการสร้างภูมิประเทศ (เช่น Woodland Mansions) และการกระทำภายในเกม (เช่น การขุดบล็อก)
• เมื่อมีการโหลดชังก์ ระบบจะตรวจสอบโครงสร้างอย่าง Woodland Mansions และรีเซ็ตค่า seed ของ RNG ตามพิกัดของชังก์
• เมื่อผู้เล่นขุดบล็อกหลังจากนั้นไม่นาน พิกัดของไอเท็มดรอปจะถูกกำหนดโดยสถานะของ RNG
• ด้วยการใช้การย่อแลตทิซ จึงสามารถระบุสถานะภายในที่แน่นอนของ RNG ได้จากพิกัดของไอเท็มดรอป
• การย้อนสถานะ RNG กลับไปจะเผยพิกัดของชังก์ที่ถูกโหลดล่าสุด ทำให้ตำแหน่งของผู้เล่นถูกเปิดเผย

การปกป้องคลังของจาก Randar

• การสร้างคลังของในพื้นที่ Woodland หลอกบางแห่งที่มีอีกพื้นที่หนึ่งอยู่ภายใน 4 ขั้นของ RNG สามารถหลอกผู้ใช้ช่องโหว่ได้
• การทำให้คลังทั้งหมดอยู่ภายในพื้นที่ดังกล่าว และวางบัญชี AFK ไว้ที่จุดล่อ จะช่วยเพิ่มการป้องกันได้

โค้ดโจมตีฉบับเต็มและการแพตช์

• มีการให้โค้ด Java แบบเต็มสำหรับแคร็กสถานะ RNG จากพิกัดไอเท็มดรอป และย้อนกลับเพื่อหาตำแหน่งผู้เล่น
• สำหรับเซิร์ฟเวอร์ Minecraft ที่ยังใช้เวอร์ชันที่มีช่องโหว่ การแพตช์คือแก้ฟังก์ชัน World.setRandomSeed() ให้ใช้ RNG คนละอินสแตนซ์สำหรับการสร้างโลก

หมายเหตุเพิ่มเติมจาก n0pf0x

• n0pf0x ใช้ระบบแคชเพื่อให้การค้นหา seed ไปยังพิกัดทำได้เร็วกว่าแนวทาง GPU hashmap ของ Mason
• มีการอธิบายเทคนิคสำหรับติดตาม hit ในมิติ The End ซึ่งยากกว่า เพราะชังก์จะมีผลต่อ RNG เฉพาะตอนถูกสร้างครั้งแรกเท่านั้น
• "End Occupancy Tracker" ใช้ประเมินว่าผู้เล่นคนใดอยู่ใน The End จากจำนวนการเรียก RNG ต่อ tick เพื่อช่วยระบุว่าใครเป็นต้นเหตุของ hit บางรายการ

ความเห็นของ GN⁺

• Randar เป็นช่องโหว่ร้ายแรง เพราะสามารถหา seed และเปิดเผยตำแหน่งของผู้เล่นได้ทั่วทั้งโลกของเกม หากเป็นเซิร์ฟเวอร์ที่ยังไม่อัปเดตเป็น 1.13 หรือยังไม่ติดแพตช์ ก็อาจเป็นภัยคุกคามอย่างมาก
• โดยเฉพาะในเซิร์ฟเวอร์แนว anarchy ที่อนุญาตการแฮ็ก ก็มีโอกาสสูงที่จะถูกนำไปใช้เป็นเครื่องมือโกง จึงดูเป็นเรื่องเร่งด่วนที่ต้องมีมาตรการรับมือ
• การใช้ RNG เดียวทั้งโลกอาจเป็นทางเลือกเพื่อความสะดวก แต่เมื่อพบช่องโหว่แล้ว มันดูเป็นข้อบกพร่องเชิงสถาปัตยกรรมที่อาจส่งผลต่อทั้งเกม ส่วนที่ต้องการ seed ที่คาดเดาได้และใช้ซ้ำควรแยกไปจัดการด้วย RNG คนละตัว
• อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสามารถอนุมานได้จาก PoC replay ของเวอร์ชันก่อน 1.12 เช่นกัน จึงควรย้อนกลับไปตรวจสอบว่า replay เก่า ๆ เคยเปิดเผยฐานสำคัญหรือไม่
• ไม่ใช่แค่ Minecraft เท่านั้นที่เคยพบช่องโหว่จากการนำ seed กลับมาใช้ซ้ำ เกมอื่น ๆ ก็มีกรณีลักษณะนี้เช่นกัน seed หรือ RNG ที่ใช้ในระบบสำคัญของเกมจึงต้องได้รับการตรวจสอบอย่างรอบคอบ ทั้งคาบของ pseudo-random number, ความสุ่มของ seed และการนำ seed กลับมาใช้ซ้ำ

[GN⁺]

ความเห็นจาก Hacker News

นี่คือประเด็นสำคัญที่สรุปจากความเห็นบน Hacker News:

• ในการแข่งขัน "International RoShamBo Programming Competition" ปี 1999-2000 บอตชื่อ "Nostradamus" ชนะด้วยการย้อนสถานะของตัวสร้างเลขสุ่มเพื่อทำนายการเล่นของบอตพื้นฐานแบบสุ่มได้ถูกต้อง 100%

• การลดแลตทิซแบบ LLL ซึ่งเป็นอัลกอริทึมเดียวกับที่ใช้ในบอต "Nostradamus" ยังสามารถใช้แคร็กคีย์ของ PuTTY จาก nonce ที่มีอคติได้ ตามที่ 'tptacek อธิบายไว้ในความเห็นบน Hacker News เมื่อไม่นานมานี้

• เซิร์ฟเวอร์ Minecraft ของ SciCraft ใช้การตั้งค่าที่ซับซ้อนเพื่อควบคุมสถานะ RNG ของเกมแบบกำหนดได้แน่นอน ทำให้เกิดฟ้าผ่าแบบ "สุ่ม" ได้ทุกเฟรมเพื่อให้ดรอปไอเท็มดีขึ้น ดังที่มีการสาธิตไว้ในวิดีโอ YouTube

• ผู้แสดงความเห็นบางคนมองว่าเอ็กซ์พลอยต์นี้ทั้งน่าทึ่งและเป็นอุทาหรณ์ เพราะมันชี้ให้เห็นถึงความเสี่ยงของการที่แหล่งสุ่มหลายแหล่งมาโต้ตอบกันในโค้ด หลายคนมองว่านี่เป็นหนึ่งในเอ็กซ์พลอยต์ที่ซับซ้อนที่สุดเมื่อเทียบกับผลตอบแทนที่น้อยที่สุด

• แนวคิดเรื่อง "เซิร์ฟเวอร์สำหรับการใช้บั๊กแบบไร้กติกา" ใน Minecraft ถูกนำไปเปรียบเทียบกับภาพของการต่อสู้จริงใน metaverse สมมุติ

• ชุมชนม็อดดิ้ง/แฮ็ก Minecraft ได้รับคำชมว่ามีความซับซ้อนสูง โดยมีการสาธิตการแคร็ก RNG ภายในเกมที่น่าประทับใจในวิดีโอ YouTube อีกอันหนึ่ง

• การควบคุม RNG นี้ถูกนำไปเปรียบเทียบกับกราฟ phase space ของ RNG สำหรับ TCP ISN ที่อ่อนแอ

• ผู้เล่นบางคนชอบเซิร์ฟเวอร์แบบ "อนาธิปไตย" ใน Minecraft เช่น 2b2t และมองว่านี่คือวิธีที่เกมควรถูกเล่น แม้ว่าบางครั้งเซิร์ฟเวอร์เหล่านี้จะได้รับความนิยมมากเกินไปก็ตาม

• ผู้แสดงความเห็นคนหนึ่งสงสัยเกี่ยวกับภูมิหลังทางอาชีพของแฮ็กเกอร์เกม Minecraft ชื่อดัง Leijurv โดยคาดเดาว่าอาจทำงานในสาย infosec หรือ algorithmic trading จากทักษะที่น่าประทับใจของพวกเขา