mt-predictor

mt-predictor は実行中の Python プロセスのメモリをスキャンして、random.random() が次に出力する値を 完全に予測 するためのものです。
教育・研究・セキュリティ検証を目的としています。

詳細は以下の記事で解説しています:

https://zenn.dev/t3tra/articles/f3f9040788c790

Features

• CPython の Mersenne Twister の内部状態 (mt[624] + index)をメモリから直接解析
• 完全な再現性: random.random() の出力が 100% 一致
• Linux 向け (Docker で簡単に再現可)

Usage

1. ビルド

docker build -t mt-predictor .

2. Docker コンテナを起動

docker run -it --rm --cap-add=SYS_PTRACE --security-opt seccomp=unconfined mt-predictor

--cap-add=SYS_PTRACE と --security-opt=unconfined は他プロセスのメモリにアクセスするために必要です。

3. Python を起動

python3 victim.py &

victim.py は os.getpid() を出力した後、time.sleep(10) で 10 秒間スリープし random.random() の結果を出力します。 & はバックグラウンドで実行するためのものです。

4. mt-predictor を実行

victim.py の待機時間(time.sleep(10))中に、ターミナルで以下のコマンドを実行します。

./mt-predictor <PID>

<PID> は victim.py のプロセス ID です。先ほどの os.getpid() の出力を確認してください。 mt-predictor.py は対象プロセスのメモリアドレスを検索し random.random() の出力を 3 回先まで予測します。

5. 出力を確認

例えば以下のような出力が得られます。

root@920d7178d451:/app# python3 victim.py &
[1] 8
root@920d7178d451:/app# PID: 8
./mt_predictor 8
[+] state @ offset 0x84b0
    next[1] random.random() = 0.23343851299819518
    next[2] random.random() = 0.28635628575684968
    next[3] random.random() = 0.14805106308346927
root@920d7178d451:/app# random.random(): 0.23343851299819518

[1]+  Done                    python3 victim.py
root@920d7178d451:/app# 

Directory

Dockerfile      # Docker 構成用
README.md       # 本ファイル
mt19937ar.c     # Mersenne Twister 実装 (広島大学提供 + 修正)
mt19937ar.h     # 上記実装のヘッダ
mt_predictor.c  # 本体の C プログラム
victim.py       # 予測対象の Python プログラム

Caution / Disclaimer

• このツールは教育・研究・セキュリティ検証を目的としています。
• ご利用は自己責任でお願いします。

License

このプログラムは MIT ライセンスに基づいています。

広島大学の Mutsuo Saito 氏らによる Mersenne Twister 実装については BSD 3 条項ライセンスに基づいています。

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MIT License

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Copyright (c) 2011 Mutsuo Saito, Makoto Matsumoto, Hiroshima
University and The University of Tokyo. All rights reserved.

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