HellGates，定制 CPU 门级挑战

简介 # 2025年夏天，我发布了一个名为HellGates的crackme。然后我于 11 月份将其发布在 clangmes.one 上。基本上，我在 VHDL 中设计了一个加密和位可寻址（不可字节寻址）的自定义 32 位 CPU，将其综合为具有多层混淆、防篡改、时序检查和反调试的门级网表。它是为人类设计的，但显然对法学硕士也很有效，直到现在。一年了，没有人解决这个问题。不是人类，他们花了数周/数月的时间然后放弃了。不是法学硕士，Claude 失败了，ChatGPT 失败了，DeepSeek 在我给人们的提示指导下进行了数天或数周的工作后也失败了，最终模型宣布挑战“在可用资源的情况下计算不可行”。然后，2026 年 9 月，GPT-6 在 SRE-Bench 上用了不到 20-30 分钟就解决了这个问题。感谢张卓让这一切成为可能！简而言之：保护 CPU 状态的加密是惰性完成的并且非常弱； GPT-6 使用了侧通道/差分分析攻击，这使得在删除所有混淆层后可以非常轻松地重玩运行。它给出了所使用的加密的提示、解密的寄存器、重新加密的寄存器、正确运行网表并转储所有解密的 1GB (data.bin) 内存。挑战的详细信息在这里：虚拟CPU架构。我在虚拟CPU中使用的程序。我使用的主机端混淆。工具链。 CPU 架构 # 一般信息： # 该架构包含 16 个 32 位通用寄存器，以及一些特殊寄存器： typespecial_registers is record Overflow_flag : boolean ;条件标志：布尔值；程序计数器：cpu_地址_类型；键修饰符：特殊键修饰符类型； index_for_key_modifier : cpu_word_index_type; tea_pseudo_random_state : tea_integer_type;结束记录special_registers；类型registers_record是一般记录：register_array；特殊：特殊寄存器；结束记录 registers_record ; Overflow_flag 是指发生任何类型的整数溢出或除以零时。这些操作都是有符号整数操作，并且包含基本 ALU 操作。 （加、减、乘…）condition_flag 用于在不同位置之间进行分支。示例： IsEqual R2 , 0 // condition_flag=1 Branch @ loc ... 当condition_flag = 0 时的指令 ... loc: ... 当condition_flag = 1 时的指令 ... 现在您可能会问：什么是 key_modifiers/index_for_key_modifier ？我稍后将在下面解释内存架构。现在所有操作码： -- 整数运算 --constant opcode_type_or : opcode_type := "00001" ;常量 opcode_type_and : opcode_type := "00010" ;常量 opcode_type_not : opcode_type := "00011" ;常量 opcode_type_add : opcode_type := "00100" ;常量 opcode_type_substract : opcode_type := "00101" ;常量 opcode_type_division : opcode_type := "00110" ;常量 opcode_type_multiply : opcode_type := "00111" ;常量 opcode_type_sla : opcode_type := "01000" ;常量 opcode_type_sra : opcode_type := "01001" ;常量 opcode_type_sll : opcode_type := "01010" ;常量 opcode_type_srl : opcode_type := "01011" ;常量 opcode_type_rol : opcode_type := "01100" ;常量 opcode_type_ror : opcode_type := "01101" ; -- 内存操作 --constant opcode_type_read : opcode_type := "01110" ;常量 opcode_type_write : opcode_type := "01111" ; -- 分支操作 --constant opcode_type_is_bigger : opcode_type := "10000" ;常量 opcode_type_is_lower : opcode_type := "10001" ;常量 opcode_type_is_equal : opcode_type := "10010" ;常量 opcode_type_had_integer_overflow : opcode_type := "10011" ; -- 跳转、分支、设置 --constant opcode_type_jump : opcode_type := "10100" ;常量 opcode_type_branch : opcode_type := "10101" ;常量 opcode_type_set : opcode_type := "10110" ; -- 扩展指令 --constant opcode_type_xor : opcode_type := "10111" ;好吧，这里没有太多混淆，我可以使用链式指令加密，对操作码和微码引擎进行洗牌，但我当时认为这是矫枉过正。 （确实如此，但现在不确定）内​​存架构： # 当你正在做一个在加密内存上运行的CPU时，你需要小心，你不能简单地从内存中的任何位地址获取位，否则当你尝试读/写整数/指令时，你只会解密/加密垃圾，所以你的CPU变得毫无用处。这就是它与非加密内存的不同之处，因为您可以直接在任何位地址上读/写（理论上，大多数流行的 CPU 当然不会这样做）。它需要在对齐地址中读/写内存。在我的上下文中，一个词是 CPU 可以读/写到 RAM 中特定插槽索引的位数（并且只有这个数字）。在我的架构中，字大小为 64 位，正如您所猜测的，这就是我使用的加密方法的块大小。然而，与纯文本内存相比，这更难将代码写入其中，因为你不能简单地