# NASA HW0
# NA
## 1. Short Answer
### 1.
參考資料:
https://ithelp.ithome.com.tw/articles/10208750
https://blog.zhenghui.idv.tw/2020/07/27/%E6%95%99%E4%BD%A0%E5%A6%82%E4%BD%95%E5%BF%AB%E9%80%9F%E7%9C%8B%E6%87%82-TCP-IP%E4%BA%94%E5%B1%A4-%E7%B6%B2%E8%B7%AF%E5%B0%81%E5%8C%85/

1. Physical Layer: 利用硬體通訊設備傳輸光電訊號。如: 纜線、Wi-Fi 無線電波。
2. Data Link Layer: 主要用來定義來源/目的的 MAC 地址。如: Ethernet、Wi-Fi。
3. Network Layer: 負責封包來源傳到目的的路徑選擇問題，並在抵達時檢查要送往哪個地址。如: IP。
4. Transport Layer: 確保資料送達的順序，並紀錄來源/目的 port 的位置。如: TCP、UDP。
5. Application Layer: 為應用程式提供網路通信接口，透過各種協議實現不同應用之間的數據傳輸。如: HTTP、FTP。

### 2.
#### (a)
參考資料:
https://www.etherwan.com/tw/support/featured-articles/brief-introduction-vlans
https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E8%99%9A%E6%8B%9F%E5%B1%80%E5%9F%9F%E7%BD%91
#### (b)
參考資料:
https://tung168.pixnet.net/blog/post/330937279
https://www.wpgdadatong.com/blog/detail/72475

Switch:
收到資料後，switch 會去查 MAC address 再把資料送去指定主機。在 ICP/IP 架構主要運作階層是 Data Link layer ，依據 MAC 位址轉發資料。

Router:
Router有一個對外連接的口和數個連接不同區域網路的口。收到資料後會根據 routing table獲得各台主機的 IP 位置判斷資料傳輸路徑。在 ICP/IP 架構主要運作階層 Network Layer，依據 IP 位址決定路徑。

#### (c)
參考資料:
https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwiKtJPT28qLAxU6mq8BHVg7O-kQwqsBegQIBxAG&url=https%3A%2F%2Fwww.youtube.com%2Fwatch%3Fv%3DMRIuIcQs_Yw&usg=AOvVaw3TqEObuOK1mLvz0ePfvimN&opi=89978449
https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwiKtJPT28qLAxU6mq8BHVg7O-kQwqsBegQIBxAG&url=https%3A%2F%2Fwww.youtube.com%2Fwatch%3Fv%3DMRIuIcQs_Yw&usg=AOvVaw3TqEObuOK1mLvz0ePfvimN&opi=89978449

Broadcast Storm 是當網路中的 Broadcast 封包過多時導致設備運行速度變慢。可以透過 VLAN　或設定 Broadcast Storm Control 來預防。

Switching Loop 發生在將兩台交換機互相連接時封包不斷在網路內循環。可以啟用 STP 或檢查交換機間的連接來預防。

Switching loop 有可能會導致 Broadcast Storm 造成網路癱瘓。

### 3.
參考資料:
https://www.ithome.com.tw/tech/92046

因為 IPv4 提供的位置數量以不敷使用。
理論上 IPv6 可以提供2的32次方個地址，但不排除未來也有用完的一天，因此有可能會需要換成其他的。
兩個版本的主要差別是 IPv4 是由32位元組成，以8個位元為一個單位的2進位表示法; IPv6 是128位元組成，一組為4個位元的16進位表示法。
因為 IPv4 與 IPv6 並不相容，許多企業能仰賴 IPv4 ，過度的成本高。

### 4.
參考資料:
https://ithelp.ithome.com.tw/articles/10294859
https://www.explainthis.io/zh-hant/swe/tcp-udphttps://www.explainthis.io/zh-hant/swe/tcp-udp

TCP: 在傳輸前將資料分割成小封包並加上編號。接收端收到資料後回傳確認信號，發送斷再送出下一份封包，最後經過檢查再將資料組合起來。

UDP: 沒有接收確認機制，以串流方式傳送資料，發送端不會等接收端的確認信號。

兩者都是傳輸資料的通信協定，TCP 注重資料傳輸的正確性， UDP 注重資料傳輸的效率。
如果對於資料的完整性要求較高可以選擇 TCP ，若要求更快的速度可以選擇 UDP。

### 5.
參考資料:
https://ithelp.ithome.com.tw/articles/10221197
https://www.linktech.com.tw/post/efk-elasticsearch-fluentd-kibana

EFK 主要由三大部分組成:
1.Elasticsearch：是一個分散式的搜索和分析引擎，特別適合用於處理大量的結構化和非結構化數據。
2.Fluentd：是一個開源的數據收集器，用於標準化、統一和轉發日誌數據。
3.Kibana：是一個用於可視化和分析數據的開源工具。

優點:
可以快速地收集、存儲、搜索和可視化大量的日誌數據，從而提高應用程序的性能和穩定性,並且擁有高度可擴展性。

缺點:
Elasticsearch 的 CPU 、記憶體與儲存空間需求大，若沒有足夠的硬體設備會導致服務運行緩慢。

### 6.
參考資料:
https://www.geeksforgeeks.org/types-of-multiplexing-in-data-communications/
https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwi-kO_N6MqLAxWJk68BHdLOLvEQFnoECBwQAQ&url=https%3A%2F%2Fccnet.ntu.edu.tw%2FNTU%2Fmain.html&usg=AOvVaw3Nuc1FzVO7dlEVS_IkBXVK&opi=89978449

FDM: 將可用頻寬分成多個不同頻率的子頻段，每個訊號佔據不同的頻率範圍，並同時傳輸。
TDM: 將傳輸時間切割成多個 Time Slots，不同訊號在不同時間片內傳輸。
WDM: 光纖通訊中的 FDM 版本，透過不同的光波長在光纖中傳輸多個訊號。

我不是資工系的學生，以學校網路作為對照。
大多數 Wi-Fi 都會使用 FDM ，推測有用到。
如果同時很多學生在使用 Wi-FI 可以明顯感覺速度下降，推測有使用 TDM。
根據臺大資訊網路組的校園網路概況介紹中提到有使用光纖網路，因此推測有 WDM。

## Command Line Utilities
### 1. 請對 speed.ntu.edu.tw trace route,並回答下列問題:在本題中,請使用 NTU SSL VPN 完成作答。依照你的系統,你可以自由選擇使用 traceroute 或 tracert,惟請確保作答前後一致。
參考資料:
https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjk1JzFlMuLAxWRdfUHHXrJNxAQFnoECB8QAQ&url=https%3A%2F%2Fwww.ibm.com%2Fdocs%2Fzh-tw%2Fpower10%3Ftopic%3Dcommands-traceroute-command&usg=AOvVaw3ntFFGo1SS2QQJjdq297jt&opi=89978449
https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjk1JzFlMuLAxWRdfUHHXrJNxAQFnoECAgQAQ&url=https%3A%2F%2Fsupport.microsoft.com%2Fzh-tw%2Ftopic%2F%25E5%25A6%2582%25E4%25BD%2595%25E4%25BD%25BF%25E7%2594%25A8-tracert-%25E7%2596%2591%25E9%259B%25A3%25E6%258E%2592%25E8%25A7%25A3-windows-%25E4%25B8%25AD%25E7%259A%2584-tcp-ip-%25E5%2595%258F%25E9%25A1%258C-e643d72b-2f4f-cdd6-09a0-fd2989c7ca8e&usg=AOvVaw2S2OMnZr4nF8yui-shvas1&opi=89978449
https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjk1JzFlMuLAxWRdfUHHXrJNxAQFnoECB0QAQ&url=https%3A%2F%2Fhelpcenter.trendmicro.com%2Fzh-tw%2Farticle%2Ftmka-08254%2F&usg=AOvVaw3SBXgkIHOZ5eJLZ05EyPzZ&opi=89978449
#### (a)

tracert speed.ntu.edu.tw

#### (b)

# 方法一:
nslookup speed.ntu.edu.tw


# 方法二:
ping speed.ntu.edu.tw


#### (c)

1. 10.200.200.200: 這是一個私有IP，因為 10.x.x.x屬於 RFC 1918 定義的私有 IP。
2. ip4-126.vpn.ntu.edu.tw [140.112.4.126]: 是公共IP，因為140.112.x.x 屬於台大公網IP。
3. 140.112.5.178: 是公共IP，原因與2.同。

#### (d)

不一定，tracert 每行數字代表意思分別為第一、二、三次發送封包的回應時間，這是受到該節點的附載量或路由策略所影響，與越下面就越大沒有直接關係。

#### (e)


tracert 在 Windows 中使用的是 ICMP
，透過發送ICMP Echo Request 封包並逐漸增加 TTL 來測試路徑上的每個節點。
先發送 TTL = 1，第一個路由器收到後 TTL 變為0，回應 ICMP Time Exceeded。
接著發送 TTL = 2，第二個路由器收到後 TTL 變為0，回應 ICMP Time Exceeded
一直到發送 TTL = 3，speed.ntu.edu.tw 收到請求，回應 ICMP Echo Reply

### 接下來的問題請針對 140.112.91.2 這台伺服器進行回答:對於題目中需要附上指令的部分,若你的指令有使用到任何參數,請列出你認為解題所需最簡短的參數組合,可以附上必須使用這個參數的原因作為輔助說明。
參考資料:
https://www.runoob.com/linux/linux-comm-ping.html
https://nmap.org/docs.html
https://tw.alphacamp.co/blog/nginx

#### (a)

ping 140.112.91.2


#### (b)

nmap -sn 140.112.91.2
# -sn：這個參數讓 nmap 只執行 Ping Scan，
# 不進行 Port Scan（預設 nmap 會執行 Port Scan）。


ping 無法偵測到主機，但 nmap 可以。
這可能是因為 nmap 使用 ARP 、 TCP SYN 等方式來掃描，相較 ping 只發送 ICMP Echo Request 更難被防火牆封鎖。

####

nmap -p 80 -sV 140.112.91.2
# -p 80：指定掃描 port 80（HTTP 預設端口）。
# -sV：啟用 服務偵測，可以找出埠口上運行的應用程式名稱及其版本。


Nginx 是一款開源的網路伺服器，能夠用於多種網路服務，包括 HTTP 伺服器、反向代理伺服器、郵件代理伺服器等。

#### (d)

# 與 port 80 進行連線
curl -X POST http://140.112.91.2/ -v


# 根據提示搜尋 48000-49000 區間
# 連線位於 port 48763 的服務
nmap -p 48000-49000 -sV 140.112.91.2


welcome to nasa!!! (screenshot me as proof for your answer)\

### DNS record 請附上解每題的指令和答案。
參考資料:
https://learn.microsoft.com/zh-tw/windows-server/administration/windows-commands/nslookup

#### (a)

nslookup Bocchi-Tracker.csie.ntu.edu.tw


140.112.30.131

#### (b)

nslookup 140.112.30.131


Starry.csie.ntu.edu.tw

#### (c)

nslookup -type=TXT Starry.csie.ntu.edu.tw


Your guitar is in the box

#### (d)

nslookup -type=CNAME Bocchi.csie.ntu.edu.tw


Gu1tArHer0

### 3. Basic Wireshark (11pt)### 3. Basic Wireshark (11pt)
參考資料:
https://www.wireshark.org/docs/
#### 1.
##### (a)

port 3000

### 4. Cryptography (5pt)
####

Step 1: ``nc 140.112.91.1 48763``

# SA
## 6. btw I use arch(15pt)
參考資料:
https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjP1cTAvs2LAxWVdPUHHR27CngQwqsBegQICxAG&url=https%3A%2F%2Fwww.youtube.com%2Fwatch%3Fv%3Db1s-W7dSzBc&usg=AOvVaw1cSxPx-mi9d8dPEt-d1Wju&opi=89978449
https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjewtrPvs2LAxUzZvUHHfE2IBAQFnoECAgQAQ&url=https%3A%2F%2Fhackmd.io%2F%40MagicBeaver%2Fwindowsinstallvirtualbox&usg=AOvVaw3uBAatq-EeGJhyTHm0wz3t&opi=89978449

### 6-0. (0pt)

i use virtualbox on my win11 laptop. (https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads)


新增虛擬機

設置記憶體與分配核心
設置虛擬機硬碟分配大小
啟動虛擬機
切分磁碟區(15G)

fdisk /dev/sda
n
p
1
[ENTER]
+15G

切分磁碟區(5G)

fdisk /dev/sda
n
p
2
[ENTER]
+5G

建立swap(8G)

fdisk /dev/sda
n
p
3
[ENTER]
+8G
t
3
82
w 

格式化分割磁碟區

mkfs.ext4 /dev/sda1
mkfs.ext4 /dev/sda2
mkswap /dev/sda3

啟用swap

swapon /dev/sda3

掛載分割區

mount /dev/sda1 /mnt
mkdir /mnt/home
mount /dev/sda2 /mnt/home

查看硬碟配置

lsblk -f

查看swap配置

free -h

安裝基本系統

pacstrap /mnt base linux linux-firmware

產生 fstab

genfstab -U /mnt >> /mnt/etc/fstab

進入新系統

arch-chroot /mnt

設定主機名

echo "b10611035" > /etc/hostname

安裝GRUB

pacman -S grub
grub-install --target=i386-pc /dev/sda
grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg

建立使用者

useradd -m -G wheel -s /bin/bash nasa
echo "nasa:nasa" | chpasswd

允許wheel使用sudo權限

pacman -S sudo
echo "%wheel ALL=(ALL) ALL" >> /etc/sudoers

重啟

exit
umount -R /mnt
reboot

移除.iso檔並重啟
登入使用者nasa
測試分割磁碟是否自動掛載

df -h


swapon --summary


### 6-1

echo "b10611035" | sudo tee /etc/hostname


#### 6-2

lsblk -o NAME,UUID,MOUNTPOINT

#### 6-3

cat /etc/os-release


uname -a


## Flag Hunting(25pt)
### 1. history
參考資料:
https://blog.gtwang.org/linux/mastering-linux-command-line-history/

#### (a)

echo $HISTFILE

#### (b)

echo $HISTSIZE

#### (c)

echo $HISTFILESIZE

如果要更改可以

cat ~/.bashrc | grep HISTFILESIZE


加入一行

export HISTFILESIZE=10000

#### (d)

cat

看起來沒有要求的NASA.......

cat ~/.bash_history


sed -n '104p' $HISTFILE


y0UFIND+heCoRr3tFL4G

### 2. Treasure box
參考資料:
https://www.ibm.com/docs/zh-tw/aix/7.3?topic=d-du-command

/home/nasa/treasure

依照檔案大小排序後找出最小的檔案

du -b * | sort -n | head -n 1

得知flag-539

sed -n '310p' flag-539


EZ_TrEa$Ur3_HunT!

### 3. 魔物(/home/nasa/boss)(5pt):

./boss & pkill -P $!
# ./boss &: run boss in the background
# pkill -P $!: kill all subprocess


m0dERn_Pr0B1esem$_reQU1r3_m0dERn_SO1uT10N5

### 4. 通關密語(/home/nasa/chal)(5pt):

strings chal | grep "486" | grep -n "re02"


./chal "$(strings chal | grep "486" | grep "re02")"


n4ndeharuh1ka93yatt4n0

### tmux (本題沒有 flag)(4pt)
參考資料:
https://larrylu.blog/tmux-33a24e595fbc

.tmux.conf 中的設定的prefix是 C-a 而非一般的 C-b

我的指令:
1. <Ctrl+b> + "
2. <Ctrl+b> + %
3. <Ctrl+b> + "
4. <Ctrl+b> + %
5. <Ctrl+b> + "
6. <Ctrl+b> + %

### 8. 準備
參考資料:
https://docs.docker.com/
https://www.cnblogs.com/renxinyuan/p/4252019.html

#### 8-1. 解讀古老卷軸(3pt)

vim Dockerfile


FROM python:3.9-slim
# 使用 python:3.9-slim 作為image，這是一個精簡版本的 Python 3.9 image。

RUN apt-get update && apt-get install -y \
    build-essential \
    libssl-dev \
    net-tools \
    iproute2 \
    tcpdump \
    tshark \
    nano \
    curl \
    wget \
    vim \
    less \
    procps \
    lsof \
    iputils-ping \
    && rm -rf /var/lib/apt/lists/*
# 更新安裝工具後安裝多個套件

RUN mkdir -p /usr/libexec/run
# 建立 run 來存要執行的檔案

COPY usr/libexec/run/dist/transfer /usr/libexec/run/transfer
# 將本機的 usr/libexec/run/dist/transfer 檔案複製到container內的 /usr/libexec/run/transfer。

COPY usr/libexec/run/run.sh 
# 將 usr/libexec/run/run.sh 複製到 /usr/libexec/run/run.sh。

RUN chmod +x /usr/libexec/run/transfer
RUN chmod +x /usr/libexec/run/run.sh
# chmod +x: 讓 transfer 和 run.sh 具有可執行權限

CMD ["/usr/libexec/run/run.sh"]
# 當容器啟動時會執行這個 sh script。

#### 8-2. 啟動聖杯(3pt)
查看有的docker image

docker images


啟動 container

docker run -it my-magic-cup

出現錯誤，可能是run.sh的問題
查看 run.sh

vim /usr/libexec/run/run.sh

set up MAGIC_SPELL

docker run -e MAGIC_SPELL=hahahaiLoveNASA -d my-magic-cup

docker ps


activate bash terminal

docker exec -it 32598b1f3d61 /bin/bash


tcpdump -i lo udp -nn -A


3948/02/22