PHPerKaigi 2024に「ゴールド」「T-SHIRT」スポンサーとして協賛! PHPでQuineに挑戦してみた in PHPerチャレンジ企画

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はじめに

こんにちは!動画配信開発部プレミアムグループ所属、23新卒エンジニアの大坂(@yud0uhu)です。

いよいよ3月7日(木)より3日間にわたるカンファレンス、PHPerKaigi 2024が開催されます!

DMM.com(以下、DMM)は、「ゴールド」「T-SHIRT」スポンサーとして協賛しています!

私も当日スタッフとして参加予定です。
記事内に「PHPerチャレンジ」用トークン(#文字列) を掲載していますので、ぜひ最後までお読みください!

PHPerKaigiとは?

PHPerKaigi(ペチパーカイギ)は、PHPer、つまり、現在PHPを使用している方、過去にPHPを使用していた方、これからPHPを使いたいと思っている方、そしてPHPが大好きな方たちが、技術的なノウハウとPHP愛を共有するためのイベントです。
https://phperkaigi.jp/2024/ より

【PHPerKaigi2024 開催概要】

▶︎開催日:2024年3月7日(木)~ 3月9日(土)
▶︎会場:中野セントラルパークカンファレンスおよびオンライン(ニコニコ生放送)
▶︎対象:PHPエンジニアおよびWeb技術のエンジニア
▶︎主催:PHPerKaigi 2024 実行委員会 (実行委員長 長谷川智希 @tomzoh
▶︎公式サイト:https://phperkaigi.jp/2024/
▶︎ 公式Twitter:https://twitter.com/phperkaigi
申し込みはこちらから

本記事では、参加者向け企画「PHPerチャレンジ」の試みとしてトークンが隠されたQuineコードの実装に挑戦してみたお話をします!

私自身はフロントエンドエンジニアで、普段はReactでTypeScriptを書いていることが多いのですが、今回はせっかくなのでPHPでQuineの実装に挑戦してみました!

【PHPerチャレンジ概要】
PHPerKaigi 2024では、参加者向け企画「PHPerチャレンジ」が実施される予定です。事前に参画する各協賛企業が、ブログ記事やノベルティなどにトークンを記載し、WEBに公開します。参加者は見つけたトークンの数で各種企画の参加権が得られます。(会場参加者のみ特典あり)

Quineとは?

  • Quine(クワイン)とは、自分自身のソースコードと完全に同じ文字列を出力するプログラムのことをいいます。
  • 「あなたの知らない超絶技巧プログラミングの世界」では、多種多様な書き方で記述されたQuineが紹介されています。
    あなたの知らない超絶技巧プログラミングの世界
  • 筆者の遠藤さんの作成されたQuineの一つは、カロリーメイトリキッドのサイトでも体験できます。

Quineの記述ルール

Quineの定義についてはWikipediaなどに詳細が記載されていますが、今回はChat GPTと相談し、以下の二つをルールにすることにしました。

  • コマンドライン引数など外部からの入力を必要とせず、単体で実行可能であること
  • プログラム中に直接ソースコードを含めず、自身の出力をプログラムのロジックだけで生成すること

この二つのルールに従って、トークン文字列が隠されたQuineをPHPで実装してみたいと思います。

  <?php
  $phper_token = '
  ]``````~?"WMMMF````4M#atarimaecreatorMF````JM#````4MMF````JMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM
  ]           ?M%    .MM`    .M]     MM!     MMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM
  ]     .,.    .      (F      d`     -F      dMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM
  ]     MMF                   .              .MMMMMMMD!  JM@^  ?TM#`_"! 7"`-4
  ]     ""`        ..     ,       .,     ,    MMMMMMF  dMMF .MN. J#  d]  M; .
  ]                (b    .#       (b    .N    dMMMMM]  WMMb .MM! (#  MF  M[ .
  ]       ...d]    MM,   gM.      MM;   JM,   .Mb..MMa. .(Ma.. ..M#  MF .M[ .';
  $prog = sprintf(
      'echo base64_decode(\'%s\');echo sprintf(file_get_contents(__FILE__), base64_encode(\'%s\'));',
      base64_encode($phper_token),
      $phper_token
  );
  echo sprintf("<?php\n\$prog = '%s';\neval(\$prog);\n?>\n", $prog);

これをPHPの実行環境で出力すると、以下のような出力が得られます。

  <?php
  $prog = 'echo base64_decode('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');echo sprintf(file_get_contents(__FILE__), base64_encode('
  ]``````~?"WMMMF````4M#atarimaecreatorMF````JM#````4MMF````JMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM
  ]           ?M%    .MM`    .M]     MM!     MMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM
  ]     .,.    .      (F      d`     -F      dMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM
  ]     MMF                   .              .MMMMMMMD!  JM@^  ?TM#`_"! 7"`-4
  ]     ""`        ..     ,       .,     ,    MMMMMMF  dMMF .MN. J#  d]  M; .
  ]                (b    .#       (b    .N    dMMMMM]  WMMb .MM! (#  MF  M[ .
  ]       ...d]    MM,   gM.      MM;   JM,   .Mb..MMa. .(Ma.. ..M#  MF .M[ .'));';
  eval($prog);
  ?>

ここからは実装を見てみます。

  $prog = sprintf( 'echo base64_decode(\\'%s\\');echo sprintf(file_get_contents(__FILE__), base64_encode(\\'%s\\'));', base64_encode($phper_token), $phper_token );

では、$prog に文字列を代入しています。

sprintf() は、フォーマット文字列を通じてプレースホルダを特定の文字列に置き換えて返却するための関数です。

PHP: sprintf - Manual

今回の場合、sprintf関数はフォーマット文字列にプレースホルダ%s を持っています。

各プレースホルダは、sprintf関数の次の引数で置換されます。この例では、一つ目のプレースホルダ%sbase64_encode($phper_token)でBase64にエンコードした$phper_tokenの値に置換され、二つ目のプレースホルダ$s$phper_token の値に置換されます。

ここでなぜエンコード処理を挟むのかというと、文字列としてのプログラムに特殊文字が含まれていたとき、それがエスケープシーケンスなどと解釈されるのを避けるためです。プログラム実行時にエンコードされた文字列をデコードして出力することで、元の文字列の正確なコピーを出力できます。

そのため、Quiineを実装する一つの手法として、「プログラム全体をある形(Base64など)にエンコードし、実行時にそのエンコードされた形をデコードして出力する」という方法があります。

  echo sprintf(file_get_contents(__FILE__), base64_encode('
  ]``````~?"WMMMF````4M#atarimaecreatorMF````JM#````4MMF````JMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM
  ]           ?M%    .MM`    .M]     MM!     MMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM
  ]     .,.    .      (F      d`     -F      dMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM
  ]     MMF                   .              .MMMMMMMD!  JM@^  ?TM#`_"! 7"`-4
  ]     ""`        ..     ,       .,     ,    MMMMMMF  dMMF .MN. J#  d]  M; .
  ]                (b    .#       (b    .N    dMMMMM]  WMMb .MM! (#  MF  M[ .
  ]       ...d]    MM,   gM.      MM;   JM,   .Mb..MMa. .(Ma.. ..M#  MF .M[ .'));';

では、自身のソースコードを取得して(file_get_contents(__FILE__))、はじめの%sに対応する引数としてsprintf関数に渡してから、アスキーアートを再びBase64でエンコードして、それを二つ目の%sに対応する引数として、sprintf関数に渡しています。

ここで、file_get_contents() はファイルの内容を文字列として読み込むためのPHPの組み込み関数です。

PHP: file_get_contents - Manual

__FILE__ はマジック定数の一つで、現在のスクリプトのフルパス(実行中のスクリプトファイル名も含む)を取得します。

結果として、最初に出力したものと同じスクリプトが再生成され、$prog に渡ります。

  echo sprintf("<?php\\n\\$prog = '%s';\\neval(\\$prog);\\n?>\\n", $prog);

で、最終的に一つ目の%s$progの値で置き換えられ、eval関数に命令コードとして渡って実行されます。

これは、最初に定義したQuineのルールに従っています。

  • コマンドライン引数など外部からの入力を必要とせず、単体で実行可能であること
  • プログラム中に直接ソースコードを含めず、自身の出力をプログラムのロジックだけで生成すること

Quineは、言語によってもいろいろな書き方やテクニックが存在します。みなさんも、ぜひPHPでQuineに挑戦してみてください!

最後に

Quineコードの中に隠されたトークン文字列は

  $atarimaecreator

でした!

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