Bugku-CTF加密篇之python(N1CTF) [HRlgC2ReHW1/WRk2DikfNBo1dl1XZBJrRR9qECMNOjNHDktBJSxcI1hZIz07YjVx]

python(N1CTF)

本題要點： Feistel加密結構、 DES算法、AES算法

代碼以下：

1 from N1ES import N1ES 2 import base64 3 key = "wxy191iss00000000000cute"
4 n1es = N1ES(key) 5 flag = "N1CTF{*****************************************}"
6 cipher = n1es.encrypt(flag) 7 print base64.b64encode(cipher)  # HRlgC2ReHW1/WRk2DikfNBo1dl1XZBJrRR9qECMNOjNHDktBJSxcI1hZIz07YjVx

代碼以下：

# -*- coding: utf-8 -*-
def round_add(a, b): f = lambda x, y: x + y - 2 * (x & y) res = ''
    for i in range(len(a)): res += chr(f(ord(a[i]), ord(b[i]))) return res def permutate(table, block): return list(map(lambda x: block[x], table)) def string_to_bits(data): data = [ord(c) for c in data] l = len(data) * 8 result = [0] * l pos = 0 for ch in data: for i in range(0,8): result[(pos<<3)+i] = (ch>>i) & 1 pos += 1
    return result s_box = [54, 132, 138, 83, 16, 73, 187, 84, 146, 30, 95, 21, 148, 63, 65, 189, 188, 151, 72, 161, 116, 63, 161, 91, 37, 24, 126, 107, 87, 30, 117, 185, 98, 90, 0, 42, 140, 70, 86, 0, 42, 150, 54, 22, 144, 153, 36, 90, 149, 54, 156, 8, 59, 40, 110, 56,1, 84, 103, 22, 65, 17, 190, 41, 99, 151, 119, 124, 68, 17, 166, 125, 95, 65, 105, 133, 49, 19, 138, 29, 110, 7, 81, 134, 70, 87, 180, 78, 175, 108, 26, 121, 74, 29, 68, 162, 142, 177, 143, 86, 129, 101, 117, 41, 57, 34, 177, 103, 61, 135, 191, 74, 69, 147, 90, 49, 135, 124, 106, 19, 89, 38, 21, 41, 17, 155, 83, 38, 159, 179, 19, 157, 68, 105, 151, 166, 171, 122, 179, 114, 52, 183, 89, 107, 113, 65, 161, 141, 18, 121, 95, 4, 95, 101, 81, 156, 17, 190, 38, 84, 9, 171, 180, 59, 45, 15, 34, 89, 75, 164, 190, 140, 6, 41, 188, 77, 165, 105, 5, 107, 31, 183, 107, 141, 66, 63, 10, 9, 125, 50, 2, 153, 156, 162, 186, 76, 158, 153, 117, 9, 77, 156, 11, 145, 12, 169, 52, 57, 161, 7, 158, 110, 191, 43, 82, 186, 49, 102, 166, 31, 41, 5, 189, 27] def generate(o): k = permutate(s_box,o) b = [] for i in range(0, len(k), 7): b.append(k[i:i+7] + [1]) c = [] for i in range(32): pos = 0 x = 0 for j in b[i]: x += (j<<pos) pos += 1 c.append((0x10001**x) % (0x7f)) return c class N1ES: def __init__(self, key): if (len(key) != 24 or isinstance(key, bytes) == False ): raise Exception("key must be 24 bytes long") self.key = key self.gen_subkey() def gen_subkey(self): o = string_to_bits(self.key) k = [] for i in range(8): o = generate(o) k.extend(o) o = string_to_bits([chr(c) for c in o[0:24]]) self.Kn = [] for i in range(32): self.Kn.append(map(chr, k[i * 8: i * 8 + 8])) return
 
 
    def encrypt(self, plaintext): if (len(plaintext) % 16 != 0 or isinstance(plaintext, bytes) == False): raise Exception("plaintext must be a multiple of 16 in length") res = ''
        for i in range(len(plaintext) / 16): block = plaintext[i * 16:(i + 1) * 16] L = block[:8] R = block[8:] for round_cnt in range(32): L, R = R, (round_add(L, self.Kn[round_cnt])) L, R = R, L res += L + R return res

從兩個文件的代碼能夠判斷：

N1ES.py是封裝好的類， challenge.py是定義的對象。

先來解釋一下：

1、什麼是Feistel加密結構？

構造過程：

令F 爲輪函數；令K1，K2，……，Kn 分別爲第1，2，……，n 輪的子密鑰。那麼基本構造過程以下：

（1）將明文信息均分爲兩塊：（L0，R0）；

（2）在每一輪中，進行以下運算（i 爲當前輪數）：

Li+1 = Ri；

Ri+1 = Li ⊕F （Ri，Ki）。（其中⊕爲異或操做）

所得的結果即爲：(Ri+1，Li+1）。

解密過程：

對於密文（Rn+1，Ln+1），咱們將i 由n 向0 進行，即， i = n，n-1，……，0。而後對密文進行加密的逆向操做，以下：

（1）Ri = Li+1；

（2）Li = Ri+1⊕F （Li+1，Ki）。（其中⊕爲異或操做）

所得結果爲（L0，R0），即原來的明文信息。

（圖片摘自百度百科）

Feistel 密碼結構，在密碼學研究中，Feistel 密碼結構是用於分組密碼中的一種對稱結構。

Feistel 的優勢：因爲它是對稱的密碼結構，因此對信息的加密和解密的過程就極爲類似，甚至徹底同樣。這就使得在實施的過程當中，對編碼量和線路傳輸的要求就減小了幾乎一半。

2、什麼是des算法？

DES(Data Encryption Standard)是目前最爲流行的加密算法之一。

DES是對稱的，也就是說它使用同一個密鑰來加密和解密數據。

DES仍是一種分組加密算法，該算法每次處理固定長度的數據段，稱之爲分組。

DES分組的大小是64位，若是加密的數據長度不是64位的倍數，能夠按照某種具體的規則來填充位。

算法原理：

1.輸入64位明文數據，並進行初始置換IP。

2.在初始置換IP後，明文數據再被分爲左右兩部分，每部分32位，以L0，R0表示。

3.在祕鑰的控制下，通過16輪運算(f)。

4.16輪後，左、右兩部分交換，並鏈接再一塊兒，再進行逆置換。

5.輸出64位密文。

3、什麼是AES算法？

AES的全稱是Advanced Encryption Standard，意思是高級加密標準。

AES的出現主要是爲了取代DES加密算法的，由於咱們都知道DES算法的密鑰長度是56Bit，所以算法的理論安全強度是2的56次方。

算法流程：

介紹完成。

（密碼學是真的難學！）

challenge.py中： HRlgC2ReHW1/WRk2DikfNBo1dl1XZBJrRR9qECMNOjNHDktBJSxcI1hZIz07YjVx 爲密文。

參考這位大佬的解密代碼以下：

（本人太菜，寫不出來，QAQ）

# -*- coding: utf-8 -*-
import base64 def round_add(a,b): f = lambda x,y: x + y - 2 * (x & y) res = ''
    for i in range(len(a)): res += chr(f(ord(a[i]),ord(b[i]))) return res def permutate(table,block): return list(map(lambda x: block[x], table)) def string_to_bits(data): data = [ord(c) for c in data] l = len(data)*8 result = [0] * l pos = 0 for ch in data: for i in range(0,8): result[(pos<<3)+i] = (ch>>i) & 1 pos += 1
    return result s_box = [54, 132, 138, 83, 16, 73, 187, 84, 146, 30, 95, 21, 148, 63, 65, 189, 188, 151, 72, 161, 116, 63, 161, 91, 37, 24, 126, 107, 87, 30, 117, 185, 98, 90, 0, 42, 140, 70, 86, 0, 42, 150, 54, 22, 144, 153, 36, 90, 149, 54, 156, 8, 59, 40, 110, 56,1, 84, 103, 22, 65, 17, 190, 41, 99, 151, 119, 124, 68, 17, 166, 125, 95, 65, 105, 133, 49, 19, 138, 29, 110, 7, 81, 134, 70, 87, 180, 78, 175, 108, 26, 121, 74, 29, 68, 162, 142, 177, 143, 86, 129, 101, 117, 41, 57, 34, 177, 103, 61, 135, 191, 74, 69, 147, 90, 49, 135, 124, 106, 19, 89, 38, 21, 41, 17, 155, 83, 38, 159, 179, 19, 157, 68, 105, 151, 166, 171, 122, 179, 114, 52, 183, 89, 107, 113, 65, 161, 141, 18, 121, 95, 4, 95, 101, 81, 156, 17, 190, 38, 84, 9, 171, 180, 59, 45, 15, 34, 89, 75, 164, 190, 140, 6, 41, 188, 77, 165, 105, 5, 107, 31, 183, 107, 141, 66, 63, 10, 9, 125, 50, 2, 153, 156, 162, 186, 76, 158, 153, 117, 9, 77, 156, 11, 145, 12, 169, 52, 57, 161, 7, 158, 110, 191, 43, 82, 186, 49, 102, 166, 31, 41, 5, 189, 27] def generate(o): k = permutate(s_box,o) b = [] for i in range(0,len(k),7): b.append(k[i:i+7]+[1]) c = [] for i in range(32): pos = 0 x = 0 for j in b[i]: x += (j<<pos) pos += 1 c.append((0x10001**x) % (0x7f)) return c class N1ES: def __init__(self,key): if (len(key) != 24 or isinstance(key,bytes) == False): raise Exception("key must be 24 bytes long") self.key = key self.gen_subkey() def gen_subkey(self): o = string_to_bits(self.key) k = [] for i in range(8): o = generate(o) k.extend(o) o = string_to_bits([chr(c) for c in o[0:24]]) self.Kn = [] for i in range(32): self.Kn.append(map(chr,k[i*8: i*8+8])) return
    
    def decrypt(self,plaintext): res = ''
        for i in range(len(plaintext)/16): block = plaintext[i*16:(i + 1)*16] L = block[:8] R = block[8:] for round_cnt in range(32): L,R = R, (round_add(L, self.Kn[31-round_cnt])) L,R = R,L res += L + R return res key = "wxy191iss00000000000cute" nles = N1ES(key) flag = base64.b64decode("HRlgC2ReHW1/WRk2DikfNBo1dl1XZBJrRR9qECMNOjNHDktBJSxcI1hZIz07YjVx") flag = nles.decrypt(flag) print flag

注：

這段代碼的運行環境爲py2哦~

py3運行會報錯~

（然而忽然發覺本身沒裝py2的環境.....假如你也沒裝，咱們能夠用菜鳥工具的python的在線運行網站運行啦~哈哈哈哈）

菜鳥工具的python的在線運行網站：

https://c.runoob.com/compile/6

若是你有py2的環境，你也能夠這樣操做：

解密的源碼（參考自N1CTF baby_N1ES writeup）：

import base64,string,N1ES key = "wxy191iss00000000000cute" c = base64.b64decode("HRlgC2ReHW1/WRk2DikfNBo1dl1XZBJrRR9qECMNOjNHDktBJSxcI1hZIz07YjVx") n1es = N1ES.N1ES(key) f=""
for i in xrange(3): for j in xrange(16): for k in string.printable: s="x"*i*16+"x"*j+k+"x"*(48-i*16-j-1) e=n1es.encrypt(s) check=c[i*16+j+8]==e[i*16+j+8] if j<8 else c[i*16+j-8]==e[i*16+j-8] if check: f+=k break
print f

把題目中給的兩個py文件和解密的源碼放在同一個文件夾下，而後運行cmd，就能夠獲得一樣的答案啦~

提交：

N1CTF{F3istel_n3tw0rk_c4n_b3_ea5i1y_s0lv3d_/--/}

bingo~

參考資料：

https://bbs.pediy.com/thread-253884.htm

https://baike.baidu.com/item/des算法/10306073?fr=aladdin

https://blog.csdn.net/prowes5/article/details/85167667

https://findneo.github.io/180310N1CTFWP/