CTF攻防世界小白刷题自学笔记16

1.Broadcast，难度：1，方向：Crypto（密码学）

题目来源:2019_Redhat

题目描述:粗心的Alice在制作密码的时候，把明文留下来，聪明的你能快速找出来吗？

给一下题目链接：攻防世界Crypto方向新手模式第4题。

打开下载的附件，发现有一大堆文件，吓我一跳，发现了唯一认识的Python文件。

打开了直接看到了flag，我都有的不相信这么简单，输入后结果还真是，所以说千万不要被随便吓到。

2.hidden key,难度：1,方向：Crypto

题目来源:江苏工匠杯

题目描述:你可以找到合适的key吗？

给一下题目链接：攻防世界Crypto方向新手模式第5题。

打开一看是一个Python文件。

代码解析

导入模块：
- Crypto.Util.number：用于数值相关的工具。
- random：用于生成随机数。
- hashlib：用于计算哈希值。
- os：用于生成随机字节。
生成密钥：
- 使用 os.urandom(8) 生成了一个8字节的随机密钥。
随机种子初始化：
- 随机数生成器通过密钥的 MD5 哈希值进行初始化，确保对于相同的密钥，生成的随机数是相同的。
标志加密：
- 标志被逐字节加密。
- 对于标志的每个字节，调用 rand(256) 生成一个0到255之间的随机值，然后将这个值与标志字节进行异或（XOR）运算。
输出：
- 打印加密后的标志（以整数列表的形式）和一个根据密钥生成的整数。

反向操作

为了找回原始的标志，我们需要：

使用提供的密钥重新生成用于加密的随机数。
将这些随机数与加密后的字节进行异或运算，得到原始的标志。

解密步骤

重新生成随机数：
使用相同的密钥作为种子，重新生成与加密过程中相同的随机数序列。
异或解密：
使用得到的随机数与加密值进行异或运算，恢复原始的标志。

几个关键知识点：

1. 异或操作的含义

异或 (XOR) 是一种在数字电路和计算机科学中常用的逻辑运算。其基本规则是：

当两个输入相同（0与0或1与1）时，输出为0。
当两个输入不同（0与1或1与0）时，输出为1。

用一个简单的真值表表示：

表格

A	B	A XOR B
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

在代码中，行 f = c[i] ^ rand(256) 对于 c[i] 和 rand(256) 进行异或，这说明 f 是从原始密文字节 c[i] 和随机生成的字节组合而来的。这里生成的 rand(256) 是一个随机数，它应当模拟在加密过程中使用的随机数。

恢复的机制

假设我们知道加密过程如下：

原始字节 m[i] 与一个随机字节 r[i] 异或后得到的密文 c[i]：

c[i]=m[i]⊕r[i]c[i]=m[i]⊕r[i]

在解密时，如果我们知道 r[i] 和 c[i]，我们可以利用异或的特性来恢复原始字节 m[i]：

m[i]=c[i]⊕r[i]m[i]=c[i]⊕r[i]

因为异或操作具有以下性质：

x⊕x=0x⊕x=0 （相同的数异或结果为0）
x⊕0=xx⊕0=x （与0异或返回自身）

因此，只要我们能够获得正确的 r[i]，我们就可以恢复出原始数据。

2.random.seed(int(hashlib.md5(key).hexdigest(), 16)) 这句干什么的？为什么感觉后面没有用到？

这段代码 random.seed(int(hashlib.md5(key).hexdigest(), 16)) 用于初始化随机数生成器的种子，确保在下面的代码中生成的随机数是可预测的。让我们详细解析一下它的功能和用途：

1. 初始化随机数生成器的种子

hashlib.md5(key).hexdigest():
- 这部分代码计算给定 key 的 MD5 哈希值，并以十六进制字符串形式返回。MD5 哈希函数是确定性的，意味着相同的输入总是产生相同的输出。
int(..., 16):
- 将得到的十六进制字符串转换为一个整数。这一转换是为了使这个哈希值可以作为随机数生成器的种子。
random.seed(...):
- 用这个整数来初始化随机数生成器。这意味着接下来的随机数序列是基于这个种子的，而同样的种子会生成相同的随机数序列。

2. 为什么这句代码重要？

虽然在表面上看，它似乎没有被直接用到，但实际上，这一步是在设置随机数生成器的初始状态，以影响后续所有的 random 函数调用的结果。例如，当你调用 random.randrange(256) 或 rand(256)（其中 rand 使用了 random.randrange），生成的数是基于设定的种子的。

可重复性：
- 由于种子是基于 key 的哈希值，使用相同的 key 每次运行程序都会生成相同的随机数序列，这在某些情况下可以帮助进行调试或复现实验。

即相同的秘钥作为种子生成相同的随机数（种子相同，生成的随机数相同）

3.使用vscode等工具打开Python文件时，出现导入库问题。

先安装库在终端下输入命令pip install pycryptodome，

如果还是不行，多半是编译器版本问题，请看下面文章，大佬很厉害，说的清晰透彻。

使用vscode导入库失败解决方法_vscode中编写python 导入manim时报错-CSDN博客

下面是解码代码，不是我写的，是这位大佬写的，放在这里纯粹方便复制查看。

from Crypto.Util.number import *
import  random
import hashlib
import osokey=2669175714787937<<12
c=[140, 96, 112, 178, 38, 180, 158, 240, 179, 202, 251, 138, 188, 185, 23, 67, 163, 22, 150, 18, 143, 212, 93, 87, 209, 139, 92, 252, 55, 137, 6, 231, 105, 12, 65, 59, 223, 25, 179, 101, 19, 215]def rand(rng):return rng - random.randrange(rng)for kk in range(2**12):key=long_to_bytes(okey+kk)flag = []random.seed(int(hashlib.md5(key).hexdigest(), 16))for i in range(len(c)):rand(256)f=c[i]^rand(256)flag.append(f)if all(c < 256 for c in flag):flag=bytes(flag)if(flag.startswith(b'flag')):print(flag)

运行完代码直接出现flag了。