CTF解题——[ACTF新生赛2020]crypto-aes(保姆级图解+讲解)
【ACTF新生赛2020】crypto-aes图解。
[ACTF新生赛2020]crypto-aes
文章涉及代码均使用python3环境
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首先拿到附件后,有两个文件,一个py,一个txt
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看到AES,刚接触的小伙伴可能还是有点不太熟悉,我们先了解下AES加密。
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AES(对称加密(加解密使用同一种密钥))如何加密的(python3.11环境实现)
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AES在python中的加密限制:
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1、在Python中进行AES加密解密时,所传入的密文、明文、秘钥、iv偏移量、都需要是bytes(字节型)数据。python 在构建aes对象时也只能接受bytes类型数据。
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2、当秘钥,iv偏移量,待加密的明文,字节长度不够16字节或者16字节倍数的时候需要进行补全。
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3、CBC模式需要重新生成AES对象,为了防止这类错误,我写代码无论是什么模式都重新生成AES对象。
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python中bytes类型数据与中文的转换。Tips:utf8一个中文三个字节,gbk一个中文两个字节。
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key = "中文数据" #中文数据 key_b = key.encode() #转换成字节型数据 print(key_b) print(key_b.decode()) #字节型数据转换成中文数据
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现在我们读一下aes.py的代码
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from Cryptodome.Cipher import AES import os import gmpy2 from flag import FLAG from Cryptodome.Util.number import * def main(): key = os.urandom(2) * 16 # 生成一个随机的密钥,长度为32字节(256位) iv = os.urandom(16) # 生成一个随机的初始化向量,长度为16字节(128位) print(bytes_to_long(key) ^ bytes_to_long(iv)) # 将密钥和初始化向量转换为长整数,并执行异或操作,然后打印结果 aes = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv) # 使用密钥、模式(CBC)和初始化向量创建一个新的AES加密对象 enc_flag = aes.encrypt(FLAG) # 使用AES加密对象对FLAG进行加密,并将加密后的结果存储在enc_flag变量中 print(enc_flag) # 打印加密后的FLAG if __name__ == "__main__": main() # 如果当前模块是主模块,则调用main函数
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最后他输出了两个值,一个key和iv(偏移量)xor的结果,一个enc_flag也就是key和iv利用aes的cbc模式加密后的结果。(推荐大家反复阅读,配合注释食用更佳。大佬扫一眼即OK)
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这边可以观察到的是,他的key是随机生成了16字节的值,然后*2,变成32字节的。其实也就是说key的高位128位和低位128位是相同的。
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iv是16字节的,也就是128位的,那么去计算key和iv的异或时,其实key仅有低位参与了异或运算,高位相当于没变。这里也就引出了解题的思路,我们现在先拿异或运算过渡一下,大佬可跳过直接看解题的脚本。
这个是aes.py输出的结果(output.txt)
91144196586662942563895769614300232343026691029427747065707381728622849079757
b'\x8c-\xcd\xde\xa7\xe9\x7f.b\x8aKs\xf1\xba\xc75\xc4d\x13\x07\xac\xa4&\xd6\x91\xfe\xf3\x14\x10|\xf8p'
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异或运算图解(逐个bit位进行运算,相同为0,不同为1)
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仅异或了低16位。(手画的,不太好看,大家谅解。为了简单理解,这边用了32位,并没有还原到256位和128位。)
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在原题的加密文件aes.py中key和iv仅异或了低16字节,key的高16字节是不变的,所有由aes.py中key是生成来看解题思路,获取了key的高16字节,便获取了key的256位。(因为aes.py中是*2)
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然后通过key的低位与xor的低位进行异或得到的结果就是aes.py中的iv
具体的解题代码(附注释)
from Cryptodome.Cipher import AES
import os
from gmpy2 import*
from Cryptodome.Util.number import*
xor = 91144196586662942563895769614300232343026691029427747065707381728622849079757
enc_flag = b'\x8c-\xcd\xde\xa7\xe9\x7f.b\x8aKs\xf1\xba\xc75\xc4d\x13\x07\xac\xa4&\xd6\x91\xfe\xf3\x14\x10|\xf8p'
out = long_to_bytes(xor) #将异或的数值转换为字节型数据
key = out[:16]*2 #取了之前加密key和iv的异或的前16字节,相当于取了高位的128位。
iv = bytes_to_long(key[16:])^bytes_to_long(out[16:]) #此时取了key的后16位与xor的后16位进行xor来还原iv
iv = long_to_bytes(iv)
aes = AES.new(key,AES.MODE_CBC,iv)
flag = aes.decrypt(enc_flag)
print(flag)
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至此,解题结束。我总结了一下,该题还是考察队AES加密的了解程度。所以,大家多多研究底层原理配合代码实践还是没问题的。
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