securityoverridehacking challenge 解题思路汇总——Decryption

继Javascript的挑战（securityoverridehackingchallenge 解题思路汇总——JavaScript）之后，今天来进行解密的训练。加密算法在安全领域中有着重大的意义，它是很多安全设计的前提保障，因此许多加密算法都以官方的形式被公布出来，并被广泛使用。不过针对加密算法的攻击属于研究性质的工作，不论加密算法或者破解加密算法的方法已经提出，基本不会有太大变动。实际攻击中，要么是利用加密算法的已知缺陷进行攻击，要么就是想办法寻找秘钥或者暴力破解。

对于自定义的加密算法，则需要具体情况具体分析，利用当前条件进行判断。理论上来说，加密算法的攻击情况分为以下四种。（加密算法默认为公开，在实际情况中，往往自定义的加密算法也无法获取，只能通过其他手段进行推测）

• 已知明文：攻击者只知道加密算法。
• 已知密文：攻击者知道加密算法和一部分明密文对。
• 选择明文：攻击者知道加密算法，且可以向发送任意明文给加密机加密并获得密文（但是不知道秘钥）。
• 选择密文：攻击者既可以选择明文，也可以发送任意密文（除了需要解密的目标密文）给解密机解密并获得明文。

这四种情况的难度依次降低，也是衡量一个加密算法的标准。在密码学中，也给出来论证安全性的方法。这个内容涉及到的层次较深，这里就不做具体介绍了，有兴趣的可以自行了解。总得来说，了解密码学也是了解安全的一个基础，应当被每一位安全研究人员所熟知。

在SecuriytOverride中，这一系列的解密题并不困难，其重点更偏重于对加密以及哈希算法的介绍，同时也演示了一些糟糕的自定义加密方案。

5        Decryption

5.1       ROT13

ROT13算是一种公开的加密算法了，其字母对换表只有一种，因此实际上不具备加密功能。通常情况下用于使得某些文字不让小白用户明白。题目里也说了，它是一种经典的弱秘钥。

5.2       Base64

Base64属于编码而非加密。Base64能将任意的数据转换为基本的符号（26个字母大小写，10个数字，+和/符号），从而避免特殊字符或者编码问题导致接收方无法正确处理。解密工具网上很多，大部分的编程语言都自带这个编码和解码库。

5.3       Binary

二进制属于机器语言。在实际编程使用中，通常情况下使用ascii表做对应关系。使用python进行转换的方法查了一下（当然，你也可以手动分割，然后一个字母一个字母的来）：

>>>import binascii
>>>bin(int(binascii.hexlify('hello'), 16))
'0b110100001100101011011000110110001101111'

In reverse:

>>>n = int('0b110100001100101011011000110110001101111', 2)
>>>binascii.unhexlify('%x' % n)
'hello'

In Python 3.2+:

>>>bin(int.from_bytes('hello'.encode(), 'big'))
'0b110100001100101011011000110110001101111'

In reverse:

>>>n = int('0b110100001100101011011000110110001101111', 2)
>>>n.to_bytes((n.bit_length() + 7) // 8, 'big').decode()
'hello'

5.4       LM Hash

破解Hash的算法很多，大多都是基于字典，彩虹表，以及一些随机算法等等。可以尝试寻找online的破解器（不过LM似乎比较冷门，大都不支持）。最直接的办法还是用John The Ripper，linux下最热门的密码破解器了。

将密文写入文件保存为password，然后运行”john password”，提示破解成功。接着执行”john password --show”，结果如下：

其中0125450为破解成功的明文，前面的?:是用来标识的（password文件内容应当为user:password，这里因为前面省去了，所以出来了问好）。

5.5       MD5 Hash

这题我是一边跑JohnThe Ripper，一边在google破解器，在搜了10多个后终于出来了一个结果。破解Hash这种事，还是得拼秘钥库或者彩虹表的大小的。

MD5属于经典的加密算法。不过目前已经有两种攻击方式被提出来：长度扩展攻击和冲突攻击。

长度扩展攻击：即利用Merkle–Damgard架构（分块加密，前一块的结果的后一块的秘钥）的设计缺陷，可以在不知道秘钥的情况下，对传输过程校验值MAC进行计算，从而被修改明文信息可以通过验证。当然，这种攻击可以利用的场景比较有限。

冲突攻击：目前已经可以利用工具快速的生成两端MD5值相同的文件（文件内容可指定任意前缀和后缀），因此MD5的校验性质不能得到保障。

5.6       SHA1 Hash

直接google哈希值，结果就出来了，运气比较不错。

5.7       Custom Encryption

自定义的加密方案，不过给出了加密方法，算是选择明文攻击了。尝试加密，’a’=’/’，’aa’=’/f’，’aaa’=’/f/’。这样加密方式就很清楚了，根据单双位进行ascii上下偏移的替换，偏移量为5。解密的话，倒过来就行了。

5.8       XOR Encryption + BASE64

稍加研究就可以发现，这题的加密算法是先进行异或，然后进行base64编码。异或的话，只要执行两次相同秘钥的加密就可以了。因此，这题其实比较简单，只需要将密文先base64解码，再放到加密方法中加密一次，再base64解码就可以了。

但是很蛋疼的是，第一次解码的过程中出现了non-ascii码的字符，即第一次解码的内容无法输入到加密方法中（大概可以用Javascript编码解决问题？）。这里我先输入AAAAAAAA进行加密，然后获取密文，异或得到秘钥（执行base64解码的过程中，保证输出为16进制文件）。得到秘钥就好办了，直接解密就好。需要保证以上操作全部当做int处理，最后再转回字符串，不然会出现麻烦。

5.9       Advanced Custom Encryption

一个更复杂的自定义加密方法，同样是选择明文攻击。初步尝试可得出以下表格：

a	955128
aa	9551289409128
b	970128
bb	9701289604128
ab	9551289604128
ba	9701289409128
aaa	9551289409128955128
ccc	9851289801128985128
ddd	1000128100001281000128
eee	1015128102011281015128

 

可以看出，这个加密都是以128作为结尾，单双位存在差异，但是不对其他位产生影响。从数字大小上来看，是按照ASCII顺序进行排列的。经过更多的尝试，发现字符与字符之间的偏差是不固定的，因此无法得出一个统一的规定的来。不过还好只是单个字符转换，可以一个个试着来，试的时候注意单双位的偏差即可。