xctf攻防世界 CRYPTO高手進階區 streamgame2

0x01. 進入環境，下載下傳附件

題目給出的一個python檔案和key，大緻看了看代碼，key其實就是生成的檔案，我們要利用key的格式去想辦法還原flag

0x02. 代碼分析

0x02_1. flag的格式

from flag import flag
assert flag.startswith("flag{")
assert flag.endswith("}")
assert len(flag)==27      

這段代碼第一行表示從flag檔案中，導入了flag。這不是廢話麼！

剩下的2-4行代碼我們可以知道，flag的形式為flag{***}，且flag的長度為27位，那麼括号中的長度為21位。

0x02_2. 參數分析

R=int(flag[5:-1],2)
mask=0x100002      

R取了flag中間部分并且以二進制形式轉換為數字，那麼我們就知道了flag括号内的東西一定是0或者1，我們可以調出idle測試一下

代碼中的

print(int('101',2)) # 輸出為 5      

那麼可以推出來，flag一定為0101的字元存在形式，也就是說，一共有21位的0和1組合字元串，那麼可能性為

0x02_3. 加密函數

def lfsr(R,mask):
    output = (R << 1) & 0xffffff # 字元R邏輯左移一位并與0xffffff做與操作
    i=(R&mask)&0xffffff # R和mask做與操作後與0xffffff做與操作
    lastbit=0
    while i!=0:
        lastbit^=(i&1) # 求i和1的與操作再與lastbit異或
        i=i>>1
    output^=lastbit
    return (output,lastbit)      

回頭看lfsr函數，最終目的得到一個加密輸出

0x02_4. key檔案的由來

f=open("key","ab")
for i in range(12):
    tmp=0
    for j in range(8):
        (R,out)=lfsr(R,mask)
        tmp=(tmp << 1)^out
    f.write(chr(tmp))
f.close()      

第一行打開了個key檔案并可寫，最終i循環12次，每一次執行8個位加密和異或操作，得到一個位元組的tmp，最終将其寫入檔案f中。

那麼我們可以知道key檔案的長度一定為12位。嘗試用winhex打開key檔案可以瞅瞅，如圖：

果然是12位元組的資料。

0x03. 解題代碼

# 原始加密函數
def lfsr(R, mask):
    output = (R << 1) & 0xffffff
    i = (R & mask) & 0xffffff
    lastbit = 0
    while i != 0:
        lastbit ^= (i & 1)
        i = i >> 1
    output ^= lastbit
    return output, lastbit

# 檢測函數，判斷加密後的結果list2是否和原始list1相同
def check(list1, list2):
    for i in range(12):
        if list1[i] != list2[i]:
            return False
    return True

# 拿到key檔案的資料
with open('pic/key', 'rb') as file:
    f = file.read()
s_list = []
for c in f:
    s_list.append(c)

mask = 0x100002

# 一共有2^21種排列組合
for i in range(1 << 21):
    print(i)
    tmp_list = []
    R = i
    for j in range(12):
        tmp = 0
        for k in range(8):
            (R, out) = lfsr(R, mask)
            tmp = (tmp << 1) ^ out
        tmp_list.append(tmp)
    # 如果key和最終加密的結果相同，那麼表示找到了flag
    if check(s_list, tmp_list):
        print(bin(i))
        break