xctf攻防世界 CRYPTO高手进阶区 streamgame2

0x01. 进入环境，下载附件

题目给出的一个python文件和key，大致看了看代码，key其实就是生成的文件，我们要利用key的格式去想办法还原flag

0x02. 代码分析

0x02_1. flag的格式

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

这段代码第一行表示从flag文件中，导入了flag。这不是废话么！

剩下的2-4行代码我们可以知道，flag的形式为flag{***}，且flag的长度为27位，那么括号中的长度为21位。

0x02_2. 参数分析

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

R取了flag中间部分并且以二进制形式转换为数字，那么我们就知道了flag括号内的东西一定是0或者1，我们可以调出idle测试一下

代码中的

print(int('101',2)) # 输出为 5      

那么可以推出来，flag一定为0101的字符存在形式，也就是说，一共有21位的0和1组合字符串，那么可能性为

0x02_3. 加密函数

def lfsr(R,mask):
    output = (R << 1) & 0xffffff # 字符R逻辑左移一位并与0xffffff做与操作
    i=(R&mask)&0xffffff # R和mask做与操作后与0xffffff做与操作
    lastbit=0
    while i!=0:
        lastbit^=(i&1) # 求i和1的与操作再与lastbit异或
        i=i>>1
    output^=lastbit
    return (output,lastbit)      

回头看lfsr函数，最终目的得到一个加密输出

0x02_4. key文件的由来

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()      

第一行打开了个key文件并可写，最终i循环12次，每一次执行8个位加密和异或操作，得到一个字节的tmp，最终将其写入文件f中。

那么我们可以知道key文件的长度一定为12位。尝试用winhex打开key文件可以瞅瞅，如图：

果然是12字节的数据。

0x03. 解题代码

# 原始加密函数
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

# 检测函数，判断加密后的结果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文件的数据
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种排列组合
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和最终加密的结果相同，那么表示找到了flag
    if check(s_list, tmp_list):
        print(bin(i))
        break