[Day 27] 題目(Encoding Challenge) & 凱薩密碼與 rot 13

2024 iThome 鐵人賽

DAY 27

Security

密碼學小白的學習之路系列第 27 篇

16th鐵人賽

yunn

2024-09-02 23:23:51

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Encoding Challenge

https://cryptohack.org/challenges/general/

題意:

他說我們已經掌握了各種編碼的竅門，而在這題我們需要學會去自動化這個過程。題目問我們能通過這題的 100 個關卡來獲得 flag 嗎？

伺服器上執行的原始程式碼與註解

13377.py:

#!/usr/bin/env python3

# 匯入必要的模組和函數
from Crypto.Util.number import bytes_to_long, long_to_bytes  
from utils import listener  # Cryptohack 提供的伺服器端模組，不是 Python 的內建模組
import base64  
import codecs  # 用於 Rot13 編碼/解碼
import random  


FLAG = "crypto{????????????????????}"

# 定義編碼方式列表
ENCODINGS = [
    "base64",
    "hex",
    "rot13",
    "bigint",
    "utf-8",
]

# 讀取字典檔中的單詞列表
with open('/usr/share/dict/words') as f:
    WORDS = [line.strip().replace("'", "") for line in f.readlines()]

# 定義 Challenge 類別
class Challenge():
    def __init__(self):
        self.challenge_words = ""  # 用於儲存當前挑戰的單詞
        self.stage = 0  # 用於追踪挑戰的階段

    # 創建挑戰關卡
    def create_level(self):
        self.stage += 1  # 更新階段
        # 隨機選擇 3 個單詞並使用底線（_）連接
        self.challenge_words = "_".join(random.choices(WORDS, k=3))
        # 隨機選擇一種編碼方式
        encoding = random.choice(ENCODINGS)

        # 根據選定的編碼方式對單詞進行編碼
        if encoding == "base64":
            encoded = base64.b64encode(self.challenge_words.encode()).decode()  
        elif encoding == "hex":
            encoded = self.challenge_words.encode().hex() 
        elif encoding == "rot13":
            encoded = codecs.encode(self.challenge_words, 'rot_13')  
        elif encoding == "bigint":
            encoded = hex(bytes_to_long(self.challenge_words.encode())) 
        elif encoding == "utf-8":
            encoded = [ord(b) for b in self.challenge_words]  
        
        # 返回包含編碼類型、編碼結果的字典
        return {"type": encoding, "encoded": encoded}
        

    # 處理使用者輸入的挑戰函數，使用者的輸入必須是 JSON 編碼格式
    def challenge(self, your_input):
        if self.stage == 0:
            return self.create_level()  # 如果是第一階段，建立新挑戰關卡
        elif self.stage == 100:
            self.exit = True  # 如果當前挑戰階段=100 時，設定退出
            return {"flag": FLAG}  # 返回 flag

        # 如果解碼後的結果與原始單詞相符，建立下一個挑戰關卡
        if self.challenge_words == your_input["decoded"]:
            return self.create_level()

        # 如果解碼失敗，返回錯誤信息
        return {"error": "Decoding fail"}


# 將 Challenge 類別注入到內建函數中，讓它能夠在本地運行
import builtins; builtins.Challenge = Challenge  # 參考 Cryptohack FAQ 中的解釋
# 啟動伺服器，監聽端口 13377
listener.start_server(port=13377)

稍微了解一下原始碼的運行可以發現，它會從單字庫隨機選取三個單字，並從五種加密方式隨機選擇一種進行相對應的加密。如果我們返回的解碼結果與原始單詞相符，進入下一個挑戰關卡。當總共進行100次關卡後就會返回flag。

完整程式執行檔

建立一個decode函式，讓它根據輸入的加密類型進行相對應的解密程序。
在還沒有收到flag之前無限次進行接收加密後的訊息並發送解密後的訊息。
當收到flag後，將其print出來。

from pwn import * # pip install pwntools
from Crypto.Util.number import*
import json
import base64
import codecs
r = remote('socket.cryptohack.org', 13377, level = 'debug')

def json_recv():
    line = r.recvline()
    return json.loads(line.decode())

def json_send(hsh):
    request = json.dumps(hsh).encode()
    r.sendline(request)

def decode(type,en):
    if type == "base64":
        decoded= base64.b64decode(en).decode()
    elif type == "hex":
        decoded= bytes.fromhex(en).decode()
    elif type == "rot13":
        decoded = codecs.encode(en, 'rot_13') # rot13的解密與加密相同
    elif type == "bigint":
        decoded = long_to_bytes(int(en, 16)).decode()
    elif type == "utf-8":
        decoded = "".join([chr(b) for b in en])
        
    return decoded
    
flag=True
while(flag):
    received = json_recv()
    if "flag" in received:
        print("#############################")
        print("flag: ")
        print(received["flag"])
        flag=False
        break
    
    to_send = {
        "decoded": decode(received["type"], received["encoded"])
    }
    json_send(to_send)