Криптография/Блочные шифры. Атаки на блочные шифры
Содержание
Ссылки
Ciphertexts
xored_with_onebyte_key = b"'\x1c\x1cS\x14\x1c\x1c\x17S\x07\x1cS\x11\x16S\x07\x01\x06\x16"
xored_with_multibyte_key = b'\x08T\x1f\x10\x1a\x10E\x1d.\x00R\x03\x0c\x05\x17]a2\x17\x04\x1bD\x0c\x00a\x00\x1a\x00I\t\x0c\x1d%Y\x19\x0c\x05'\
b'\x08\x00\x01oT4\x00\x08\x16E\x1a2T\x06\r\x0cD\t\x1a5\x00\x1e\x00D\x00\x00\x125\x1cR\x11\x01\x05\x11S#\x06\x1b\x0b\x0e'\
b'\x17E\x07.\x00\x13\tI\x0b\x07\x1f(\x00\x17\x17\x08\x10\x0c\x1c/ZR,I\x13\x0c\x1f-T\x14\x04\n\x01E\x1e8T\x14\x00\x08\x16K'\
b'S\x08T\x05\x0c\x05\x08E\x03$\x06\x1f\x0c\x1dD\x0c\x07a\x00\x1dE\x19\x05\x16\x00a\x1b\x04\x00\x1bD\x08\x16a\x15\x1c\x01I'\
b'\x10\r\x01.\x01\x15\rI\t\x00]a5\x1c\x01I\x13\r\x16/T\x1b\x11I\x0c\x04\x00a\x13\x1d\x0b\x0cD\x15\x122\x00^E D\x12\x1a-\x18R'\
b'\x11\x1c\x16\x0bS5\x1c\x17E\x00\n\x0b\x163T\x17\x1c\x0cD\x11\x1ca\x07\x17\x00I\r\x11\x00a\x04\x13\x11\x01JE$)\x11\x00\x00I'\
b'\x10\r\x16a\x12\x17\x04\x1bD\r\x122T\x15\n\x07\x01E\x07)\x11\x00\x00I\x13\x0c\x1f-T\x10\x00I\n\n\x07)\x1d\x1c\x02GD*\x1d-\rR,I\x13'\
b'\x0c\x1f-T\x00\x00\x04\x05\x0c\x1do'
Задание 1
Скрипт:
one = b'%\r\r\x06B\x0e\x17\x01\tNB\n\x03\x14\x07B\x04\x17\x0c'
all_symbols = 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ, !?.()[]{}*-'
for key in range(1, 256):
output = ''
for i in range(len(one)):
output = output + chr(one[i]^key)
if chr(one[i]^key) not in all_symbols:
output = ''
break
if len(output) > 0:
print('key = ', chr(key), ' output = ', output)
Вывод:
key = b output = Good luck, have fun
key = o output = Jbbi-axnf!-el{h-kxc
Задание 2
Скрипт 1
Определяет длину ключа.
xored_with_multibyte_key = b"\x07\x0b\r\x1c\x00I\x04\x006C\x1c\x19\nI\x0e\x1b=\x07\x1bN\n\x0fE\x11!\x1a" \
b"\x18\x1a\n\x0e\x17\x13#\x0b\x11N\x0c\x07E\x06;\n\x1bN\x12\x06\x17\x1e7YH\r\x17" \
b"\x10\x15\x06<\x04\x1a\x0f\x15\x01\x1cR'\x0b\t\x1aE\x1e\x0c\x1e?C\x1b\x1a\n\x19E" \
b"\x0b<\x16\x1aN\x0e\x00\x01R \n\x1b\x1a\x00\x1bE\x14!\x0c\x05N\x17\x0c\x04\x16:\r\x0fN" \
b"\x1c\x06\x10\x00s\x05\x01\x02\x00\x1aIR2\r\x0cN\x06\x1b\x1c\x02'\x0c\x0f\x1c\x04\x19\r" \
b"\x0bs\x17\x00\x0f\x11I\x12\x1b?\x0fH\x1d\x11\x06\x15R>\x02\x02\x01\x17I\x02\x1d%\x06\x1a\x00" \
b"\x08\x0c\x0b\x06 C\x0e\x1c\n\x04E\x006\x02\x0c\x07\x0b\x0eE\x0b<\x16\x1aN\x03\x00\t\x17 M"
def weight(val):
res = 0
while val > 0:
res = res + val % 2;
val = val // 2
return res
print('Calculating Hamming distance')
for i in range(1, len(xored_with_multibyte_key)//2):
s = 0
xored_with_multibyte_key_mov = xored_with_multibyte_key[i:]+xored_with_multibyte_key[:i]
for j in range(len(xored_with_multibyte_key)):
p = xored_with_multibyte_key[j] ^ xored_with_multibyte_key_mov[j]
s = s + weight(p)
if s/len(xored_with_multibyte_key) < 2.7:
print(i, ' ', s/len(xored_with_multibyte_key))
Вывод:
Calculating Hamming distance 8 2.536082474226804 16 2.6597938144329896 24 2.670103092783505 64 2.6597938144329896 72 2.6804123711340204
Выбираем длину ключа 8.
Скрипт 2
Принимает на вход длину блока (разбивает строку на сеты и ломает каждый как однобайтовый xor-шифр):
import sys
xored_with_multibyte_key = b"\x07\x0b\r\x1c\x00I\x04\x006C\x1c\x19\nI\x0e\x1b=\x07\x1bN\n\x0fE\x11!\x1a" \
b"\x18\x1a\n\x0e\x17\x13#\x0b\x11N\x0c\x07E\x06;\n\x1bN\x12\x06\x17\x1e7YH\r\x17" \
b"\x10\x15\x06<\x04\x1a\x0f\x15\x01\x1cR'\x0b\t\x1aE\x1e\x0c\x1e?C\x1b\x1a\n\x19E" \
b"\x0b<\x16\x1aN\x0e\x00\x01R \n\x1b\x1a\x00\x1bE\x14!\x0c\x05N\x17\x0c\x04\x16:\r\x0fN" \
b"\x1c\x06\x10\x00s\x05\x01\x02\x00\x1aIR2\r\x0cN\x06\x1b\x1c\x02'\x0c\x0f\x1c\x04\x19\r" \
b"\x0bs\x17\x00\x0f\x11I\x12\x1b?\x0fH\x1d\x11\x06\x15R>\x02\x02\x01\x17I\x02\x1d%\x06\x1a\x00" \
b"\x08\x0c\x0b\x06 C\x0e\x1c\n\x04E\x006\x02\x0c\x07\x0b\x0eE\x0b<\x16\x1aN\x03\x00\t\x17 M"
sym = 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ, !?.'
key_len = int(sys.argv[1])
def break_message(mes, k):
res = b""
for i in range(len(mes)//key_len):
res = res + mes[i*key_len+k:i*key_len+1+k]
return res
print('Finding possible keys\n')
for t in range(key_len):
short_mes = break_message(xored_with_multibyte_key, t)
print('-'*25)
flag = 1
for i in range(1, 256):
output = ''
flag = 1
for j in range(len(short_mes)):
output = output + chr(i ^ short_mes[j])
if chr(i ^ short_mes[j]) not in sym and j < len(short_mes)-1:
flag = 0
if flag:
print(t+1, 'mini_key =', i, '->', chr(i), ' ', output)
Вывод:
Finding possible keys ------------------------- 1 mini_key = 83 -> S Tenrphdotlosri at lmvseo ------------------------- ------------------------- 3 mini_key = 104 -> h etspys rasrsmgidgh jrfdr ------------------------- 4 mini_key = 110 -> n rw t catt t l rasonri ------------------------- 5 mini_key = 101 -> e eoooiwrp okeryecattrmonf ------------------------- 6 mini_key = 104 -> h !!gfonxivqhsdnrsq!n!dlfh 6 mini_key = 105 -> i fgnoyhwpireosrp o emgi 6 mini_key = 118 -> v ??yxqpfwhovmzplmo?p?zrxv ------------------------- 7 mini_key = 101 -> e ak r rpyi d au,yhwpgn l ------------------------- 8 mini_key = 114 -> r ricatlt ly fdr pyi otrye
Скрипт 3
Принимает на вход ключ (если символ ключа - '*', то не преобразует соответствующий символ шифр-текста).
import sys
xored_with_multibyte_key = b"\x07\x0b\r\x1c\x00I\x04\x006C\x1c\x19\nI\x0e\x1b=\x07\x1bN\n\x0fE\x11!\x1a" \
b"\x18\x1a\n\x0e\x17\x13#\x0b\x11N\x0c\x07E\x06;\n\x1bN\x12\x06\x17\x1e7YH\r\x17" \
b"\x10\x15\x06<\x04\x1a\x0f\x15\x01\x1cR'\x0b\t\x1aE\x1e\x0c\x1e?C\x1b\x1a\n\x19E" \
b"\x0b<\x16\x1aN\x0e\x00\x01R \n\x1b\x1a\x00\x1bE\x14!\x0c\x05N\x17\x0c\x04\x16:\r\x0fN" \
b"\x1c\x06\x10\x00s\x05\x01\x02\x00\x1aIR2\r\x0cN\x06\x1b\x1c\x02'\x0c\x0f\x1c\x04\x19\r" \
b"\x0bs\x17\x00\x0f\x11I\x12\x1b?\x0fH\x1d\x11\x06\x15R>\x02\x02\x01\x17I\x02\x1d%\x06\x1a\x00" \
b"\x08\x0c\x0b\x06 C\x0e\x1c\n\x04E\x006\x02\x0c\x07\x0b\x0eE\x0b<\x16\x1aN\x03\x00\t\x17 M"
key = sys.argv[1]
key_len = len(key)
output = ''
for i in range(len(xored_with_multibyte_key)):
if key[i%key_len] == '*':
output = output + chr(xored_with_multibyte_key[i])
else:
output = output + chr(xored_with_multibyte_key[i] ^ ord(key[i%key_len]))
print(output)
Вывод для аргумента 'S*hneier'
T
ere areCtwo kins of cr�ptograp
y in th
s worldY cryptoraphy t
at willCstop yor kid s
ster fr
d cryptiles, a
graphy hat wil stop mjor govrnmentsCfrom reding yor filesM
Второй символ ключа угадываем из идеи, что строка willCstop должно отобразиться в will stop, тогда он определяется как chr(ord('C')^ord(' ')) и равен c. В итоге ключ равен Schneier а текст расшифровывается в
There are two kinds of cryptography in this world: cryptography that will stop your kid sister from reading your files, and cryptography that will stop major governments from reading your files.
