反轉已知加密算法（4 字節重複密鑰 XOR）

我一直在為即將到來的 CTF 比賽練習，我終於達到了密碼學階段。我是這個領域的新手（我的知識本質上是 bcrypt 很棒，md5 很爛哈哈）。

這是挑戰：

This is my cipher algorithm:

mysecretvalue = ???;
mysecretmessage = ???;
for (i=0;i<strlen(mysecretmessage);i++)
{
   mysecretmessage[i] ^= ((mysecretvalue>>(8*(i%4)))&255);
}
echo strhex(mysecretmessage);

and my output:
e971de14d87fc406c67fc41ac570c3528a4ec216da7fc2168a78df018a70d50bde3ed31bcb72dc16c479d500863ee71ad07fc2178b3ee012d96dc71cd87a9007c53ec41bcf3ec31ade7b901ad93edd0ad97bd301cf6ac612c66bd553c3709017cf7dd91ecb729e53ed71df178a49df01c13f

Decode it! ;)

我對解決此類挑戰的一般方法更感興趣，但是，如果您想以解決此問題為例，也將不勝感激！

PS 這是挑戰提供的所有資訊。我找不到名為 strhex 的函式，所以我認為它是虛擬碼，儘管它看起來與 Javascript 非常相似。

實際的“加密”是在這一行完成的：

mysecretmessage[i] ^= ((mysecretvalue>>(8*(i%4)))&255);

顯然，這條線對每個字節（或至少每個元素；但假設這確實是一個字節數組）與從字節計數器mysecretmessage派生的某個值進行異或。mysecretvalue``i

那麼表達式((mysecretvalue>>(8*(i%4)))&255)實際上返回了什麼？

計數器i只出現在子表達式i%4中，它將它除以 4 並返回餘數。所以從這裡我們已經可以看出，無論表達式可能在做什麼，它的值將每 4 個字節重複一次。所以我們正在尋找一個重複的 4 字節密鑰，當與下面以十六進制給出的字節序列進行異或運算時，將產生一個有意義的（因此可能是原始的）消息。

（事實上，表達式的其餘部分((mysecretvalue>>(8*(i%4)))&255)所做的只是取一個 32 位整數mysecretvalue並從中提取第i%4-th 8 位字節。它通過mysecretvalue逐8*(i%4)位移動位來實現這一點，然後取按位與255 = 2 8 −1 = 11111111 2的二進制結果中提取其最低 8 位。）

所以這基本上是使用 4 字節重複密鑰的 XOR 加密。如果您的消息正好是 4 個字節長，並且密鑰是隨機選擇的，那麼這將是一個牢不可破的一次性密碼。然而，由於消息比密鑰長，它變成了一個“多次填充”，很容易被破解。

有許多標準技術甚至自動化工具可以破解這種類型的重複密鑰加密。一種簡單的方法是將消息分成 4 個字節的段，獲取每個段的第一個字節，然後搜尋一個字節，當與這些字節中的每個字節進行異或時，產生大部分可列印的 ASCII 字元，頻率接近英文文本. 然後重複每個段的第二個字節，依此類推。

另一種方法是“嬰兒床拖”。基本上，你猜一個 $ n $ - 可能出現在明文消息中的字節序列（“嬰兒床”），並嘗試與每個連續的字節序列進行異或 $ n $ - 密文的字節子串。可能的英文文本包括最常見的用空格包圍的英文單詞，如“ the”（5 個字節）、“ and”（5 個字節）、“ that”（6 個字節）等。

每個位置的每個嬰兒床都會產生一個候選密鑰（或部分密鑰），然後您可以使用它來嘗試解密消息並查看結果是否有意義。（如果嬰兒床比預期的鑰匙長度長，您可以通過檢查候選鑰匙是否按預期重複來立即排除大多數位置。）這個過程也可以使用統計分析工具完全或部分自動化。

一旦你有了消息和重複的 4 字節密鑰，只需從右到左（因為加密程式碼從最低字節開始）以十六進制寫出密鑰字節，然後mysecretvalue如果你想要它，就會給你十六進制。

引用自：https://crypto.stackexchange.com/questions/37029