Cryptopals Challenge 5

题目

Challenge 5 Set 1 - The Cryptopals Crypto Challenges

重复密钥 XOR 加密

给定字符串

Burning 'em, if you ain't quick and nimble
I go crazy when I hear a cymbal

使用密钥 ICE 进行重复密钥 XOR 加密，可以得到以下结果：

0b3637272a2b2e63622c2e69692a23693a2a3c6324202d623d63343c2a26226324272765272
a282b2f20430a652e2c652a3124333a653e2b2027630c692b20283165286326302e27282f

解析

知识点

• 重复密钥 XOR 加密其实是维吉尼亚密码的一种变体，他的密钥比信息要短，密钥逐字节加密后重复使用，以覆盖整个信息。
• 维吉尼亚密码：是一种多表密码。与传统的凯撒密码（Caesar Cipher）不同，在维吉尼亚密码中，密钥是一个单词或短语，加密过程中，密钥中的字符逐个应用到明文文本的字符上，然后根据密钥字符的位置来执行字母的位移操作。

分析

我们可以先把密钥的长度扩展到与明文长度一直，进而逐字节异或即可。

1. 明文长度除以密钥长度，得到商和余数，便于扩展密钥长度
2. 给定的明文和密钥都是字符串，我们要先通过 .encode() 编码成字节串。

解决方案

代码

plaintext = "Burning 'em, if you ain't quick and nimble\nI go crazy when I hear a cymbal"  
key = "ICE"  
target_string = "0b3637272a2b2e63622c2e69692a23693a2a3c6324202d623d63343c2a26226324272765272a282b2f20430a652e2c652a3124333a653e2b2027630c692b20283165286326302e27282f"  
  
  
def repeating_xor(text: bytes, key: bytes) -> bytes:  
    # 明文长度除以密钥长度，得到商和余数，便于扩展密钥长度  
    quotient, remainder = divmod(len(text), len(key))  
    key_extend = bytes(key * quotient + key[:remainder])  
    # 逐个字节异或  
    return bytes([x ^ y for x, y in zip(text, key_extend)])  
  
  
# 先把字符串编码成字节串  
byte_string = plaintext.encode()  
byte_Key = key.encode()  
  
ciphertext = repeating_xor(byte_string, byte_Key)  
  
print(ciphertext.hex() == target_string)

运行结果

True

参考

Set 1: Pwn the world. — A noob’s attempt at blogging.