Вводные заметки по изучению CTF — криптопароль (современный пароль)

🚀🚀Эта заметка представляет собой краткое изложение моего первоначального исследования CTF, которое в основном затрагивает современную криптографию в секторе криптографии, на самом деле, в основном это касается RSA. Эта часть контента более сложна. По сути, это математический вывод, и вам нужно написать его самостоятельно, чтобы решить проблему. Мы не будем здесь обсуждать математический вывод, а только объяснять идеи и коды, поэтому эта заметка в основном служит анализом и обобщением.

🚀🚀Не будем вдаваться в подробности конкретного шифрования и расшифровки RSA. Если вы не разбираетесь, информации здесь очень много.

факторинг

🚀🚀Когда N относительно мало, вы можете напрямую разложить N через факторdb, чтобы получить p, q, а затем получить d, что имеет эффект дешифрования.

🚀🚀Давайте рассмотрим пример вопроса:

факторинг

🚀🚀Название: [Веб-обзор BUUCTF (buuoj.cn)](https://buuoj.cn/challenges#[Глава 6][6.1.2 Метод базовой атаки RSA][никтоflag]факторинг)

🚀🚀Скачиваем вложение и получаем текстовый файл, как показано ниже:

N: 30578675145816634962204467309994126955968568987449100734690153203822106214253 c: 21852302692500130397613525359228623357937591161147471234750883538062728964508 e: 65537

🚀🚀Давайте посмотрим, и он сообщает нам только N, c, e, и это N не очень большое. Мы пытаемся поместить его в фактордб, чтобы разложить его и, наконец, получить нужные нам q, p:

p = 8767867843568934765983476584376578389 q = 3487583947589437589237958723892346254777

🚀🚀Итак, мы пишем наш код для решения m:

from Crypto.Util.number import *
from gmpy2 import *

p = 8767867843568934765983476584376578389
q = 3487583947589437589237958723892346254777
c= 21852302692500130397613525359228623357937591161147471234750883538062728964508
e = 65537

#модуль обратный элемент
d = invert(e, (p - 1)*(q - 1))
#расшифровка
m = powmod(c, d, p*q)

print(long_to_bytes(m))

🚀🚀Окончательный результат:

hello!Rsa

общие простые числа

🚀🚀Когда одновременно генерируется несколько открытых ключей, если в сгенерированных открытых ключах есть два набора N, которые используют одно и то же простое число, мы можем получить p и q через наибольший общий делитель двух наборов N, и таким образом получить закрытый ключ.

Bigrsa

🚀🚀тема：[Кубок Янчэна 2021] Бигрса |

🚀🚀Откройте вложение и получите py-файл,Давайте откроем его и посмотрим。Если вы это видите, то это должно бытьдвойное шифрование,В то же время в открытых ключах есть два набора N, которые могут быть сгенерированы с использованием одного и того же простого числа.,поэтому мы стараемсяобщие простые атака числа.

from Crypto.Util.number import *
from flag import *

n1 = 103835296409081751860770535514746586815395898427260334325680313648369132661057840680823295512236948953370895568419721331170834557812541468309298819497267746892814583806423027167382825479157951365823085639078738847647634406841331307035593810712914545347201619004253602692127370265833092082543067153606828049061
n2 = 115383198584677147487556014336448310721853841168758012445634182814180314480501828927160071015197089456042472185850893847370481817325868824076245290735749717384769661698895000176441497242371873981353689607711146852891551491168528799814311992471449640014501858763495472267168224015665906627382490565507927272073

e = 65537
m = bytes_to_long(flag)
# двойное шифрование
c = pow(m, e, n1)
c = pow(c, e, n2)

print("c = %d" % c)

# output
# c = 60406168302768860804211220055708551816238816061772464557956985699400782163597251861675967909246187833328847989530950308053492202064477410641014045601986036822451416365957817685047102703301347664879870026582087365822433436251615243854347490600004857861059245403674349457345319269266645006969222744554974358264

🚀🚀Результат расшифровки следующий:

from Crypto.Util.number import *

n1 = 103835296409081751860770535514746586815395898427260334325680313648369132661057840680823295512236948953370895568419721331170834557812541468309298819497267746892814583806423027167382825479157951365823085639078738847647634406841331307035593810712914545347201619004253602692127370265833092082543067153606828049061

n2 = 115383198584677147487556014336448310721853841168758012445634182814180314480501828927160071015197089456042472185850893847370481817325868824076245290735749717384769661698895000176441497242371873981353689607711146852891551491168528799814311992471449640014501858763495472267168224015665906627382490565507927272073

e = 65537

c = 60406168302768860804211220055708551816238816061772464557956985699400782163597251861675967909246187833328847989530950308053492202064477410641014045601986036822451416365957817685047102703301347664879870026582087365822433436251615243854347490600004857861059245403674349457345319269266645006969222744554974358264

# Найдите наибольший общий делитель
q = GCD(n1,n2)

# Найдите p1,p2
p1 = n1 // q
p2 = n2 // q

# Расшифровано дважды
d1 = inverse(e, (q-1)*(p1-1))
d2 = inverse(e, (q-1)*(p2-1))

print(long_to_bytes(pow(pow(c, d2, n2), d1, n1)))

🚀🚀Результаты бега следующие:

b'SangFor{qSccmm1WrgvIg2Uq_cZhmqNfEGTz2GV8}'

Атака с низким индексом шифрования (атака с использованием небольшого открытого текста)

🚀🚀Атака с низким индексом шифрования (атака с использованием небольшого открытого текст) означает, что e в открытом ключе для получения открытого текста m относительно невелико.,Так что по модулю N не меняется,Вы можете напрямую выполнить корневую операцию над зашифрованным текстом.

crypto5

🚀🚀тема：SWPUCTF 2021 Конкурс первокурсников]crypto5 | NSSCTF

🚀🚀Мы видим, что во вложении есть только эта строка букв. После внимательного наблюдения мы обнаружили, что это должна быть небольшая атака в виде открытого текста:

flag= 25166751653530941364839663846806543387720865339263370907985655775152187319464715737116599171477207047430065345882626259880756839094179627032623895330242655333 n= 134109481482703713214838023035418052567000870587160796935708584694132507394211363652420160931185332280406437290210512090663977634730864032370977407179731940068634536079284528020739988665713200815021342700369922518406968356455736393738946128013973643235228327971170711979683931964854563904980669850660628561419

🚀🚀Итак, пишем код следующим образом:

from Crypto.Util.number import *
from gmpy2 import *

flag= 25166751653530941364839663846806543387720865339263370907985655775152187319464715737116599171477207047430065345882626259880756839094179627032623895330242655333
n= 134109481482703713214838023035418052567000870587160796935708584694132507394211363652420160931185332280406437290210512090663977634730864032370977407179731940068634536079284528020739988665713200815021342700369922518406968356455736393738946128013973643235228327971170711979683931964854563904980669850660628561419
# Маленький открытый текст обычно e очень мал, поэтому мы пробуем от 2 до 4.
for e in range(2,5):
    print (long_to_bytes(iroot(flag, e)[0]))

🚀🚀Результаты следующие:

b'+S\x19\xd5\xf8\xa1Q\xa4\x1b\x89Q0Fn\x8f[\xb8\xfaj\x0e\x10\xc7\xad\xef0Z;\x93\x82\xb7tNv'
b'NSSCTF{because_i_like}'
b'\x06\x95\x07[#\x97=N\x91\x9e\xb7\xfe\xa5\x99\xb4\xefB'

🚀🚀Второй — нужный нам флаг.

атака в обычном режиме

🚀🚀Когда два набора открытых ключей используют один и тот же модуль N и разные закрытые ключи для одновременного выполнения шифрования одного и того же набора открытого текста.,Вы можете решить открытый текст, атакуя в обычном режиме.,В то же время необходимо убедиться, что два набора открытых ключей e взаимно просты.

rsa_output

🚀🚀тема：[BJDCTF 2020]rsa_output | NSSCTF

🚀🚀Откройте вложение и получите следующую информацию:

{21058339337354287847534107544613605305015441090508924094198816691219103399526800112802416383088995253908857460266726925615826895303377801614829364034624475195859997943146305588315939130777450485196290766249612340054354622516207681542973756257677388091926549655162490873849955783768663029138647079874278240867932127196686258800146911620730706734103611833179733264096475286491988063990431085380499075005629807702406676707841324660971173253100956362528346684752959937473852630145893796056675793646430793578265418255919376323796044588559726703858429311784705245069845938316802681575653653770883615525735690306674635167111,2767} {21058339337354287847534107544613605305015441090508924094198816691219103399526800112802416383088995253908857460266726925615826895303377801614829364034624475195859997943146305588315939130777450485196290766249612340054354622516207681542973756257677388091926549655162490873849955783768663029138647079874278240867932127196686258800146911620730706734103611833179733264096475286491988063990431085380499075005629807702406676707841324660971173253100956362528346684752959937473852630145893796056675793646430793578265418255919376323796044588559726703858429311784705245069845938316802681575653653770883615525735690306674635167111,3659} message1=20152490165522401747723193966902181151098731763998057421967155300933719378216342043730801302534978403741086887969040721959533190058342762057359432663717825826365444996915469039056428416166173920958243044831404924113442512617599426876141184212121677500371236937127571802891321706587610393639446868836987170301813018218408886968263882123084155607494076330256934285171370758586535415136162861138898728910585138378884530819857478609791126971308624318454905992919405355751492789110009313138417265126117273710813843923143381276204802515910527468883224274829962479636527422350190210717694762908096944600267033351813929448599 message2=11298697323140988812057735324285908480504721454145796535014418738959035245600679947297874517818928181509081545027056523790022598233918011261011973196386395689371526774785582326121959186195586069851592467637819366624044133661016373360885158956955263645614345881350494012328275215821306955212788282617812686548883151066866149060363482958708364726982908798340182288702101023393839781427386537230459436512613047311585875068008210818996941460156589314135010438362447522428206884944952639826677247819066812706835773107059567082822312300721049827013660418610265189288840247186598145741724084351633508492707755206886202876227

🚀🚀Мы провели простой анализ и обнаружили, что два набора N одинаковы, но е различно и взаимно просто, поэтому рассмотрите возможность использования атаки в обычном режим, код следующий.

from Crypto.Util.number import *
from gmpy2 import *

c1= 20152490165522401747723193966902181151098731763998057421967155300933719378216342043730801302534978403741086887969040721959533190058342762057359432663717825826365444996915469039056428416166173920958243044831404924113442512617599426876141184212121677500371236937127571802891321706587610393639446868836987170301813018218408886968263882123084155607494076330256934285171370758586535415136162861138898728910585138378884530819857478609791126971308624318454905992919405355751492789110009313138417265126117273710813843923143381276204802515910527468883224274829962479636527422350190210717694762908096944600267033351813929448599
c2= 11298697323140988812057735324285908480504721454145796535014418738959035245600679947297874517818928181509081545027056523790022598233918011261011973196386395689371526774785582326121959186195586069851592467637819366624044133661016373360885158956955263645614345881350494012328275215821306955212788282617812686548883151066866149060363482958708364726982908798340182288702101023393839781427386537230459436512613047311585875068008210818996941460156589314135010438362447522428206884944952639826677247819066812706835773107059567082822312300721049827013660418610265189288840247186598145741724084351633508492707755206886202876227
e1= 2767
e2= 3659
n= 21058339337354287847534107544613605305015441090508924094198816691219103399526800112802416383088995253908857460266726925615826895303377801614829364034624475195859997943146305588315939130777450485196290766249612340054354622516207681542973756257677388091926549655162490873849955783768663029138647079874278240867932127196686258800146911620730706734103611833179733264096475286491988063990431085380499075005629807702406676707841324660971173253100956362528346684752959937473852630145893796056675793646430793578265418255919376323796044588559726703858429311784705245069845938316802681575653653770883615525735690306674635167111
# Расширение Евклида
s = gcdext(e1, e2)

s1 = s[1]
s2 = s[2]
print(long_to_bytes(powmod(c1, s1, n)*powmod(c2, s2, n) % n))

широковещательная атака

🚀🚀Когда для шифрования одного и того же сообщения используется несколько наборов открытых ключей и показатель степени шифрования e в открытых ключах одинаков, можно использовать атаку с низким индексом шифрования.

Crazy_Rsa_Tech

🚀🚀тема：[Кубок Крейн-Сити 2021] Crazy_Rsa_Tech |

🚀🚀Откройте вложение и получите следующую информацию:

n_list: [71189786319102608575263218254922479901008514616376166401353025325668690465852130559783959409002115897148828732231478529655075366072137059589917001875303598680931962384468363842379833044123189276199264340224973914079447846845897807085694711541719515881377391200011269924562049643835131619086349617062034608799, 92503831027754984321994282254005318198418454777812045042619263533423066848097985191386666241913483806726751133691867010696758828674382946375162423033994046273252417389169779506788545647848951018539441971140081528915876529645525880324658212147388232683347292192795975558548712504744297104487514691170935149949, 100993952830138414466948640139083231443558390127247779484027818354177479632421980458019929149817002579508423291678953554090956334137167905685261724759487245658147039684536216616744746196651390112540237050493468689520465897258378216693418610879245129435268327315158194612110422630337395790254881602124839071919, 59138293747457431012165762343997972673625934330232909935732464725128776212729547237438509546925172847581735769773563840639187946741161318153031173864953372796950422229629824699580131369991913883136821374596762214064774480548532035315344368010507644630655604478651898097886873485265848973185431559958627423847, 66827868958054485359731420968595906328820823695638132426084478524423658597714990545142120448668257273436546456116147999073797943388584861050133103137697812149742551913704341990467090049650721713913812069904136198912314243175309387952328961054617877059134151915723594900209641163321839502908705301293546584147, 120940513339890268554625391482989102665030083707530690312336379356969219966820079510946652021721814016286307318930536030308296265425674637215009052078834615196224917417698019787514831973471113022781129000531459800329018133248426080717653298100515701379374786486337920294380753805825328119757649844054966712377, 72186594495190221129349814154999705524005203343018940547856004977368023856950836974465616291478257156860734574686154136925776069045232149725101769594505766718123155028300703627531567850035682448632166309129911061492630709698934310123778699316856399909549674138453085885820110724923723830686564968967391721281, 69105037583161467265649176715175579387938714721653281201847973223975467813529036844308693237404592381480367515044829190066606146105800243199497182114398931410844901178842049915914390117503986044951461783780327749665912369177733246873697481544777183820939967036346862056795919812693669387731294595126647751951, 76194219445824867986050004226602973283400885106636660263597964027139613163638212828932901192009131346530898961165310615466747046710743013409318156266326090650584190382130795884514074647833949281109675170830565650006906028402714868781834693473191228256626654011772428115359653448111208831188721505467497494581] c_list: [62580922178008480377006528793506649089253164524883696044759651305970802215270721223149734532870729533611357047595181907404222690394917605617029675103788705320032707977225447998111744887898039756375876685711148857676502670812333076878964148863713993853526715855758799502735753454247721711366497722251078739585, 46186240819076690248235492196228128599822002268014359444368898414937734806009161030424589993541799877081745454934484263188270879142125136786221625234555265815513136730416539407710862948861531339065039071959576035606192732936477944770308784472646015244527805057990939765708793705044236665364664490419874206900, 85756449024868529058704599481168414715291172247059370174556127800630896693021701121075838517372920466708826412897794900729896389468152213884232173410022054605870785910461728567377769960823103334874807744107855490558726013068890632637193410610478514663078901021307258078678427928255699031215654693270240640198, 14388767329946097216670270960679686032536707277732968784379505904021622612991917314721678940833050736745004078559116326396233622519356703639737886289595860359630019239654690312132039876082685046329079266785042428947147658321799501605837784127004536996628492065409017175037161261039765340032473048737319069656, 1143736792108232890306863524988028098730927600066491485326214420279375304665896453544100447027809433141790331191324806205845009336228331138326163746853197990596700523328423791764843694671580875538251166864957646807184041817863314204516355683663859246677105132100377322669627893863885482167305919925159944839, 2978800921927631161807562509445310353414810029862911925227583943849942080514132963605492727604495513988707849133045851539412276254555228149742924149242124724864770049898278052042163392380895275970574317984638058768854065506927848951716677514095183559625442889028813635385408810698294574175092159389388091981, 16200944263352278316040095503540249310705602580329203494665614035841657418101517016718103326928336623132935178377208651067093136976383774189554806135146237406248538919915426183225265103769259990252162411307338473817114996409705345401251435268136647166395894099897737607312110866874944619080871831772376466376, 31551601425575677138046998360378916515711528548963089502535903329268089950335615563205720969393649713416910860593823506545030969355111753902391336139384464585775439245735448030993755229554555004154084649002801255396359097917380427525820249562148313977941413268787799534165652742114031759562268691233834820996, 25288164985739570635307839193110091356864302148147148153228604718807817833935053919412276187989509493755136905193728864674684139319708358686431424793278248263545370628718355096523088238513079652226028236137381367215156975121794485995030822902933639803569133458328681148758392333073624280222354763268512333515]

from Crypto.Util.number import *
from Crypto.Util.Padding import *

FLAG = bytes_to_long(pad(b"flag{??????}",64))
def init_key():
    p, q = getPrime(512), getPrime(512)
    n = p*q
    e = 9
    while(GCD((p-1)*(q-1),e)!=1):
        p, q = getPrime(512), getPrime(512)
        n = p*q
    d = inverse(e,(p-1)*(q-1))
    return n,e,d

n_list=list()
c_list=list()
for i in range(9):
    N,e,d=init_key()
    n_list.append(N)
    c=pow(FLAG,e,N)
    c_list.append(pow(FLAG,e,N))
    assert(pow(c,d,N)==FLAG)
print("n_list:",n_list)
print("c_list:",c_list)

🚀🚀Мы провели простой анализ и обнаружили, что здесь используется одна и та же электронная почта. = 9. При использовании неиспользуемых n для выполнения шифрования сначала рассмотрите широковещательную атака,Код показан ниже.

from Crypto.Util.number import *
from gmpy2 import *

e = 9
n_list= [71189786319102608575263218254922479901008514616376166401353025325668690465852130559783959409002115897148828732231478529655075366072137059589917001875303598680931962384468363842379833044123189276199264340224973914079447846845897807085694711541719515881377391200011269924562049643835131619086349617062034608799, 92503831027754984321994282254005318198418454777812045042619263533423066848097985191386666241913483806726751133691867010696758828674382946375162423033994046273252417389169779506788545647848951018539441971140081528915876529645525880324658212147388232683347292192795975558548712504744297104487514691170935149949, 100993952830138414466948640139083231443558390127247779484027818354177479632421980458019929149817002579508423291678953554090956334137167905685261724759487245658147039684536216616744746196651390112540237050493468689520465897258378216693418610879245129435268327315158194612110422630337395790254881602124839071919, 59138293747457431012165762343997972673625934330232909935732464725128776212729547237438509546925172847581735769773563840639187946741161318153031173864953372796950422229629824699580131369991913883136821374596762214064774480548532035315344368010507644630655604478651898097886873485265848973185431559958627423847, 66827868958054485359731420968595906328820823695638132426084478524423658597714990545142120448668257273436546456116147999073797943388584861050133103137697812149742551913704341990467090049650721713913812069904136198912314243175309387952328961054617877059134151915723594900209641163321839502908705301293546584147, 120940513339890268554625391482989102665030083707530690312336379356969219966820079510946652021721814016286307318930536030308296265425674637215009052078834615196224917417698019787514831973471113022781129000531459800329018133248426080717653298100515701379374786486337920294380753805825328119757649844054966712377, 72186594495190221129349814154999705524005203343018940547856004977368023856950836974465616291478257156860734574686154136925776069045232149725101769594505766718123155028300703627531567850035682448632166309129911061492630709698934310123778699316856399909549674138453085885820110724923723830686564968967391721281, 69105037583161467265649176715175579387938714721653281201847973223975467813529036844308693237404592381480367515044829190066606146105800243199497182114398931410844901178842049915914390117503986044951461783780327749665912369177733246873697481544777183820939967036346862056795919812693669387731294595126647751951, 76194219445824867986050004226602973283400885106636660263597964027139613163638212828932901192009131346530898961165310615466747046710743013409318156266326090650584190382130795884514074647833949281109675170830565650006906028402714868781834693473191228256626654011772428115359653448111208831188721505467497494581]
c_list= [62580922178008480377006528793506649089253164524883696044759651305970802215270721223149734532870729533611357047595181907404222690394917605617029675103788705320032707977225447998111744887898039756375876685711148857676502670812333076878964148863713993853526715855758799502735753454247721711366497722251078739585, 46186240819076690248235492196228128599822002268014359444368898414937734806009161030424589993541799877081745454934484263188270879142125136786221625234555265815513136730416539407710862948861531339065039071959576035606192732936477944770308784472646015244527805057990939765708793705044236665364664490419874206900, 85756449024868529058704599481168414715291172247059370174556127800630896693021701121075838517372920466708826412897794900729896389468152213884232173410022054605870785910461728567377769960823103334874807744107855490558726013068890632637193410610478514663078901021307258078678427928255699031215654693270240640198, 14388767329946097216670270960679686032536707277732968784379505904021622612991917314721678940833050736745004078559116326396233622519356703639737886289595860359630019239654690312132039876082685046329079266785042428947147658321799501605837784127004536996628492065409017175037161261039765340032473048737319069656, 1143736792108232890306863524988028098730927600066491485326214420279375304665896453544100447027809433141790331191324806205845009336228331138326163746853197990596700523328423791764843694671580875538251166864957646807184041817863314204516355683663859246677105132100377322669627893863885482167305919925159944839, 2978800921927631161807562509445310353414810029862911925227583943849942080514132963605492727604495513988707849133045851539412276254555228149742924149242124724864770049898278052042163392380895275970574317984638058768854065506927848951716677514095183559625442889028813635385408810698294574175092159389388091981, 16200944263352278316040095503540249310705602580329203494665614035841657418101517016718103326928336623132935178377208651067093136976383774189554806135146237406248538919915426183225265103769259990252162411307338473817114996409705345401251435268136647166395894099897737607312110866874944619080871831772376466376, 31551601425575677138046998360378916515711528548963089502535903329268089950335615563205720969393649713416910860593823506545030969355111753902391336139384464585775439245735448030993755229554555004154084649002801255396359097917380427525820249562148313977941413268787799534165652742114031759562268691233834820996, 25288164985739570635307839193110091356864302148147148153228604718807817833935053919412276187989509493755136905193728864674684139319708358686431424793278248263545370628718355096523088238513079652226028236137381367215156975121794485995030822902933639803569133458328681148758392333073624280222354763268512333515]
N = 1

for n in n_list:
    N *= n
M_list = []

for n in n_list:
    M_list.append(N//n)
t_list = []

for i in range(len(n_list)):
    t_list.append(invert(M_list[i], n_list[i]))
summary = 0

for i in range(len(n_list)):
    summary = (summary + c_list[i] * t_list[i] * M_list[i]) % N
m = iroot(summary, e)[0]

print(long_to_bytes(m))

🚀🚀Результаты бега следующие:

b'flag{H0w_Fun_13_HAstads_broadca5t_AtTack!}\x16\x16\x16\x16\x16\x16\x16\x16\x16\x16\x16\x16\x16\x16\x16\x16\x16\x16\x16\x16\x16\x16'

Будет добавлено

🚀🚀Современные пароли в CTF — это гораздо больше, чем эти. Я все еще учусь и буду добавлять их в будущем. Надеюсь, мне удастся придерживаться этого.