CTF中常见密码学(一)-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了CTF中常见密码学(一)。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

前言

参考，我们任课老师的WORD和PPT，结合自己的理解，在结合网上文章的理解。

一.BASE64编码

BASE64编码中，特征和所拥有的字符字母:A-Z a-z;数字:0-9;符号:+ / ，然后末尾经常有一个“=”或者两个“==”。

原理，先把需要加密的字符串每个字符转换成ASCII码，然后ASCII码转换成二进制为8位二进制数字表示，然后在以六位二进制为一组转十进制，最后查找对应的BASE64对照表即可。

ASCII表，常用的无非就是大写字母和小写字母，大写字母的A开始是97，小写字母的a开始是65，推算下即可。

比如，这里需要加密“Ken”这个字符串，里面有大写和小写，查找ASCII码表，分别对应的是75 101 110，转换成二进制75:01001011; 101:01100101; 110:01101110;，先并排在一起，就是010010110110010101101110，然后在以六个为一组排序👉010010 | 110110 | 010101 | 101110，将这六个二进制重新转换成十进制，分别对应的是，18 54 21 46，然后对应base64码表，找出对应的上面重新转换成的十进制数字即可，分别是👉S2Vu，所以Ken这个字符串BASE64加密编码之后是S2Vu，如果不太清楚，看如下表格。

文本	K	e	n	NULL
ASCII编码	75	101	110	NULL
二进制位	01001011	01100101	01101110	NULL
分组	010010	110110	010101	101110
转换后的十进制&BASE64码表索引	18	54	21	46
结果&Base64码表	S	2	V	u

这样应该就差不多了，附上BASE64索引表，如下

数值	字符	数值	字符	数值	字符	数值	字符
0	A	16	Q	32	g	48	w
1	B	17	R	33	h	49	x
2	C	18	S	34	i	50	y
3	D	19	T	35	j	51	z
4	E	20	U	36	k	52	0
5	F	21	V	37	l	53	1
6	G	22	W	38	m	54	2
7	H	23	X	39	n	55	3
8	I	24	Y	40	o	56	4
9	J	25	Z	41	p	57	5
10	K	26	a	42	q	58	6
11	L	27	b	43	r	59	7
12	M	28	c	44	s	60	8
13	N	29	d	45	t	61	9
14	O	30	e	46	u	62	+
15	P	37	f	47	v	63	/

在附上一张ASCII码表图，如下图，图来自于网络。

CTF中常见密码学(一)

1.有等号"="的情况

比如a这个字母，ASCII码是65，转换成二进制是01000001，转换成六个一组010000 | 01，就会发现后面不足以组成六位数，就可以在后面添零，就变成了👉010000 | 010000，转换成十进制就是16，然后根据BASE64码表对应的是Q，那么a的加密后就是QQ，但是我自己的理解是，加密后的长度也就是编码后的长度必须能整除4，才可以，这里QQ不能整除4所以不行，就可以加上=，长度就可以了，所以最终的编码就是QQ==。

另外一种理解，如果要进行编码的字符串，不能被3整除，后面会多出一个字节或者两个字节，就可以使用“”来代替，比如编码a，不能被三整除，还差两位就可以被三整除，就可以在最终编码结果加上两个""，结合如下图理解更好。

CTF中常见密码学(一)

二.base32加密

和base64加密差不多，这里直接举例子，先看下表是base32的索引表，比如这里我要BASE32编码,Ken，对应的ASCII码分别是，75 101 110，转换成二进制分别对应的是75:01001011; 101:01100101; 110:01101110，然后合在一起，是0100101101100101011011100，然后在以五个一组排序👉01001 | 01101 | 10010 | 10110 | 11100，然后在转换成十进制就是，9 13 18 22 28，根据下面的索引表，就是，JNSW4，这里只有五个数，必须要四个四个一组，不足四个就用=，来填充，所以就是JNSW4===。

数值	字符	数值	字符	数值	字符	数值	字符
0	A	9	J	18	S	27	3
1	B	10	K	19	T	28	4
2	C	11	L	20	U	29	5
3	D	12	M	21	V	30	6
4	E	13	N	22	W	31	7
5	F	14	O	23	X
6	G	15	P	24	Y
7	H	16	Q	25	Z
8	I	17	R	26	2

可以看如下表格

文本	K	e	n	NULL	NULL
ASCII编码	75	101	110	NULL	NULL
二进制位	01001011	01100101	01101110	NULL	NULL
分组	01001	01101	10010	10110	11100
分组后的十进制	9	13	18	22	28
索引值	J	N	S	W	4

三.base16加密

如果理解了，base64加密和base32加密方式，那么base16加密方式就很好理解了，先看如下base16索引表。

数值	字符	数值	字符
0	0	8	8
1	1	9	9
2	2	10	A
3	3	11	B
4	4	12	C
5	5	13	D
6	6	14	E
7	7	15	F

先还是和base64和base32一样将需要加密的字符串转换成ASCII码然后转换成二进制，区别就是分组排序的时候是以4个为一组来排序，base64是六个为一组，base32是以五个为一组，如下图理解即可，图来自CSDN。

CTF中常见密码学(一)

四.Unicode编码

特征是以\u数字或者字母加数字，比如，\u6211，转换中文就是“我”，\u过后是每四个为一组，最简单解码方式可以使用python的print函数输出即可，编码👉**\u0048\u0065\u006c\u006c\u006f\u0020\u0057\u006f\u0072\u006c\u0064**，解码效果如下图👇，成功解码出字符串Hello World

CTF中常见密码学(一)

上面是解密，加密如下。

编码原理，先将需要加密的字符转换成ASCII编码，然后把ASCII编码转换成十六进制即可，不足四位前面添0即可，比如a这个字符，编码之后是0x61，就需要加零就是0x0061，如下是python实现，非常简单。

最重要的就是ord函数和hex函数，ord函数把字符转ASCII，然后hex把数字转十六进制。

str='flag'
dict = []
for i in str:
    result = hex(ord(i)).replace(r'0x',r'\u')
    dict.append(result)
print("".join(dict))

五.URL编码

在浏览器地址栏经常能看见，特征是%数字加字母，比如👉**%E4%BD%A0%E5%A5%BD%E4%B8%96%E7%95%8C**，这种类型的，解码之后的原文是，你好世界，还是需要用到python,当然也可以在线编码解码，需要用到的是python的urllib模块下面的parse模块，如下代码。

quote是编码

import urllib.parse as url
str = '你好世界'
print(url.quote(str))

输入效果如下

%E4%BD%A0%E5%A5%BD%E4%B8%96%E7%95%8C

如何解码，如下python代码。

import urllib.parse as url
str = '%E4%BD%A0%E5%A5%BD%E4%B8%96%E7%95%8C'
print(url.unquote(str))

解码效果为你好世界

六.进制转换

1.python实现进制转换

1.十进制转二进制

可以用到一个函数bin函数，可以之间转换，如下代码。

print(bin(10))

输出结果是0b1010

2.二进制转十进制

可以用到一个int函数，如下代码，int函数里面的2代表的是进制。

str = '1010'
print(int(str,2))

输出的数字是10。

3.十进制转八进制

需要用到一个oct函数，如下代码。

print(oct(100))

输入结果是0o144

4.八进制转十进制

和上面二进制转十进制差不多，如下代码，只需要更改数字即可

str = '144'
print(int(str,8))

5.十进制转十六进制

需要用到一个hex函数，如下代码。

print(hex(255))

输出结果是0xff，十六进制转换十进制和上面差不多，只需要更改数字即可。

2.手算进制

可以直接参考百度百科👉进制转换。

七.置换密码

1.加密

1.明文:State Key Laboratory of Networking and Switching

2.加密密钥:key=(1,5,6,2,3)

3.将明文分组，按照六个字母一组来分，总共可以分为七组，不足六个字母的可以用双方事先规定好的字符来填充比如空格，如下是分组过后的样子👇。

P = (StateK)(eyLabo)(ratory)(ofNetw)(orking)(andSwi)(tching)

4.对每组字符进行加密，根据加密密钥key，把每组的第1位字符放在第5位字符上面，第5位字符放在第6位字符上面，第6位字符放在第2位字符上面，第2位字符放在第3位字符上面，第3位字符放在第1位字符上面，这样排序即可，如下👇。

P = (aKttSe)(Loyaeb)(tyaorr)(Nwfeot)(kgrion)(dinSaw)(hgcitn)

最终密文就是aKttSeLoyaebtyaorrNwfeotkgriondinSawhgcitn

2.解密

解密需要的是把密钥给反向过来，原本的密钥是(1,5,6,2,3)需要逆置换变成(1,3,2,6,5)，然后在按照加密的方法即可解密。

八.栅栏密码

栅栏密码潜规则，字符不会超过30个。

1.加密

假设明文是:THEREISACIPHER，然后根据上下上下排序，就是

T E E S C P E
H R I A I H R

最后连在一起就是TEESCPEHRIAIHR。

加密的另外一种方法，明文是THEREISACIPHER，先两个两个分一组，就是，TH ER EI SA CI PH ER。

先取出第一个字母：TEESCPE
在取出第二个字母：HRIAIHR

最后连在一起即可。

2.解密

加密密文：TEESCPEHRIAIHR

解密只需要将密文从中间分开，变位两行。

T E E S C P E
H R I A I H R

最后在上下上下组合起来即可。

THEREISACIPHER

九.单表代换密码

假设明文是:helloWorld

假设密钥是:KENSSB，去掉重复的字母就是KENSB，然后按照字母顺序排列剩余的字母即可得到一个方阵表，如下表。

K	E	N	S	B
A	C	D	F	G
H	I	J	L	M
O	P	Q	R	T
U	V	W	X	Y
Z

然后在从左边下边开始一直到右边排序，即可得到代换密文，代换密码表如下表所示。

明文字母	A	B	C	D	E	F	G	H	I	J	K	L	M	N	O	P	Q	R	S	T	U	V	W	X	Y	Z
密文字母	K	A	H	O	U	Z	E	C	I	P	V	N	D	J	Q	W	S	F	L	R	X	B	G	M	T	Y

然后按照，明文字母所对应的密文字母，找到排序即可，helloword加密之后的密文是CUNNQGQFNO

十.埃特巴什码

最后一个字母代表的十第一个字母，倒数第二个字母代表的十第二个字母，如下表所示。

明文字母	A	B	C	D	E	F	G	H	I	J	K	L	M	N	O	P	Q	R	S	T	U	V	W	X	Y	Z
密文字母	Z	Y	X	W	V	U	T	S	R	Q	P	O	N	M	L	K	J	I	H	G	F	E	D	C	B	A

十一.凯撒密码

根据如下表排序，如下表是最基础的凯撒密码，就是往右移位，A对应的B，B对应的是C，比如明文是KEN，那么按照下表密文对应的就是LFO。

明文字母	A	B	C	D	E	F	G	H	I	J	K	L	M	N	O	P	Q	R	S	T	U	V	W	X	Y	Z
密文字母	B	C	D	E	F	G	H	I	J	K	L	M	N	O	P	Q	R	S	T	U	V	W	X	Y	Z	A

python代码如下，1代表的是移位。

def caser():
    flag = 'HelloWorld'.upper()
    dict_txt = 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'.upper()
    dec = []
    for i in flag:
        dec.append(dict_txt[dict_txt.index(i)+1])
    print("".join(dec))
if __name__ == '__main__':
    caser()

十二.仿射密码

原理是，先将26个字母按照0-25排序也就是(0,1,2,3…25)，密钥为k(a,b)，加密公式为c=Ea,b(m)≡am+b(mod26)，解密公式为m=Da,b(c)≡a-1(c-b)(mod26)。

如下表是字母索引表

A	B	C	D	E	F	G	H	I	J	K	L	M	N	O	P	Q	R	S	T	U	V	W	X	Y	Z
0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25

1.加密

例如我这里要加密helloworld加密过程并且密钥是k(7,21)：

h=7，7*7+21(mod26)=18，h=s

e=4，7*4+21(mod26)=23，e=x

l=11，7*11+21(mod26)=20，l=u

o=14，7*14+21(mod26)=15，o=p

w=22，7*22+21(mod26)=19，w=t

o=14，7*14+21(mod26)=15，o=p

r=17，7*17+21(mod26)=10，r=k

l=11，7*11+21(mod26)=20，l=u

d=3，7*3+21(mod26)=16，d=q

所以helloworld加密之后的成果是sxuuptpkuq。

2.解密

知道解密公式是m=Da,b(c)≡a-1(c-b)(mod26)&m=D7,21(c)≡7-1(c-21)(mod26) ，密文是sxuuptpkuq，解密过程如下。

s=18，7^-1*(18-21)(mod26)

x=23，7^-1*(23-21)(mod26)

省略。。。。

3.python代码

如下是加密代码。

def affine_cipher_en():
    flag = input('请输入你要加密的明文:')
    k_a = int(input("请输入密钥中的第一个值a："))
    k_b = int(input("请输入密钥中的第一个值b:"))
    flag_list = list(flag.lower())
    flag_en = []
    for i in flag_list:
        flag_en.append(chr(((k_a * (ord(i)-97) + k_b) % 26)+97))
    print(''.join(flag_en))
affine_cipher_en()

如下是python解密代码

#解密脚本
def affine_cipher_de():
    flag = input('请输入你要解密的明文:')
    k_a = int(input("请输入密钥中的第一个值a："))
    k_b = int(input("请输入密钥中的第一个值b:"))
    flag_list = list(flag.lower())
    flag_de = []
    for i in flag_list:
        flag_de.append(chr((15 * (ord(i) - 97 - k_b)) % 26 + 97))
    print(''.join(flag_de))

十三.棋盘密码

棋盘密码就是将26个字母放在5x5的方格子里面，ij放在一个格子里面，具体如下表👇。

	1	2	3	4	5
1	a	b	c	d	e
2	f	g	h	i/j	k
3	l	m	n	o	p
4	q	r	s	t	u
5	v	w	x	y	z

其中特点就是每两个数字编做一组，所有的数字都在1-5之间浮动，并且是先列后行的顺序排序。

比如25 15 33，所对应的就是Ken

十四.普莱费尔密码

假设密钥是kensb，那么排序之后如下表，前面和单表代换一样，假设明文是stegab

k	e	n	s	b
A	C	D	F	G
H	I/J	L	M	O
P	Q	R	T	U
V	W	X	Y	Z

加密原理就是如果假设需要加密明文里面的s对应的是p1,t对应的是p2，

1.那么p1，p2在同一行则对应的密文就是紧靠p1，p2右端的字母。

2.如果p1，p2在同一列则对应的密文分别是仅靠p1，p2下端的字母。

3.如果p1，p2不在同一列也不再同一行，那么对应的密文应该是p1，p2为对角顶点确定的矩阵的另外的两个顶点字母，按照同行原则对应。

加密效果如下表。

st	eg	ab
FY	BC	GK

解密就是加密过程。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-410811.html

到了这里，关于CTF中常见密码学(一)的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！

CTF中常见密码学(一)

前言

一.BASE64编码

1.有等号"="的情况

二.base32加密

三.base16加密

四.Unicode编码

五.URL编码

六.进制转换

1.python实现进制转换

1.十进制转二进制

2.二进制转十进制

3.十进制转八进制

4.八进制转十进制

5.十进制转十六进制

2.手算进制

七.置换密码

1.加密

2.解密

八.栅栏密码

1.加密

2.解密

九.单表代换密码

十.埃特巴什码

十一.凯撒密码

十二.仿射密码

1.加密

2.解密

3.python代码

十三.棋盘密码

十四.普莱费尔密码

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二维码1

二维码2

数值	字符	数值	字符	数值	字符	数值	字符
0	A	16	Q	32	g	48	w
1	B	17	R	33	h	49	x
2	C	18	S	34	i	50	y
3	D	19	T	35	j	51	z
4	E	20	U	36	k	52	0
5	F	21	V	37	l	53	1
6	G	22	W	38	m	54	2
7	H	23	X	39	n	55	3
8	I	24	Y	40	o	56	4
9	J	25	Z	41	p	57	5
10	K	26	a	42	q	58	6
11	L	27	b	43	r	59	7
12	M	28	c	44	s	60	8
13	N	29	d	45	t	61	9
14	O	30	e	46	u	62	+
15	P	37	f	47	v	63	/

数值	字符	数值	字符	数值	字符	数值	字符
0	A	9	J	18	S	27	3
1	B	10	K	19	T	28	4
2	C	11	L	20	U	29	5
3	D	12	M	21	V	30	6
4	E	13	N	22	W	31	7
5	F	14	O	23	X
6	G	15	P	24	Y
7	H	16	Q	25	Z
8	I	17	R	26	2

数值	字符	数值	字符	数值	字符	数值	字符
0	A	16	Q	32	g	48	w
1	B	17	R	33	h	49	x
2	C	18	S	34	i	50	y
3	D	19	T	35	j	51	z
4	E	20	U	36	k	52	0
5	F	21	V	37	l	53	1
6	G	22	W	38	m	54	2
7	H	23	X	39	n	55	3
8	I	24	Y	40	o	56	4
9	J	25	Z	41	p	57	5
10	K	26	a	42	q	58	6
11	L	27	b	43	r	59	7
12	M	28	c	44	s	60	8
13	N	29	d	45	t	61	9
14	O	30	e	46	u	62	+
15	P	37	f	47	v	63	/

数值	字符	数值	字符	数值	字符	数值	字符
0	A	9	J	18	S	27	3
1	B	10	K	19	T	28	4
2	C	11	L	20	U	29	5
3	D	12	M	21	V	30	6
4	E	13	N	22	W	31	7
5	F	14	O	23	X
6	G	15	P	24	Y
7	H	16	Q	25	Z
8	I	17	R	26	2

数值	字符	数值	字符	数值	字符	数值	字符
0	A	16	Q	32	g	48	w
1	B	17	R	33	h	49	x
2	C	18	S	34	i	50	y
3	D	19	T	35	j	51	z
4	E	20	U	36	k	52	0
5	F	21	V	37	l	53	1
6	G	22	W	38	m	54	2
7	H	23	X	39	n	55	3
8	I	24	Y	40	o	56	4
9	J	25	Z	41	p	57	5
10	K	26	a	42	q	58	6
11	L	27	b	43	r	59	7
12	M	28	c	44	s	60	8
13	N	29	d	45	t	61	9
14	O	30	e	46	u	62	+
15	P	37	f	47	v	63	/

数值	字符	数值	字符	数值	字符	数值	字符
0	A	9	J	18	S	27	3
1	B	10	K	19	T	28	4
2	C	11	L	20	U	29	5
3	D	12	M	21	V	30	6
4	E	13	N	22	W	31	7
5	F	14	O	23	X
6	G	15	P	24	Y
7	H	16	Q	25	Z
8	I	17	R	26	2