0. Crypto简介
如图所示
1.常用工具:
下面列举的工具不一定是必须的,但有时间可以都安装一遍,因为学计算机需要”折腾“
没给超链接的请自行搜索下载
如果下载中遇到问题,可自行搜索解决方法或者在相关群上问
1.1. Python
做crypto题最常用的编程语言(可能没有之一
建议 Python3 和 Python2 都安装
个人目前使用频率比较高的是Python3
1.1.1.常用的python库
Crypto
libnum
gmpy2
random
hashlib
pwn
1.2. sagemath
官方简介:
SageMath 是一个基于GPL协议的开源数学软件。它使用Python作为通用接口,将现有的许多开源软件包整合在一起,构建一个统一的计算平台。
我们的目标:创建一个有活力的自由开源软件以替代Magma,Maple,Mathematica和Matlab。
密码学离不开数学,一个功能超完善的计算平台对一个密码手来说无疑是很有吸引力的(意味着很多算法和相关代数结构不需要自己费心去写了
官网/下载渠道:
SageMath - Open-Source Mathematical Software System
Linux也可以使用命令行安装:
1 | sudo apt install sagemath-jupter |
1.2.1 常用的sage命令
1 | #求最大公因子/乘法逆元 |
除此以外,还可以通过编写后缀名为.sage的文件(同时支持python和sagemath语法)来运行相关解题脚本
编写完以后在命令行输入(我只在linux试过,windows不知道行不行)
1 | sage xxx.sage |
运行
1.3. Linux
Windows用户推荐wsl2或虚拟机,MacOS不太清楚
1.4. yafu
用于分解大整数,例如:
1 | .\yafu-x64.exe "factor(6)" |
类似功能的网站有
1.5.openSSL
遇到题目附件的后缀名奇奇怪怪的,可能就需要用到这个了
1.6. 一些解题相关网页
还有词频分析、编码解码、RSA解题套路整合等等……
(链接就不贴了,做题过程中收集就足够了,也可以私聊我要)
2.储备知识
先推荐一些书:
①《具体数论与代数》
强推!
大名鼎鼎的CINTA!
bintou老师的大作!
华师网工大二上学期的专业选修”面向信息时代的计算机数学“的教材!
里面涉及的数学知识和代码都非常友好,必看必看,常看常新。
可以自学,不懂可以线上问我(不能线下问的原因是有些点我也忘了,需要时间自己过一遍)
冲冲冲
②《图解密码技术》
密码学科普类书籍,挺好看的,可以用于培养兴趣
③《密码编码学与网络安全》
华师网工大三上学期的专业选修”计算机安全学“的教材
大部头书,想系统了解密码学的可以看
下面列举下做crypto可能用到的知识或者算法,具体内容可以通过看上面的书/上网搜索 等方式学习
2.1.数学
密码学离不开数学。
因为加密与解密离不开计算机,而计算机本质上是一个离散结构,只能处理离散的数量关系,所以离散数学不可或缺。
离散数学是非常大的一块,CTF crytpo题中常涉及的是数论和抽象代数
比如:
威尔逊定理
欧拉定理
费马小定理
中国剩余定理(CRT)
拓展中国剩余定理(extend CRT)
还有群环域格等代数结构及其相关内容
2.2.密码算法及其相关
首先是一些入门的编码:ASCII,base64等……
值得一提的是,Crypto库里的 bytes_to_long 和 long_to_bytes 很常用,萌新们务必搞清楚它在做什么
然后是古典密码,比如摩尔斯电码,栅栏密码、凯撒密码、猪圈秘密、棋盘密码、培根密码、维吉尼亚密码等很多,还有一些XXencode、UUencode、brainfuck等知道了就肯定会的靠经验的密码或编码,这些网上都能找到
再之后是RC4,DES,AES, 哈希,DH密钥交换,RSA,ECC,格密码等等
……
crypto常用算法有:
线性同余方法(lcg)
欧几里得算法(gcd)
拓展欧几里得算法(extend gcd)
小步大步算法(bsgs)
拓展小步大步算法(extend bsge)
费马因式分解
CopperSmith方法
等等……
3.做题Tips
做题的时候
首先从标题、描述、附件等判断是哪一类的密码,然后再对症下药
萌新上路可以从常见的编码和古典密码开始,之后就可以涉猎对称和非对称了。
对称密码的话,AES及其五种工作模式(ECB,CBC,CFB,OFB,CTR)是绕不开的;非对称的话肯定是从RSA开始了。
题目附件里的代码常有如下字样
1 | from secret import flag |
可以理解成出题人把flag藏在secret这个私有库里了,这样的代码不能直接运行(所以不要下载所谓的secret库运行它)
需要做题人通过分析代码里面的加密方式还原出flag
在某些题目中,虽然代码本身运行不了,但是某些函数却可以利用(术语:oracle),解密时可以直接挪用到自己的解题脚本上运行。
4.小结
•学会搜索
•克服畏难心理,很多题不需要完全懂里面的数学原理也能做
•平时多收集各类脚本/网页,解题事半功倍
•兴趣是最好的老师,心情次之。没有兴趣或许可以换个方向:-),没心情做题可以歇会
•某些杂项题和密码题只涉及词频分析、编码、古典密码、流密码,少有对数理知识和读写代码能力的要求,但却很考验大家的脑洞,而个人的脑洞是有限的,所以建议团队协作