【計劃執行報告】Day11 04-10 zip文件密碼破解

Day11 04-10 zip文件密碼破解

今天：

1. 計劃執行的第11天
2. 離藍橋杯模擬賽還有8天

1. 今日動態

1. 《ML中的數學》已完成第四章、第五章(5.1-5.5)
   複習指引:

   • 隱函數的意義以及隱函數求導法
   • 懸掛模型結論：把一個物體通過兩根繩子拴在兩個固定的釘子上，靜止時兩根繩子分別與豎直方向的夾角是相等的
   • 幾個不定積分的推導：
     $\int \frac{1}{sin^2x}dx=\int csc^2xdx=-cotx+C$
     $\int secxdx=ln\vert secx+tanx\vert+C$
     $\int cscxdx=ln\vert cscx-cotx\vert+C$
     $\int \frac{1}{\sqrt{x^2+a^2}}dx=ln\vert x+\sqrt{x^2+a^2}\vert+C$
     $\int \frac{1}{\sqrt{x^2-a^2}}dx=ln\vert x+\sqrt{x^2-a^2}\vert+C$
   • 定積分第二定理
     $G'(x)=\frac{d}{dx}\int_a^xf(t)dt=f(x)$

2. 今天設計了雙向鏈表，但卻因爲兩個超低級錯誤導致多花了1h30min；在此之前趁間歇時間額外刷了3道Leetcode題
   

3. 今天嘗試破解了固定模板的zip壓縮密碼(C/C++以及Python3聯合實現)

2. 計劃執行報告

2.1 近期計劃(03-31-04-12）(更新)

1. 《機器學習中的數學》高等數學篇

2. 完成專業課的作業(流體機械能轉化、生物質能，新能源熱利用)；

3. 備戰藍橋杯，爲此：①利用中午1h左右的時間補充數據結構知識(優先Leetcode“探索”模塊)；②C/C++語法知識；③常見數據結構的構造與基本操作實現；④必要的練習與練題總結(比如時長1：30虛擬競賽與“覆盤”)

2.2 今日計劃表

2.3實際時間分配

1. 昨天睡晚了，睡眠有點不足，好在不是很累；

圖1 時間分配

圖2 目標達成情況

3. 帶有固定密碼模板的Zip壓縮密碼的破解

今日很多任務都提前完成了，因此我利用多處來的時間嘗試通過自己編程來破解本地磁盤上的zip文件，通過1個小時的編程以及1個半小時的程序運行，最終把密碼破解成功了（一共13位）。爲了更方便說明，我把這個實際問題概括成以下程序問題：
【問題描述】假如你有一個待破解的zip壓縮文件，你唯一知道的是它的密碼形式爲“H*E*L*L*O”(共9位)，其中的*號爲0-9的數字，比如可能的密碼：H1E2L1L4L7O等等。現在要求你編寫程序，找出zip文件的密碼。

【我的思路】首先把所有可能的這種形式的密碼按行寫入到一個文本文件中保存，以它作爲破解的密碼字典，然後一個個與Zip文件的密碼進行比對，直到能成功打開時，輸出改密碼即可。

我不太熟悉Python3的文件操作，因此使用了C++先寫了個字典生成代碼(genDict.cpp)，然後通過Python3的代碼調用這個字典並進行與zip目標文件的密碼比對(Pyhton實現參考鏈接)，實現如下：
【genDict.cpp】

#include<iostream>
#include<fstream>
#include<string>
#include<vector>
#include<sstream>
#include<ctime>
#include<windows.h>
using namespace std;
#define ERROR -1
#define OK 1

string crossCat(string str1,string str2){//str1長於str2 
	string ret;
	if(str1.length()&&str2.length()){
		ret.append(str1,0,1);
		for(int i=0;i<str2.length();i++){
			ret.append(str2,i,1);
			ret.append(str1,i+1,1); 
		}
		//cout<<ret<<endl;	
	}	
	return ret; 
}
//把不足位的數前面補零，比如四位數0000 0001等等 
string appendZero(string str,int num_size){
	int p=num_size-str.length();
	if(p<0){
		cout<<"reform() args error!"<<endl;
		return NULL;
	}
	else if(p==0) //不用補位 
		return str;
		
	string s="";
	for(int i=0;i<p;i++){
		s.append("0");
	}
	s.append(str);
	return s;
}
int max_range(int num_size){//num_size 待求數的總位數 
	int ans=0;
	for(int i=0;i<num_size;i++){
		ans*=10;
		ans+=9;
	}
	return ans;		
}
vector<string> genDict(string mod){
	vector<string> v;
	int size=mod.length()-1;
	int max=max_range(size); 
	for(int i=0;i<=max;i++){
		stringstream ss;
		string str="";
		ss.clear();
		ss<<i;
		ss>>str;
		str=appendZero(str,size);
		v.push_back(crossCat(mod,str));
		//cout<<v.back()<<endl;
	} 
	return v;
}
int saveDict_TXT(string path,string mod){
	vector<string> v=genDict(mod);
	stringstream ss;
	char ch_path[100];
	ss<<path;
	ss>>ch_path;
	cout<<ch_path<<endl;
	ofstream outfile(ch_path,ios::trunc);
	if(!outfile.is_open()){
		cout<<"error"<<endl;
		return ERROR;
	}
	for(int i=0;i<v.size();i++){
		outfile<<v[i]<<endl;
	}
	outfile.close();
	return OK;
}
int main(){
	long long a=clock();
	cout<<"本程序只適合諸如\'a*b*c*d*2*4\'類型的密碼模板："<<endl;
	cout<<"其中的\'*\'是待求位(數字)，使用時只需輸入\'abcd24\'即可"<<endl;
	cout<<"字典保存在程序所在文件夾中"<<endl;
	cout<<"請輸入密碼模板：";
	string mod;
	cin>>mod; 
	string savePath="Dict.txt";
	
	//crossCat("ShengGe","111111"); //OK
	//genDict("ShengGe"); //OK
	saveDict_TXT(savePath,mod); 
	long long b=clock();
	cout<<"總共用時："<<(b-a)*1.0/CLOCKS_PER_SEC<<"s"<<endl;
	system("pause");
	return 0;
}

【ZipCrack.py】

import zipfile


global i  # 記錄總次數
i = 0
global flag  # 作爲查找結束的標誌
flag = 0  


def extractfile(zfile, password):
    try:
        zfile.extractall(pwd = bytes(password, "utf8" ))
        print("查找成功！！文件解壓密碼爲: ", password)
        return 1
    except:
        global i
        i = i + 1
        print("密碼錯誤第%s次" % i)
        return 0


def main():
    zfile = zipfile.ZipFile(r'E:\密碼破解\dark_fantasy.zip')  # 待破解文件
    dictfile = open(r'E:\密碼破解\Dict.txt')  # 密碼字典
    flag = 0
    for line in dictfile.readlines():
        password = line.strip('\n')  # 除去換行符
        flag = extractfile(zfile, password)
        if flag == 1:  
            break
        

if __name__ == "__main__":
    
    main()

【實驗步驟與結果】

1. 首先運行genDict.exe：
   
2. 運行成功後生成Dict文件
   
3. 然後運行在同一目錄下的ZipCrack.py，等待時間取決於密碼的複雜度(這裏只有四位未知數字，時間2min左右即可)
   Python IDLE下的運行結果：
   
   命令行下的運行結果：
   
   用命令行時的運行速度明顯快於IDLE，原因尚不知道。

【明日計劃】

我很喜歡的一個電影是《帝企鵝日記》，企鵝是一種很可愛的動物，在他身上集結了愛、勇氣和冒險的精神。
——馬化騰 (這難道就是選擇企鵝爲logo的原因？)