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文章回顧：
0x00前言
本系列文章將帶來cryptocals 這套密碼學挑戰的write-up.不同於通過上課或者看書的方式學習密碼學，這些題目來自於現在生活中一些軟件系統和密碼構造中的缺陷。
本系列每一個題的wp基本是採用如下結構：題目解釋、相關知識點講解、代碼實現及解釋，運行測試。代碼均採用python3實現,代碼實現部分是參考國外大佬ricpacca的，結合自己的理解及成文需要進行部分修改。
第二套一共有八關。
第二套題目
主要是和分組密碼相關的
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第13題
要求寫一個函數profile_for，傳入profile_for("[email protected]")，會生成
{
email: '[email protected]',
uid: 10,
role: 'user'
}
編碼爲[email protected]&uid=10&role=user
注意，不需要編碼@,&等符號
接着生成隨機的AES密鑰，然後用這個密鑰加密編碼後的用戶信息，再解密得到編碼的結果，然後解析編碼的結果。
題目要去我們僅使用user和密文，要求進行攻擊，使得解密，解碼後得到的role是admin，而不是user
這種攻擊方法的原理利用的是ECB模式分塊單獨加密，之後按照順序將計算所得的數據連在一起即可，各段數據之間互不影響的特點。通過將故意構造的密文替換原密文，從而篡改解密後的信息。
具體代碼如下：
定義加密函數，使用AES-128-ECB加密編碼過的用戶信息，以及對應的解密函數
使用key=value鍵值對的格式將字典對象編碼爲字符串，比如將
{
foo: 'bar',
baz: 'qux',
zap: 'zazzle'
}
編碼爲
foo=bar&baz=qux&zap=zazzle
同樣寫一個對應的解碼函數，將key-value格式解碼爲字典格式
給出email地址，按指定規則進行格式化，下圖中的replace是爲了刪除原有的&,=
下圖的函數是關鍵，通過cut-and-paste攻擊，將部分user的原密文替換成admin的。然後返回重新組合後的密文。
第一次加密的明文分爲三個塊，第一個塊爲email=xx..xx將這個填充成一個塊，第二個塊爲admin，然後根據pkcs#7填充規則，還需填充11個\x0b，第三個塊爲&uid=10&role=user
第二次加密的明文分爲三個塊。
第一個塊爲email=master@me.，
第二個塊爲com&uid=10&role=，
第三個塊爲user\x0c\x0c\x0c\x0c\x0c\x0c\x0c\x0c\x0c\x0c\x0c\x0c
接下來我們組合三個塊成新的密文，
第一個塊爲email=master@me.，
第二個塊爲com&uid=10&role=，
第三個塊爲admin\x0b\x0b\x0b\x0b\x0b\x0b\x0b\x0b\x0b\x0b\x0b。函數返回的就是這三個塊組成的密文。
該密文被解密，然後解碼後，得到的role就會是就會是admin而不是user
完整代碼及執行結果如下所示
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第14關
這一關比第12關難度大。要求我們生成隨機數量的隨機字符，作爲明文的前綴。
還是要求我們拿到target-bytes的明文
思路就是：
1.首先找到塊長度、加密模式，這些在12題裏實現過了
2.找到前綴長度
3.一次一個byte解密target-byte,這在12題也實現了
加密函數加密的內容就是隨機前綴+可控字符串+未知字符串
找到target-byte的一個字節。填充length_to_use個a，保證將塊的最後一個字符設置爲target-byte的第一個字符。然後計算我們將截取多少個字節進行比較，這個值在後面比較假的密文和實際密文時會用到。計算實際密文，然後暴力測試每個可能的字符，將每個可能字符加密後得到的密文與實際密文比較
檢查給出的密文是否包含兩個連續的相同塊
計算前綴的長度。首先找到前綴在哪個塊結尾，然後找到前綴結尾的精確位置，就可以計算出前綴的長度
首先分別加密空消息和一個字符的消息，得到兩個密文。比較這兩個密文，第一個不同的塊就是前綴結束的塊。然後需要精確定位是在前綴是在哪個位置結束的。
加密“兩個塊長度+一個隨機增量”長度大小的相同的字節，如果字節數足夠了（在密文中找到了兩個連續的相同塊），我們就可以精確計算前綴在其最後一個塊中結束的位置。其在最後一塊中結束的位置爲塊長度-i
找到塊長度，判斷是否爲ECB模式,計算出target-byte的長度，這就是循環的次數。在循環中調用get_next_byte來計算。target-byte長度等於加密空字符串後的長度減去前綴長度
完整代碼及執行結果如下
拿到了target-bytes的明文
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第15題
要求實現一個函數，可以檢測一段明文是否爲pkcs#7填充，如果是話則去掉填充，不是的話則報異常
這個函數在s2p9.py中已經實現過了，這裏不再重複。
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第16關
cbc翻轉攻擊，這個知識點在CTF中也有出現過，那麼我們看看脫去CTF的外衣，其本質是怎樣的
題目要求首先生成隨機的AES密鑰
寫一個函數接收任意輸入字符串，加上前綴"comment1=cooking%20MCs;userdata="，加上後綴";comment2=%20like%20a%20pound%20of%20bacon"，去掉；和=
然後，該函數應將輸入填充到16字節AES塊長度，並在隨機AES密鑰下對其進行加密。
寫一個函數解密該字符串並查找“; admin = true; “。根據字符串是否存在，返回true或false。如果上一個函數正確實現，則第二個函數會返回false。實際上，可以進行cbc翻轉攻擊，使其返回true。我們通過修改密文來實現這一點（無需密鑰）。
CBC翻轉攻擊技術可以通過修改密文來操縱解密後的明文。其原理就是如果對初始化向量中的任意比特進行反轉，則明文分組中相應的比特也會反轉，其原因是第一個明文分組會和初始化向量進行異或運算。
這樣我們所要做的就是對初始化向量進行攻擊。
在下面的cbc_bit_flip中我們攻擊的就是；和=
代碼實現：
實現加密函數，添加前綴和後綴後，使用AES-128-CBC進行加密
實現解密函數，還會檢查解密後的內容中是否有;admin=true;
計算塊長度。要找到一個塊的長度，我們需要加密越來越長的明文，直到輸出密文的大小也增加爲止。發生這種情況時，我們可以輕鬆地計算出塊的長度，其值等於新的密文長度與其初始長度之間的差
計算前綴的長度。
加密兩個不同的明文字節，得到兩個不同的密文，計算兩個密文間相同的長度，賦給common_length,確保其爲塊長度的整數倍。
從1開始將越來越多的相同字節添加到明文中，分別加密，比較兩個密文，直到它們有一個額外的相同塊爲止。如果找到了，這意味着通過添加i個字節，我們可以控制相同的輸入（包括前綴）爲塊大小的整數倍，這樣我們就可以得到前綴的長度了。
cbc翻轉攻擊的關鍵函數
首先得到塊長度和前綴長度，接着計算需要添加多少字節到前綴，才能使得其長度爲塊長度整數倍，接着計算要添加多少字節到明文才能使得其長度爲塊長度整數倍。然後將明文加長1個塊長度（用?填充），對其加密。使用異或的方法，我們可以通過更改明文之前的塊的字節來生成所需的字節。最後將僞造的密文片段放在一起，組成完整的密文
完整代碼及執行結果如下
可知，在解密之後的明文裏確實找到了; admin = true;，返回了true
參考：
1.https://cryptopals.com/sets/1
2.https://github.com/ricpacca/cryptopals
