CTF 栅栏加密解密----python代码实现
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文章目錄
前言
一、柵欄密碼是什么？
二、使用步驟
1.加密過(guò)程理解+實(shí)現(xiàn)
2.解密過(guò)程理解+實(shí)現(xiàn)
3.解密過(guò)程問(wèn)題：
總結(jié)
前言
最近在學(xué)習(xí)CTF的密碼題目，邊做題，邊學(xué)習(xí)用python實(shí)現(xiàn)。
提示：全文的明文為IAMMANBUTLIKEWOMEN
在線柵欄密碼加密解密，推薦使用這個(gè)在線工具，ctf在線工具庫(kù)里面的，好像有問(wèn)題。
https://www.qqxiuzi.cn/bianma/zhalanmima.php
一、柵欄密碼是什么？
所謂柵欄密碼，就是把要加密的明文分成N個(gè)一組，然后把每組的第1個(gè)字連起來(lái)，形成一段無(wú)規(guī)律的話(huà)。 不過(guò)柵欄密碼本身有一個(gè)潛規(guī)則，就是組成柵欄的字母一般不會(huì)太多。（一般不超過(guò)30個(gè)，也就是一、兩句話(huà)） from 百度百科
二、使用步驟
1.加密過(guò)程理解+實(shí)現(xiàn)
明文為IAMMANBUTLIKEWOMEN????? ；加密密鑰為3
加密陣列見(jiàn)表
| m\n | 0列 | 1列 | 2列 |
| 分組0 | I?? (0) | A?? (1) | M?? (2) |
| 分組1 | M?? (3) | A?? (4) | N?? (5) |
| 分組2 | B?? (6) | U?? (7) | T?? (8) |
| 分組3 | L?? (9) | I?? (10) | K?? (11) |
| 分組4 | E?? (12) | W?? (13) | O?? (14) |
| 分組5 | M?? (15) | E?? (16) | N?? (17) |
則：密文為IMBLEM?? AAUIWE?? MNTKON
解讀：將一段字符串（明文）按照（加密密鑰）3個(gè)一組進(jìn)行排列，然后將每組的第一列提取，第二列，第三列。分別循環(huán)提取。
第0列，下標(biāo)依次是（0、3、6、9、12、15） ?????? +0
第1列，下標(biāo)依次是（1、4、7、10、13、16）看作（0、3、6、9、12、15）+1??
第2列，下標(biāo)依次是（2、5、8、11、14、17）看作（0、3、6、9、12、15）+2
小結(jié)：在加密過(guò)程中，每次提取string_C明文串中 下標(biāo)為 [m*Ek+n] 的字符
m為?? 加密過(guò)程中得 第m分組?
取值為0，1，2， ……，len(string_C)/Ek -1
（上例明文長(zhǎng)度為18，加密密鑰為3，則相除? 得6；m=0，1，2，3，4，5）?
注意，當(dāng) 明文長(zhǎng)度 不能被? 密鑰? 整除時(shí)，會(huì)多出一個(gè)分組。
如果長(zhǎng)度為18 ，密鑰為5，相除得3.6。
這時(shí)m得取值為0，1，2， ……，int（len（string_C)/Ek）
但在代碼實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，不需要特別區(qū)分。 m < len(string_C)/Ek?? 即可
n為? 加密過(guò)程中，第n列字符，取值為0，1，2， …… ，Ek-1?? (上例n=? 0，1，2)
n < Ek
加密函數(shù)：
def fun_enCrypto(string_C , Ek):string_M = '' #初始化密文n = 0 #提取第n列字符while n < Ek:m = 0 #第m分組while m < len(string_C) / Ek: #明文長(zhǎng)度/加密密鑰 即得分組個(gè)數(shù)if (m * Ek+ n) < len(string_C):string_M = string_M + string_C[int(m * Ek+ n)]m += 1else :breakn += 1return string_M2.解密過(guò)程理解+實(shí)現(xiàn)
密文為IMBLEMAAUIWEMNTKON
加密密鑰為3
求明文，解密密鑰為Dk=len（string_M）/Ek? 為18/3=6
按照解密規(guī)則，得出如下過(guò)程。
| m\n | 0列 | 1列 | 2列 | 3列 | 4列 | 5列 |
| 分組0 | I(0) | M(1) | B(2) | L(3) | E(4) | M(5) |
| 分組1 | A(6) | A(7) | U(8) | I(9) | W(10) | E(11) |
| 分組2 | M(12) | N(13) | T(14) | K(15) | O(16) | N(17) |
明文：IAM MAN BUT LIK EWO MEN
解讀：將一段字符串（密文）按照6（解密密鑰）個(gè)一組進(jìn)行排列，然后將每組的第一列提取，第二列，第三列，第四列，第五列，第六列。分別循環(huán)提取。
0列，第一列下標(biāo)依次是（0、6、12） ?????? +0
1列，第二列下標(biāo)依次是（1、7、13）看作（0、6、12）+1??
*
n列，第n+1列下標(biāo)依次是（0*Dk+n，1*Dk+n,2*Dk+n）
*
5列，第六列下標(biāo)依次是（5、11、17）看作（0、6、12）+5
小結(jié)：在解密過(guò)程中，每次提取string_M密文串中 下標(biāo)為 [m*Dk+n] 的字符
m為?? 解密過(guò)程中得 第m分組?
取值為0，1，2， ……，len(string_M)/Dk -1
（在上例中18/6=3；m=0，1，2）；Dk由len(string_M)/Ek得到。
解密過(guò)程代碼實(shí)現(xiàn)：
n = 0while n < Dk:m = 0while m < Ek:if (m * Dk + n) < len(string_M):string_C = string_C + string_M[int(m * Dk + n)]m += 1else:breakn += 1return string_C3.解密過(guò)程問(wèn)題：
用上述代碼實(shí)現(xiàn)解密的時(shí)候，運(yùn)行程序時(shí)，發(fā)生問(wèn)題：
如：已知字符串長(zhǎng)度為18，當(dāng)Ek=5時(shí)，解密得到明文就不是我們希望得到的明文。發(fā)現(xiàn)，當(dāng)len（string_M）% Ek != 0 時(shí)，上述過(guò)程返回明文字符串不正確。
結(jié)論：再代碼實(shí)現(xiàn)時(shí)，需判斷? len（string_M）% Ek?? 是否? 等于? 0
我們對(duì)一個(gè)余數(shù)≠0的實(shí)例進(jìn)行解讀：(加密密鑰Ek為5；密文：INIMABKEMUENMTWALO)
解密陣列：INIMABKEMUENMTWALO
求明文，解密密鑰為Dk=len（string_M）/Ek? 為18=Ek*3+3???? （18/15=3.5）
| 0列 | 1列 | 2列 | 3列 | |
| 分組0 | I（0） | N（1） | I（2） | M（3） |
| 分組1 | A（4） | B（5） | K（6） | E（7） |
| 分組2 | M（8） | U（9） | E（10） | N（11） |
| 分組3 | M（12） | T（13） | W（14） | |
| 分組4 | A（15） | L（16） | O（17） |
通過(guò)觀察解密陣列，無(wú)法通過(guò)m\n進(jìn)行提取字符。
?這里引入一個(gè)概念:步長(zhǎng)數(shù)組。即解密過(guò)程中下一個(gè)字符到上一個(gè)字符的下標(biāo)之差組合成一個(gè)數(shù)組，上例中，步長(zhǎng)數(shù)組位[4,4,4,3,3] 。數(shù)組元素個(gè)數(shù)為Ek(加密密鑰)
1.若len(M)%Ek==0時(shí)，Dk=len(M)/Ek,步長(zhǎng)=Dk。 2.若len(M)%Ek≠0 時(shí)，則步長(zhǎng)存在大步長(zhǎng)=int(Dk)+1和小布長(zhǎng)Dk。相差1. 大步長(zhǎng)的個(gè)數(shù)為 len(M)%Ek 余數(shù)。 小布長(zhǎng)的個(gè)數(shù)為 Ek-len(M)%Ek #Rail-Fence Cipher柵欄解密，輸入加密分組中每組中的字符個(gè)數(shù) def fun_deCrypto(string_M, Ek):Dk = int(len(string_M) / Ek)string_C = ''yushu = len(string_M) % Eksteps = []if len(string_M) % Ek == 0:print('不存在余數(shù)')step = Dkfor i in range(Ek):steps.append(step)print(steps)else:print('存在余數(shù)')big_step = math.ceil(len(string_M) / Ek)small_step = int(len(string_M) / Ek)for p in range(yushu):steps.append(big_step)for q in range(Ek - yushu):steps.append(small_step)print(steps)n_column = 0while n_column < math.ceil(len(string_M) / Ek):count_steps = 0for one_step in steps:if len(string_C) == len(string_M):breakelse:string_C += string_M[n_column + count_steps]count_steps += one_stepn_column += 1return string_C總結(jié)
柵欄加密解密，即將一個(gè)字符串。按照一定的間隔提取單個(gè)字符，再按照提取的先后順序，重組成一個(gè)字符串。
加解密都可以通過(guò)步長(zhǎng)數(shù)組實(shí)現(xiàn)。如果步長(zhǎng)數(shù)組為[2，2，1，1]，首先提取起始0位，走2步，到第2位，再走2步，到第4位，再走1步到第5位。起始位+1，提取第1位，再走2步，到第3位。
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總結(jié)
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