Шифр XOR, XORtool на примере таска

[SenjorZeroday]

XOR​

(Логи́ческое сложе́ние, исключа́ющее «ИЛИ», строгая дизъюнкция, XOR, поразрядное дополнение, побитовый комплемент, жегалкинское сложение).

• Логическая операция для булевых манипуляций с битами.

Свойста XOR:​

a XOR 0 = aa XOR a = 0a XOR b = b XOR a(a XOR b) XOR b = a

Нагладные действия операции XOR: ( на языке Python):

x = 5
y = 7

x = x^y # x == 2
y = x^y # y == 5
x = x^y # x == 7



Реверс текстовой строки на языке Java:

public static final String reverseWithXOR(String string) {
char[] array = string.toCharArray();
int length = array.length;
int half = (int) Math.floor(array.length / 2);
for (int i = 0; i < half; i++) {
array ^= array[length - i - 1];
array[length - i - 1] ^= array;
array ^= array[length - i - 1];
}
return String.valueOf(array);
}

Шифрование используя XOR​

(a XOR key) XOR key = a

XOR и CTF​

(Crypto) hack.lu CTF 2011 Simplexor (200)​

To get a better security we deceided to encrypt our most secret document with the secure xor-algorithm. Unfortunately we lost the key. Now we are sad. Can you help us recovering the key?Для большей безопасности мы зашифровали наш документ с помощью XOR-алгоритма. Ключ был потерян. Сможете ли вы восстановить ключ? (Файл прилагается)

Writeup: Т.к. файл был зашифрован с помощью XOR алгоритма, нам необходимо использовать XORtool или Cryptool.


Во-первых, декодируем Base64.

$ base64 -d simplexor.txt >ciphertext.bin

Осуществляем подбор длины ключа. Для этого воспользуемся скриптом на Python.

git clone https://github.com/hellman/xortool.git

Данный скрипт умеет анализировать файл на количество вхождений символов, подбирать ключ, и


сохранять результаты перебора.

$ xortool ciphertext.bin



Возможная длина ключа:


2: 4.9 %4: 7.3 %6: 4.8 %8: 9.5 %10: 4.8 %12: 7.1 %14: 4.9 %16: 14.1 %18: 4.8 %20: 7.1 %22: 4.9 %24: 9.2 %26: 4.8 %28: 7.0 %30: 4.8 %


16 знаков - наиболее вероятная длина нашего ключа. Проверяем это, получаем:

$ xortool ciphertext.bin -c 20 Probable key lengths: ... 1 possible key(s) of length 16: WklF6e5TEc5XmEG8

---

$ xxd xortool_out/0_WklF6e5TEc5XmEG8 | head 0000000: 2e72 4b08 367f 3e03 1646 4700 6054 7f32 .rK.6.>..FG.`T.2 0000010: 2e38 512f 6320 7435 2020 2020 2020 2020 .8Q/c t50000020: 2d04 2020 200f 5623 0829 2d10 2f65 450d -. .V#.)-./eE.

Проблема заключается в том, что наш ключ выглядит длиннее. По умолчанию скрипт работает со значениями, меньшими 32. Заставим его работать, скажем, с 257.

$ xortool ciphertext.bin -m 257 -c 20
...
Key-length can be 4*n
1 possible key(s) of length 64:
WvhnPry60NRl41weWY7IueaAEc5XmEG8ZOlF6JCWmj8hbvmYkkwFox5Tz1HLvdKl



Как мы видим, мы на правильном пути. Проверим выходные данные.

$ head xortool_out/0_*
.oO Phrack 49 Oo.

Volume Seven, Issue Forty-Nine

File 14 of 16

BugTraq, r00t, and Underground.Org
bring you

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX



Отлично! Очевидно, что ключ найден. Flag: liWvhnPry60NRl41weWY7IueaAEc5XmEG8ZOlF6JCWmj8hbvmYkkwFox5Tz1HLvdKl