1、Convert hex to base64

题意：给出一个hex编码过的字符串，将它进行base64加密

解题关键：直接利用base64库函数实现

 import base64

 str1="49276d206b696c6c696e6720796f757220627261696e206c696b65206120706f69736f6e6f7573206d757368726f6f6d".decode("hex")

 me = base64.b64encode(str1)

 print me

2、Fixed XOR

题意：将两个16进制字符串进行异或

解题关键：将16进制字符串解码，对每个字符分别进行异或，最后编码成16进制即可。

 #coding=utf-8

 import base64

 import re

 #异或操作无论对什么数都是以二进制的形式实现，所以无所谓进制

 #str1=long("1c0111001f010100061a024b53535009181c",16)

 #str2=long("686974207468652062756c6c277320657965",16)

 str1="1c0111001f010100061a024b53535009181c".decode('hex')

 str2="686974207468652062756c6c277320657965".decode('hex')

 str3=[]

 for i in range(0,len(str1)):

     str3+=[chr(ord(str1[i])^ord(str2[i]))]

 str3="".join(str3)

 print str3.encode('hex')

 #str=str1^str2

 #print hex(str)

 #print str

3、Single-byte XOR cipher

题意：字符串被某个单字符加密过，找出这个字符

解题关键：1、字符所处的ASCII码范围为0-255，暴力搜索，得出字符串字母数量最多的即为解。

2、判断的方式还可以按照英文中各字母出现的频率计算。

法一：

 #coding=utf-8

 import re

 str="1b37373331363f78151b7f2b783431333d78397828372d363c78373e783a393b3736"

 score=0

 for i in range(0,129):

     tmp=[]

     for j in re.findall(".{2}",str):#任意两个字符的字符串

         tmp += chr(i^int(j,16))

     tmpstr = "".join(tmp)

     num=0

     for j in range(0,len(tmpstr)):

         if tmpstr[j]>='a'and tmpstr[j]<='z':#or tmpstr[j]>='A'and tmpstr[j]<='Z':

             num+=1

     if num>score:

         #print tmpstr

         score=num#用于更新用

         ansstr=tmpstr

         key=chr(i)

 print key

 print ansstr

法二：

 #coding=utf-8

 import re

 def english_test(sentence):

     score = 0

     freqs = {

         'a': 0.0651738, 'b': 0.0124248, 'c': 0.0217339,

         'd': 0.0349835, 'e': 0.1041442, 'f': 0.0197881,

         'g': 0.0158610, 'h': 0.0492888, 'i': 0.0558094,

         'j': 0.0009033, 'k': 0.0050529, 'l': 0.0331490,

         'm': 0.0202124, 'n': 0.0564513, 'o': 0.0596302,

         'p': 0.0137645, 'q': 0.0008606, 'r': 0.0497563,

         's': 0.0515760, 't': 0.0729357, 'u': 0.0225134,

         'v': 0.0082903, 'w': 0.0171272, 'x': 0.0013692,

         'y': 0.0145984, 'z': 0.0007836, ' ': 0.1918182}

     for x in sentence.lower():

         if x in freqs:

             score += freqs[x]

     return score

 str="1b37373331363f78151b7f2b783431333d78397828372d363c78373e783a393b3736"

 score=0

 for i in range(0,129):

     tmp=[]

     for j in re.findall(".{2}",str):#任意两个字符的字符串

         tmp += chr(i^int(j,16))

     tmpstr = "".join(tmp)

     num=english_test(tmpstr)

     if num>score:

         #print tmpstr

         score=num#用于更新用

         ansstr=tmpstr

         key=chr(i)

 print key

 print ansstr

4、 Detect single-character XOR

题意： 文本中有一个字符串被单字符加密过，找出这个字符串

解题关键：对file中所有的字符串进行暴力匹配字符，最终得到小写字母数量最多的字符串和秘钥字符即为解（以下进行异或匹配的时候，判断方式均可运用频率函数）

 #coding=utf-8

 import re

 #with open("ex4.txt") as fp:

 #wenben=[i for i in open("ex4.txt").readlines()]

 wenben=[]

 for i in open("ex4.txt","r").readlines():

     wenben+=[i.replace("\n","")] #序列相加

 score=0

 for k in wenben:

     for i in range(0,129):

         tmp=[]

         for j in re.findall(".{2}",k):#任意两个字符的字符串

             tmp += chr(i^int(j,16))

         tmpstr = "".join(tmp)

         num=0

         num=len(re.findall(r'[a-zA-Z ]',tmpstr))#一定注意不要落下空格

         if num>score:

             score=num#用于更新用

             ansstr=tmpstr

             c=k

             key=chr(i)

 print c

 print key

 print ansstr

5、Implement repeating-key XOR

题意：将某个字符串使用秘钥进行重复异或

解题关键： 将秘钥扩展，单字节异或即可，最后编码成16进制

 import re

 str1=re.findall('.{2}',"Burning 'em, if you ain't quick and nimble I go crazy when I hear a cymbal".encode('hex'))

 str2=re.findall('.{2}',("ICE"*200).encode('hex'))

 str3=[]

 for i in range(0,len(str1)):

     str3 +=[(chr(int(str1[i],16)^int(str2[i],16)))]

 print "".join(str3).encode('hex')
 import re

 str1="Burning 'em, if you ain't quick and nimble I go crazy when I hear a cymbal"

 str2="ICE"*200

 str3=[]

 for i in range(0,len(str1)):

     str3 +=[(chr(ord(str1[i])^ord(str2[i])))]

 print "".join(str3).encode('hex')

 #for i in range(0,len(str1)):

 #    str3 +=[(hex(ord(str1[i])^ord(str2[i])))]

 #print "".join(str3)

6、Break repeating-key XOR

题意：base64编码后的字符串使用某串key加密过，解出明文

解题关键：首先按照可能的keysize对密文进行分块，取前4个进行两两求汉明距离，若分块的长度等于keysize，则应具有最小的汉明距离，（字母之间的汉明距离小），得到keysize之后，对分块的第一位、第二位分别进行匹配，最终得到解。

法一：转化为hex求解

 #coding:utf-8

 import re

 import base64

 with open("ex6.txt","r") as fp:

     wenben=[base64.b64decode(i) for i in fp.readlines()]

 wenben="".join(wenben)

 def english_test(sentence):

     score = 0

     freqs = {

         'a': 0.0651738, 'b': 0.0124248, 'c': 0.0217339,

         'd': 0.0349835, 'e': 0.1041442, 'f': 0.0197881,

         'g': 0.0158610, 'h': 0.0492888, 'i': 0.0558094,

         'j': 0.0009033, 'k': 0.0050529, 'l': 0.0331490,

         'm': 0.0202124, 'n': 0.0564513, 'o': 0.0596302,

         'p': 0.0137645, 'q': 0.0008606, 'r': 0.0497563,

         's': 0.0515760, 't': 0.0729357, 'u': 0.0225134,

         'v': 0.0082903, 'w': 0.0171272, 'x': 0.0013692,

         'y': 0.0145984, 'z': 0.0007836, ' ': 0.1918182}

     for x in sentence.lower():

         if x in freqs:

             score += freqs[x]

     return score

 def hanming(x,y):

     num=0

     for i in range(0,len(x)):

         t=ord(x[i])^ord(y[i])

         while t:

            if t&1 : num+=1

            t>>=1

     return num

 def thechar(st1):

     score = 0

     for i in range(0, 255):

         tmp = []

         for j in range(0,len(st1)):  # 任意两个字符的字符串

             tmp += chr(i ^ int(st1[j],16))

         tmpstr = "".join(tmp)

         #num=len(re.findall(r'[a-zA-Z ,\.;?!:]',tmpstr))  #'[a-zA-Z ,\.?!:;]'

         num=english_test(tmpstr)

         if num > score:

             score = num  # 用于更新用

             key = chr(i)

             #print key,score

     return key

 ans = []

 for i in range(1,41):

     str1=[]

     str2=[]

     str3=[]

     str4=[]

     for j in range(0,i): str1+=[wenben[j]]

     for j in range(i,2*i): str2+=[wenben[j]]

     for j in range(2*i,3*i): str3+=[wenben[j]]

     for j in range(3*i,4*i): str4+=[wenben[j]]

     str1="".join(str1)

     str2="".join(str2)

     str3="".join(str3)

     str4="".join(str4)

     x1=float(hanming(str1,str2))/i

     x2=float(hanming(str2,str3))/i

     x3=float(hanming(str3,str4))/i

     x4=float(hanming(str1,str4))/i

     x5=float(hanming(str1,str3))/i

     x6=float(hanming(str2,str4))/i

     aa=(x1+x2+x3+x4+x5+x6)/6

     ans+=[(i,aa)]

 ans.sort(lambda x,y:cmp(x[1],y[1]))

 for i in range(len(ans)):

     print ans[i][0],ans[i][1]

 #print len(wenben)

 #print len(wenben)%29

 wenben=wenben.encode('hex')

 block=[re.findall(r'(.{2})',z)  for z in re.findall(r'(.{58})',wenben)]

 keyy = []

 for i in range(0,29):

     tmp=[]

     for j in range(0,len(block)):

         tmp+=[block[j][i]]

     keyy+=[thechar(tmp)]

 keyy="".join(keyy)

 print keyy

 keyy=keyy*10000

 wenben=wenben.decode('hex')

 an=[]

 for i in range(0,len(wenben)):

     an+=[chr(ord(wenben[i])^ord(keyy[i]))]

 an="".join(an)

 print an

法二：直接对字符串进行求解：debug了两天，原来是正则表达式的.无法匹配换行符的原因，换了个写法就过了

 #coding:utf-8

 import re

 import base64

 with open("ex6.txt","r") as fp:

     wenben=[base64.b64decode(i) for i in fp.readlines()]

 print len(wenben[2])

 wenben="".join(wenben)

 def english_test(sentence):

     score = 0

     freqs = {

         'a': 0.0651738, 'b': 0.0124248, 'c': 0.0217339,

         'd': 0.0349835, 'e': 0.1041442, 'f': 0.0197881,

         'g': 0.0158610, 'h': 0.0492888, 'i': 0.0558094,

         'j': 0.0009033, 'k': 0.0050529, 'l': 0.0331490,

         'm': 0.0202124, 'n': 0.0564513, 'o': 0.0596302,

         'p': 0.0137645, 'q': 0.0008606, 'r': 0.0497563,

         's': 0.0515760, 't': 0.0729357, 'u': 0.0225134,

         'v': 0.0082903, 'w': 0.0171272, 'x': 0.0013692,

         'y': 0.0145984, 'z': 0.0007836, ' ': 0.1918182}

     for x in sentence.lower():

         if x in freqs:

             score += freqs[x]

     return score

 def hanming(x,y):

     num=0

     for i in range(0,len(x)):

         t=ord(x[i])^ord(y[i])

         while t:

            if t&1 : num+=1

            t>>=1

     return num

 def thechar(st1):

     score = 0

     for i in range(0, 255):

         tmp = []

         for j in range(0,len(st1)):  # 任意两个字符的字符串

             #print str1

             tmp += chr(i ^ ord(st1[j]))

         tmpstr = "".join(tmp)

         #num=len(re.findall(r'[a-zA-Z ,\.;?!:]',tmpstr))  #'[a-zA-Z ,\.?!:;]'

         num=english_test(tmpstr)

         if num > score:

             score = num  # 用于更新用

             key = chr(i)

             #print key,score

     return key

 ans = []

 for i in range(1,41):

     str1=[]

     str2=[]

     str3=[]

     str4=[]

     for j in range(0,i): str1+=[wenben[j]]

     for j in range(i,2*i): str2+=[wenben[j]]

     for j in range(2*i,3*i): str3+=[wenben[j]]

     for j in range(3*i,4*i): str4+=[wenben[j]]

     str1="".join(str1)

     str2="".join(str2)

     str3="".join(str3)

     str4="".join(str4)

     x1=float(hanming(str1,str2))/i

     x2=float(hanming(str2,str3))/i

     x3=float(hanming(str3,str4))/i

     x4=float(hanming(str1,str4))/i

     x5=float(hanming(str1,str3))/i

     x6=float(hanming(str2,str4))/i

     aa=(x1+x2+x3+x4+x5+x6)/6

     ans+=[(i,aa)]

 ans.sort(lambda x,y:cmp(x[1],y[1]))

 for i in range(len(ans)):

     print ans[i][0],ans[i][1]

 #print len(wenben)

 #print len(wenben)%29

 #wenben=wenben.encode('hex')

 #print wenben

 #wenben=wenben.decode('utf-8')

 block=re.findall(r'[\s\S]{29}',wenben)

 #block=[wenben[i:i+29] for i in xrange(0,len(wenben),29)]

 #for i in range(0,len(block)):

 #    block[i]=block[i]

 b1=[]

 print block

 #print block[0][4].encode('hex')

 print block[0]

 print len(block[0])

 nn=0

 for i in range(0,len(block)):

     for j in range(0,len(block[i])):

         nn+=1

 print nn

 print [z.encode('hex')  for z in block[3]]

 print block[3][28].encode('hex')

 print len(block[3])

 print block[3][0].encode('hex')

 print block[3]

 #['37', '16', '06', '0c', '1a', '17', '41', '1d', '01', '52', '54', '30', '5f', '00', '20', '13', '0a', '05', '47', '4f', '12', '48', '08', '45', '4e', '65', '3e', '16', '09']

 keyy = []

 for i in range(0,29):

     tmp=[]

     for j in range(0,len(block)):

         tmp+=block[j][i]

     tmp="".join(tmp)

     keyy+=thechar(tmp)

 keyy="".join(keyy)

 print keyy

 keyy=keyy*10000

 #wenben=wenben.decode('hex')

 an=[]

 for i in range(0,len(wenben)):

     an+=[chr(ord(wenben[i])^ord(keyy[i]))]

 an="".join(an)

 print an

7、AES in ECB mode

题意：解密进行aes-128加密过的字符串

解题关键：利用pycrypto库，首先将秘钥编码，然后进行AES编码即可。

 from Crypto.Cipher import AES

 import base64,re

 with open("ex7.txt","r") as fp:

     C=[base64.b64decode(i.replace("\n","")) for i in fp.readlines()]

 C="".join(C)

 key = "YELLOW SUBMARINE"

 cipher=AES.new(key,AES.MODE_ECB)

 m= cipher.decrypt(C)

 print m

8、Detect AES in ECB mode

题意：找出被ECB加密过的字符串

解题关键：将文本连接起来，以16字节分块，根据ECB的性质，相同的 16 字节明文经过加密后总会产生相同的 16 字节密文，若存在相同块，即可ECS编码

 import re

 with open("ex8.txt","r") as fp:

     wenben=[i.replace("\n","")  for i in fp.readlines()]

 for ecb in wenben:

     block =re.findall(".{16}",ecb)

     if len(block)-len(set(block)):

         print ecb

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