【密码学】CBC反转字节攻击

前言

暑假刷安全牛的课，看视频有点够了，想做点题，选择了实验吧，结果上来就整懵了

web题，牵扯到了CBC反转字节攻击，密码学！？

查阅资料，学习一下

CBC加解密

CBC 模式中会先将明文分组与前一个密文分组进行 XOR 运算，然后再进行加密。

当然，对第一个明文分组来说，是没有前一个密文分组的，那么就需要一个初始化向量（简称IV）

 

CBC加解密图示：

异或的概念

当两个数的二进制表示进行异或运算时，当前位的两个二进制表示不同则为 1，相同则为 0。该方法被广泛推广用来统计一个数的 1 的位数

 

参与运算的两个值，如果两个相应 bit 位相同，则结果为 0，否则为 1。

即：

0 ^ 0 = 0

1 ^ 0 = 1

0 ^ 1 = 1

1 ^ 1 = 0

 

按位异或的 3 个特点:

(1) 0 ^ 0 = 0，0 ^ 1 = 1 即 0 异或任何数＝任何数

(2) 1 ^ 0 = 1，1 ^ 1 = 0 即 1 异或任何数 = 任何数取反

(3) 任何数异或自己＝把自己置 0

 

CBC反转字节攻击

精髓

通过损坏密文字节来改变明文字节

讲解

根据解密方式我们可以知道，A=密文分组2，B=明文分组3，C为经过解密但还没进行异或的密文分组3，D为我们经过攻击反转要得到的明文。

在整个过程中，明文、密文我们都是知道的，但是加解密的密钥是不知道的，所以我们不能直接改变信息，要通过下面的方法进行反转字节攻击

 

 

方便查看：A = 密文分组 2，B = 明文分组 3，C 为经过解密但还没进行异或的密文分组 3（就简称为密文分组 3 了），D 为我们经过攻击反转要得到的明文。

 

B = A ^ C（解密时）解释：明文分组 3 = 密文分组 2 ^ 解密后的密文分组 3（解密时）

C = A ^ B（加密时）解释： 密文分组 3 = 密文分组 2 ^ 明文分组 3（加密时）

 

那么发现：

B ^ A ^ C = 0

解释：明文分组 3 ^ 密文分组 2 ^ 密文分组 3 =  密文分组 3 ^ 密文分组 3 = 0

 

此时如果：

A ^ B ^ C ^ D = D

解释：明文分组 3 ^ 密文分组 2 ^ 密文分组 3 ^ 任意值 = 密文分组 3 ^ 密文分组 3 ^ 任意值 = 0 ^ 任意值 = 任意值

 

也就是说我们如果改变了密文为 A = A ^ B ^ D，就可以使解密后的明文成为：D

 

总结

 

 

公式可以总结为下：原本的密文改为：原本的密文 ^ 原本对应的明文 ^ 希望变成的值