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Tengo un texto encriptado con xor:

data = 'd91b7023e46b4602f93a1202a7601304a7681103fd611502...'

Sólo sé el tamaño de la llave: 4

He intentado crear trozos de tamaño 4 y luego encontrar la clave, tomando cada vez el carácter con el que el trozo tiene la distancia mínima.:

import string

def to_hex(s):
    return hex(int(s, base=16))


def create_chunks(encrypted, key_length):
    # creando chunks de tamano key_length
    chunks = [[] for _ in range(key_length)]
    for i in range(len(encrypted)):
        chunks[i % key_length].append(encrypted[i])
    return chunks


def get_key(chunks, key_length):
    # recorriendo en bucle los caracteres ASCII y XOR con cada uno de estos bytes
    best_results = [[None, 10e4] for _ in range(key_length)]
    for x in string.printable:
        for i in range(len(chunks)):
            result = 0
            for j in range(len(chunks[i])):
                result += (ord(x) ^ ord(chunks[i][j]))
            if best_results[i][1] > result:
                best_results[i][0] = x
                best_results[i][1] = result
    return (best_results)


def decrypt_text(encrypted, key):
    # XOR la clave de repetida con nuestro texto cifrado
    decrypted = b''
    for i in range(len(encrypted)):
        xor = ord(encrypted[i]) ^ ord(key[i % len(key)][0])
        decrypted += bytes(xor)
    return decrypted

if __name__ == '__main__':
    # read input
    with open("output.txt","r") as f:
        encrypted = f.read()
    key_length = 4
    # we need to create chunk of 4
    chunks = create_chunks(encrypted, key_length)
    key = get_key(chunks, key_length)
    print(key)
    decrypted_text = decrypt_text(encrypted, key)
    print(decrypted_text)

Pero me devuelve:

(venv) C:\Users\antoi\Documents\Programming\Security\FCSC\Clair Conn>python xorcracker.py
[['a', 1549], ['0', 1024], ['2', 114], ['1', 929]]
b'\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\
x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00
\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x0
0\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x
00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\
x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00
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0\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x
00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\
x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00
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0\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x
00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\
x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00
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0\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x
00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\
x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00
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0\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x
00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\
x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00
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0\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x
00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\
x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00
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0\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x
00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\
x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00
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0\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x
00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\
x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00
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0\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x
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0\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x
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0\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x
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0\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x
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0\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x
00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\
x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00
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0\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x
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0\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x
00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\
x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00'

Sospecho firmemente que los primeros chars son 'FCSC'.

Entonces intenté:

>>> cypher = bytes.fromhex('d91b7023e46b4602f93a1202a7601304a7681103fd611502fa684102ad6d1506ab
6a1059fc6a1459a8691051af3b4706fb691b54ad681b53f93a4651a93a100
1ad3c4006a825')
>>> plaintext = b'FCSC{'
>>> key = ''.join(chr(c ^ m) for c, m in zip(cypher, plaintext))
>>> key
'\x9fX#`\x9f'
>>> bytes.fromhex(key).decode('utf-8')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: non-hexadecimal number found in fromhex() arg at position 0
>>>
4
  • Cuidado! La clave se genera de verdad con os.urandom(4)*20?? En ese caso no son 80 bytes sino solo 4 (repetidos 20 veces)
    – abulafia
    Commented el 28 abr. 2021 a las 16:20
  • Muchas gracias @abulafia Sin embargo sigue obteniendo este error Commented el 28 abr. 2021 a las 16:21
  • La línea que te da error debería ser x = [j ^ ord(the_bytes) for the_bytes in blocks[i]]. Eso elimina el error, pero la verdad no entiendo nada de lo que estás haciendo :-)
    – abulafia
    Commented el 28 abr. 2021 a las 16:24
  • @abulafia Tienes razón, yo tampoco. Lo recodificaré. Commented el 28 abr. 2021 a las 16:29

1 respuesta 1

2

Si sabes que la secuencia descifrada ha de comenzar por FCSC, entonces podemos sacar los 4 primeros bytes de la clave, haciendo la operación XOR entre cada byte del mensaje cifrado con cada byte del mensaje sin cifrar.

Para ello, damos los siguientes pasos:

  • Convertimos en bytes tanto el mensaje cifrado como el trocito de mensaje descifrado que conoces:
cifrado = bytes.fromhex(data)
descifrado = bytes('FCSC', encoding="ascii")
  • Hacemos el XOR entre cada byte de esos dos. Vamos guardando la secuencia en un array de bytes:
clave = bytearray()
for byte_cifrado, byte_descifrado in zip(cifrado, descifrado):
    clave.append(byte_cifrado ^ byte_descifrado)

Del bucle anterior se saldrá cuando se agote la secuencia descifrado, que es la más corta por contener sólo 4 bytes. El resultado serán los primeros 4 bytes de la clave:

b'\x9fX#`'

Es una forma un poco rara de verla, pues Python intenta mostrar su contenido como ASCII si es posible (y lo es con la X, el # y el ``) pero el primer byte no es un ASCII válido y por tanto lo muestra como \x9f, que indica que dicho primer byte en hex sería 9f.

Puede ser más cómodo mostrarlo como cadena hex:

>>>  clave.hex()
'9f582360'

Lo que no tiene sentido es tratar de decodificar la clave como un texto UTF8, porque no lo es. Las claves criptográficas en general son secuencias aleatorias de bytes, no necesariamente texto.

Descifrar texto completo

Sea como sea la clave, no nos interesa su aspecto, sino más bien ver si se puede usar para descifrar el resto del mensaje cifrado para obtener el descifrado completo.

Ya que indicas que la clave "total" consiste en repetir varias veces esos 4 bytes que hemos averiguado, podemos usar un bucle para ir haciendo un XOR entre cada byte del texto cifrado con el byte que corresponda de la clave. El resultado lo iremos acumulando en otro array de bytes que sería la versión descifrada:

descifrado = bytearray()

for i in range(len(cifrado)):
  descifrado.append(cifrado[i] ^ clave[i%4])

Si volcamos el contenido del array de bytes descifrado observamos:

b'FCSC{3ebfb1b880d802cb96be0bb256f4239c27971310cdfd1842083fbe16b3a2dcf7}'

Lo cual, a pesar de ser una cadena de bytes, tiene muy buena pinta porque todos los bytes que contiene son ASCII (no hay ningún \x raro). Además parece tener una sintaxis razonable al abrirse una llave tras FCSC y cerrarse al final, y todo lo que queda por en medio tiene pinta de ser algún tipo de hash en hexadecimal.

Por tanto yo consideraría que esa clave descifra con éxito el mensaje cifrado.

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