xctf-streamgame1

下载附件后，得到两个文件，一个key文件，一个streamgame1.py文件

key文件如下：（十六进制形式）

55 38 F7 42 C1 0D B2 C7 ED E0 24 3A

streamgame1.py如下：

from flag import flag
assert flag.startswith("flag{")
# 作用：判断字符串是否以指定字符或子字符串开头flag{
assert flag.endswith("}")
# 作用：判断字符串是否以指定字符或子字符串结尾}，flag{}，6个字节
assert len(flag)==25
# flag的长度为25字节，25-6=19个字节
#3<<2可以这么算，bin(3)=0b11向左移动2位变成1100，0b1100=12(十进制)
def lfsr(R,mask):
    output = (R << 1) & 0xffffff    #将R向左移动1位，bin(0xffffff)='0b111111111111111111111111'=0xffffff的二进制补码
    i=(R&mask)&0xffffff             #按位与运算符&：参与运算的两个值,如果两个相应位都为1,则该位的结果为1,否则为0
    lastbit=013     while i!=0:
        lastbit^=(i&1)    #按位异或运算符：当两对应的  二进位相异时，结果为1
        i=i>>1
    output^=lastbit
    return (output,lastbit)



R=int(flag[5:-1],2)
mask    = 0b1010011000100011100

f=open("key","ab")   #以二进制追加模式打开
for i in range(12):
    tmp=0
    for j in range(8):
        (R,out)=lfsr(R,mask)
        tmp=(tmp << 1)^out   #按位异或运算符：当两对应的二进位相异时，结果为1
    f.write(chr(tmp))  #chr() 用一个范围在 range（256）内的（就是0～255）整数作参数，返回一个对应的字符。
f.close()

这里给出两种做法，第一种直接爆破得出，第二种破解程序的算法得出。

方法①：通过py文件，可以知道flag{}内的字符个数为19个，且为2进制，因此将其转换为十进制，一定不超过2**19，脚本如下：

from Crypto.Util.number import *
a="55 38 F7 42 C1 0D B2 C7 ED E0 24 3A"
a=a.split()
print(a)
def lfsr(R,mask):
    output = (R << 1) & 0xffffff    #将R向左移动1位，bin(0xffffff)='0b111111111111111111111111'=0xffffff的二进制补码
    i=(R&mask)&0xffffff             #按位与运算符&：参与运算的两个值,如果两个相应位都为1,则该位的结果为1,否则为0
    lastbit=0#奇偶数
    while i!=0:
        lastbit^=(i&1)    #按位异或运算符：当两对应的  二进位相异时，结果为1
        i=i>>1
    output^=lastbit#最低为就是R中最后一位之前的1的奇偶数
    return (output,lastbit)

mask    = 0b1010011000100011100
for R in range(2**19):
    index=1
    #print("R:",R)
    temp=R
    for i in range(12):
        tmp=0
        for j in range(8):
            (R,out)=lfsr(R,mask)
            tmp=(tmp << 1)^out   #按位异或运算符：当两对应的二进位相异时，结果为1
        if tmp!=int(a[i],16):
            index=0
            break
    if (index==1):
        print("yes!!!")
        print(temp)
        break

运行结果：

 

所以flag即为flag{1110101100001101011}

方法②:

代码的大致逻辑入下：

①函数lfsr中，输出的output是R左移一位后，并且第一位（从右往左数）^lastbit的结果，而lastbite代表的是R与mask相异或后，用二进制表示的结果中1的奇偶数，1代表有奇数个1,0代表有偶数个

②函数的两个for循环中，这两个循环大致为将R不断的经过lsfr操作，每经过一次，R更新一次值，tmp的每一位代表输入的R中与mask异或的奇偶数（8个一组，写入key中）

这里的特殊性就在于，假设正在进行第19次lsfr操作，那么此时二进制R的0~18（从右往左数）为即为key[0:18],且R的最后一位为flag[0]，而此次lsfr操作的输出我们已知，即output=key,lastbit=key[18],那么就可以求出R的最后一位，即flag[0]的值，往后以次类推

这里推荐两个博客，写的超详细！容易理解！

https://www.cnblogs.com/coming1890/p/13592014.html

https://www.anquanke.com/post/id/181811#h2-0

最后写出脚本如下：

mask = '1010011000100011100'
key='010101010011100011110111'[0:19]#十六进制表示为0x5538f7
print("key:",key)

R = ''
for i in range(19):
    output = '?' + key[:18]
    ans = int(key[-1])^int(output[-3])^int(output[-4])^int(output[-5])^int(output[-9])^int(output[-13])^int(output[-14])^int(output[-17])
    R += str(ans)
    print("R:",R)
    key = str(ans) + key[:18]

print((R[::-1]))
R = (R[::-1])
flag = "flag{" + R + "}"
print(flag)

运行结果如下：