前言
第六屆湖湘杯的密碼學 簡單的密碼3
這道題考察CBC字節翻轉。
CBC模式
CBC是一種分組加密模式，CBC模式中，每一組的密文由上一組的密文參與異或運算得到。
CBC字節翻轉攻擊就是根據CBC解密過程中的異或關系，改變上一組密文，從而使下一組解密得到的明文達到特定的值。
加密過程
第一組明文經過初始化向量IV異或，然后經過塊加密算法使用密鑰Key加密，得到第一組密文。然后這一組密文又和下一組明文異或，再經過塊加密算法加密，得到下一組密文，以此類推。
CBC模式中分組的長度，根據所用塊加密算法的不同而有區別，比如AES-128的分組長度就是16字節。
塊加密算法一般是AES、Blowfish、DES、Triple DES等對稱加密算法。
初始化向量IV的長度等於分組長度，用於對加密進行隨機化。加密時，IV可以影響到所有數據的加密結果。
CBC加密的數學公式為：（\(E_k\)表示塊加密）
解密過程
第一組密文經過塊加密算法使用密鑰Key解密后，再經過初始化向量IV異或，得到第一組明文。第二組密文經過解密后，與第一組密文異或，得到第二組明文。以此類推，每一組明文都是由前一組密文參與異或運算得到的。
解密時，IV只能影響第一組數據的解密結果。
CBC解密的數學公式為：（\(D_k\)表示塊解密）
CBC字節翻轉攻擊
通過改變前一組密文，使得其在與后一組密文的塊解密結果異或后，得到特定的明文。
具體為：
假設某一組明文原來是\(P_1\)，現在要將它變成\(P_2\)，該組密文的塊解密結果為\(D_c\)，前一組密文原來是\(C_1\)，需要將前一組密文構造為\(C_2\)，
根據異或運算的性質：
若
\(a \oplus b = c\)
則
\(a \oplus c = b\)
由於
可得
因此只要將前一組密文替換為\(C_2\)，就可以讓后一組明文變成\(P_2\)。
由於改變了一組密文后，該組明文也會發生改變，要想使該組明文不變，執行相同的操作即可（修改前一組密文）。
題目
本題用nc連上后，給你三個選項，先輸入用戶名登陸，然后可修改iv，然后可獲取flag。
直接選flag，會提示只有admin才能獲取flag。輸入用戶名為admin，又提示error。
其實看到iv就可以猜測這個題是考CBC了。
這里用CBC反序列化，先輸入一個用戶名，然后輸入iv使得用戶名解密后成為admin。
輸入iv時可以看到，iv的長度是16字節，因此明文第一組的長度也是16字節。
輸入用戶名時，可知加密內容是"name:"+用戶名，總長度不超過16字節，因此用戶名在第一組明文中。我們只要修改iv就可以使用戶名的解密結果成為admin。
假設原來的iv是\(IV_1\)，要構造的iv是\(IV_2\)，第一組的塊解密結果是\(D_c\)，原明文是\(P_1\)（輸入的用戶名），要修改為\(P_2\)（admin)。
由於
可得
注意這里第一組明文的前五個字節是"name:"，我們輸入的用戶名從第六個字節開始，因此對iv的修改也應該從第六個字節開始。比如輸入用戶名為"world"的話，就應該修改iv中的第6到10個字節。
python腳本為：
iv1 = 'b1652f353cc1eac21e1e812fc0d51d7e'
p1 = 'world'
p2 = 'admin'
iv2 = ''
n = 0
for i in range(10,20,2):
iv2 += hex(int(iv1[i:i+2],16)^ord(p1[n])^ord(p2[n]))[2:]
n += 1
print(iv1[:10]+iv2+iv1[20:])
得到iv：
輸入用戶名和iv就可以獲取flag。
（由於比賽結束后，平台關閉，無法復現，這里用的是船山院士師傅們的wp中的圖）