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自定义AES变形加密

news 2026/7/5 3:36:26

题解一：自定义AES变形加密（AES-ECB分组碰撞爆破）

一、题目简介

本题为中等难度分组密码CTF赛题，基于标准AES算法进行自定义改造，采用极不安全的ECB电子密码本模式加密Flag，同时开放用户自定义明文加密接口。核心考点为AES-ECB模式固有安全缺陷、明文可控下的分组密文碰撞攻击、多分组逐字节爆破逻辑，规避了基础编码解密，聚焦分组密码底层漏洞利用，适合密码学进阶学习者练习。

题目核心特性：固定16字节密钥、自定义PKCS7填充、Flag明文固定格式、用户可控明文加密、无初始向量IV。

二、题目完整源码

python
from Crypto.Cipher import AES
import os

#固定密钥（题目内置，不可获取）
KEY = os.urandom(16)
FLAG = "flag{cust0m_aes_ecb_vuln_2026}"

def pad(s):
# 自定义pkcs7填充
pad_len = 16 - len(s) % 16
return s + chr(pad_len)*pad_len

def encrypt(plain):
aes = AES.new(KEY, AES.MODE_ECB)
return aes.encrypt(pad(plain.encode())).hex()

# 交互逻辑
if __name__ == "__main__":
print("Welcome to Custom AES Encrypt!")
print("1. Encrypt your own text")
print("2. Get flag ciphertext")
while True:
opt = input("Input your option: ")
if opt == "1":
text = input("Input your text: ")
print("Ciphertext:", encrypt(text))
elif opt == "2":
print("Flag Ciphertext:", encrypt(FLAG))
else:
print("Error option!")

三、漏洞原理深度分析

1. AES-ECB模式致命缺陷

AES-ECB是最简单、最不安全的分组加密模式，无初始向量IV、无分组混淆逻辑，加密规则为：相同的16字节明文分组，会生成完全一致的密文分组。分组长度固定为16字节，十六进制展示为32位字符，所有分组独立加密、互不干扰。

相较于CBC、GCM等安全模式，ECB无法抵御重放、碰撞、明文爆破攻击，是CTF分组密码高频漏洞考点。

2.题目可利用条件

明文可控：用户可任意输入明文并获取对应密文，可自定义分组内容；

Flag格式固定：以flag{开头、}结尾，字符范围为可打印字符，爆破空间可控；

密文可获取：可直接读取完整Flag加密密文，用于分组碰撞匹配；

Flag跨多分组：区别于入门单分组题目，本题Flag占用多个16字节分组，需要分段精准爆破，难度进阶。

3.核心攻击逻辑

通过占位填充偏移，逐步构造明文分组，让用户自定义分组与Flag未知分组完全重合。利用ECB密文分组唯一性，通过密文碰撞匹配正确字符，逐字节枚举爆破，最终拼接完整Flag。

四、分步解题思路

获取目标密文：调用题目接口获取完整Flag加密密文，按32位十六进制（16字节）为单位拆分多个密文分组；

构造偏移填充：使用固定字符（A）占位，通过递减填充长度，控制未知Flag字符落在分组末尾；

逐字符枚举爆破：基于已知Flag前缀，拼接待枚举可打印字符，加密后匹配对应密文分组；

循环拼接终止：匹配成功则记录字符、拓展已知Flag内容，循环迭代直至读取到结尾}，终止爆破；

输出完整Flag：整合所有爆破字符，得到完整明文Flag。

五、完整EXP脚本

python
import string
from pwn import *

#连接本地/远程题目服务
io = process("encrypt.py")
# io = remote("localhost", 9999)

# 获取flag密文
def get_flag_cipher():
io.sendlineafter(b"option: ", b"2")
io.recvuntil(b"Flag Ciphertext: ")
return io.recvline().strip().decode()

# 自定义明文加密
def get_user_cipher(text):
io.sendlineafter(b"option: ", b"1")
io.sendlineafter(b"text: ", text.encode())
io.recvuntil(b"Ciphertext: ")
return io.recvline().strip().decode()

def aes_ecb_brute():
flag = ""
charset = string.printable.strip() # 所有可打印字符集
flag_cipher = get_flag_cipher()
block_size = 32 # 16字节分组 = 32位十六进制字符

# 逐字节爆破，预估flag最大长度60位
for i in range(60):
# 计算填充长度，制造分组偏移
pad = "A" * (15 - i % 16)
target_block = i // 16

# 枚举所有可打印字符，匹配正确位
for char in charset:
test_plain = pad + flag + char
test_cipher = get_user_cipher(test_plain)
# 分组密文碰撞匹配
if test_cipher[:block_size] == flag_cipher[target_block*block_size:(target_block+1)*block_size]:
flag += char
print(f"Current flag: {flag}")
break
# 读取到flag结尾，终止爆破
if "}" in flag:
break
print(f"\n[+] Final Flag: {flag}")

if __name__ == "__main__":
aes_ecb_brute()