使用按位运算符解密隐藏消息

Question

我遇到了这个练习，它要求你解密下图中加密代码中的隐藏消息。

本练习与按位运算符有关，因此我假设我们需要使用“XOR”运算符来解密具有 00 到 99 范围内的 2 位密钥的代码。

这是我的代码。

char input[9] = "dEsxDI^I" , decrypt[9];      // Variable Declarations and Initializations.
int key;

printf("\n\n\nDecrpytion for the Encrypted code \"dEsxDI^I\"  :\n\n\n");

for(key = 0 ; key <= 99 ; key++) // 00 to 99 Key Testing.
    {
        for (int i = 0; i < 8; i++) // Decryption Process.
            {
                decrypt[i] = input[i] ^ key;
                printf("%c", decrypt[i]);
            }
        printf("    =    Key No (%d)\n\n\n", key); // Displays Key No for each decryption.
    }

printf("\n\n");
return 0;

我解密的消息是“Hi_There”，加密密钥为“44”。 只是想知道这是正确的信息吗？因为这是我解密的所有消息中最合乎逻辑的消息。

没有为此练习提供解决方案，所以我很好奇。 那么，你们的输出是什么？

Answer 1

我解密的消息是“Hi_There”，加密密钥为“ 44"。只是想知道这是不是正确的信息？

对于 8 字符密码的解决方案是否必须是 8 字符解决方案没有明确的指示，但这是一般情况。如果没有明确的说明（“您的解决方案可能包含，也可能不包含密码中的所有字符。”），我会寻找包含 8 个字符的解决方案。

尽管您没有提供代码的细节，但对所有可能的键进行简单的暴力循环与其他任何方法一样好。由于没有为您提供解决方案，因此您无法在此过程中进行任何比较。您能做的最好的事情是遍历所有密钥，将其应用于密码中的每个字符并输出结果——然后使用您的“好眼力”来挑选解决方案。 （如果您知道解决方案将全部使用大写/小写字符 - 您可以在输出每个结果以供 手动 检查之前进行该检查）。

不清楚您是否被告知XOR 和key 使用每个字符，或者您是否应该尝试所有合理的按位运算，但一般OR 或XOR 是一个好地方开始。

将 XOR 放在一起，您可以执行以下操作：

#include <stdio.h>

int main (void) {

    char *buf = "dEsxDI^I";

    for (int key = 0; key < 100; key++) {   /* loop over all keys */
        char *p = buf;                      /* output key (and char) */
        printf ("key: %2d ('%c')   ", key, key >= ' ' ? key : 0);
        while (*p)                          /* loop over all chars */
            putchar (*p++ ^ key);           /* output decrypted char */
        putchar ('\n');                     /* tidy up with '\n' */
    }

    return 0;
}

使用/输出示例

$ ./bin/keyfind2
key:  0 ('')   dEsxDI^I
key:  1 ('')   eDryEH_H
key:  2 ('')   fGqzFK\K
key:  3 ('')   gFp{GJ]J
key:  4 ('')   `Aw|@MZM
key:  5 ('')   a@v}AL[L
<snip>
key: 12 ('')   hItHERE
<snip>
key: 43 ('+')   OnXSobub
key: 44 (',')   Hi_There
key: 45 ('-')   Ih^Uidsd
<snip>

使用 XOR 应用到密钥并使用手动眼球扫描解决方案，key: 12 ('') hItHERE 看起来很有希望，但它只是一个 7 字符的解决方案，继续 key: 44 (',') Hi_There 提供了一个8 字符的解决方案，并且会是两个答案中更好的一个。

所以，“是的”，我认为您找到了正确的解决方案。

---

不使用字符串索引的指针

由于使用指针p 来遍历buf 中的密码字符串似乎让您摸不着头脑（别担心，随着时间的推移，它会全部消失），您可以轻松做到字符串索引也是如此。 for 循环与索引一样容易使用。消除指针并使用字符串索引，您可以执行以下操作：

#include <stdio.h>

int main (void) {

    char *buf = "dEsxDI^I";

    for (int key = 0; key < 100; key++) {   /* loop over all keys */
        printf ("key: %2d ('%c')   ", key, key >= ' ' ? key : 0);
        for (int i = 0; buf[i]; i++)        /* loop over all chars */
            putchar (buf[i] ^ key);         /* output decrypted char */
        putchar ('\n');                     /* tidy up with '\n' */
    }

    return 0;
}

（输出完全一样）

您关于在 printf 语句中使用 三元运算符 的问题对于不熟悉它的人来说是一个很好的问题。三元运算符是if/else 语句的简写，其中表达式的结果基于给定的测试条件。三元运算符本质上是：

condition ? if_true_value : if_false_value

在我的printf 声明中，我只是这样做：

printf ("key: %2d ('%c')   ", key, key >= ' ' ? key : 0);

显然key 的整数值与%2d 转换说明符一起使用，以确保所有key 值都打印两个字符宽（这就是2 的目的字段宽度 说明符。现在我们通过%c来看看我要打印什么字符。

key >= ' ' ? key : 0    // huh?

这很容易。第一个可打印的 ASCII 值是0x20（十六进制）或32十进制，对应于' '（空格）字符。请参阅下面的 ASCII 表。那么我的测试条件是什么？如果(key >= ' ') 大于或等于空格。如果是，只打印key 所代表的字符。如果不是，则打印 nul-character （十进制 0 或等效字符 '\0' -- 只需要更多输入）。你也可以这样做：

if (key >= ' ')
    printf ("key: %2d ('%c')   ", key, key);
else
    printf ("key: %2d ('')   ", key);

（只是输入更多:)

ASCII 表

Char  Dec  Oct  Hex | Char  Dec  Oct  Hex | Char  Dec  Oct  Hex | Char Dec  Oct   Hex
-------------------------------------------------------------------------------------
(nul)   0 0000 0x00 | (sp)   32 0040 0x20 | @      64 0100 0x40 | `      96 0140 0x60
(soh)   1 0001 0x01 | !      33 0041 0x21 | A      65 0101 0x41 | a      97 0141 0x61
(stx)   2 0002 0x02 | "      34 0042 0x22 | B      66 0102 0x42 | b      98 0142 0x62
(etx)   3 0003 0x03 | #      35 0043 0x23 | C      67 0103 0x43 | c      99 0143 0x63
(eot)   4 0004 0x04 | $      36 0044 0x24 | D      68 0104 0x44 | d     100 0144 0x64
(enq)   5 0005 0x05 | %      37 0045 0x25 | E      69 0105 0x45 | e     101 0145 0x65
(ack)   6 0006 0x06 | &      38 0046 0x26 | F      70 0106 0x46 | f     102 0146 0x66
(bel)   7 0007 0x07 | '      39 0047 0x27 | G      71 0107 0x47 | g     103 0147 0x67
(bs)    8 0010 0x08 | (      40 0050 0x28 | H      72 0110 0x48 | h     104 0150 0x68
(ht)    9 0011 0x09 | )      41 0051 0x29 | I      73 0111 0x49 | i     105 0151 0x69
(nl)   10 0012 0x0a | *      42 0052 0x2a | J      74 0112 0x4a | j     106 0152 0x6a
(vt)   11 0013 0x0b | +      43 0053 0x2b | K      75 0113 0x4b | k     107 0153 0x6b
(np)   12 0014 0x0c | ,      44 0054 0x2c | L      76 0114 0x4c | l     108 0154 0x6c
(cr)   13 0015 0x0d | -      45 0055 0x2d | M      77 0115 0x4d | m     109 0155 0x6d
(so)   14 0016 0x0e | .      46 0056 0x2e | N      78 0116 0x4e | n     110 0156 0x6e
(si)   15 0017 0x0f | /      47 0057 0x2f | O      79 0117 0x4f | o     111 0157 0x6f
(dle)  16 0020 0x10 | 0      48 0060 0x30 | P      80 0120 0x50 | p     112 0160 0x70
(dc1)  17 0021 0x11 | 1      49 0061 0x31 | Q      81 0121 0x51 | q     113 0161 0x71
(dc2)  18 0022 0x12 | 2      50 0062 0x32 | R      82 0122 0x52 | r     114 0162 0x72
(dc3)  19 0023 0x13 | 3      51 0063 0x33 | S      83 0123 0x53 | s     115 0163 0x73
(dc4)  20 0024 0x14 | 4      52 0064 0x34 | T      84 0124 0x54 | t     116 0164 0x74
(nak)  21 0025 0x15 | 5      53 0065 0x35 | U      85 0125 0x55 | u     117 0165 0x75
(syn)  22 0026 0x16 | 6      54 0066 0x36 | V      86 0126 0x56 | v     118 0166 0x76
(etb)  23 0027 0x17 | 7      55 0067 0x37 | W      87 0127 0x57 | w     119 0167 0x77
(can)  24 0030 0x18 | 8      56 0070 0x38 | X      88 0130 0x58 | x     120 0170 0x78
(em)   25 0031 0x19 | 9      57 0071 0x39 | Y      89 0131 0x59 | y     121 0171 0x79
(sub)  26 0032 0x1a | :      58 0072 0x3a | Z      90 0132 0x5a | z     122 0172 0x7a
(esc)  27 0033 0x1b | ;      59 0073 0x3b | [      91 0133 0x5b | {     123 0173 0x7b
(fs)   28 0034 0x1c | <      60 0074 0x3c | \      92 0134 0x5c | |     124 0174 0x7c
(gs)   29 0035 0x1d | =      61 0075 0x3d | ]      93 0135 0x5d | }     125 0175 0x7d
(rs)   30 0036 0x1e | >      62 0076 0x3e | ^      94 0136 0x5e | ~     126 0176 0x7e
(us)   31 0037 0x1f | ?      63 0077 0x3f | _      95 0137 0x5f | (del) 127 0177 0x7f

Answer 2

我对您解密的消息进行了 XOR、~XOR、AND、NAND、OR、NOR、左移、右移操作。

我们任何人都会认为答案的关键是44。

我没有从该字符串中获得任何其他可读消息。

虽然如果你考虑所有的可能性：

异或：

1. 键 12：hItHERE
2. 键 44：Hi_There
3. 键 112：49.9____

用空格替换下划线（不是不可打印的字符，只是空格）

或者：

1. 键 14：no~no~o
2. 键 46：no~no~o

是的，它们都是相同的，实际上 OR 会产生很多带有重复字符的字符串，例如 '{{{{{{{{'

~异或：

1. 键 243：hItHERE
2. 键 211：Hi_There

现在可读消息的定义取决于每个人。

hItHERE 可能是空袭的标志。

no~no~o 可能是寻求帮助或拒绝某事。

49.9 可能是生物武器实验室中某种秘密成分的数量。

0~99 是一个相当有限的范围。

Answer 3

目标应该是自动化检测机制。与其从详尽的列表中找到解密的短语，不如编写代码。

对 OP 的代码稍作修改，下面调用各种valid() 来评估解密的有效性。

建议 OP 进一步调整 valid() 直到它提供 1 个“最佳”解密。那么解密的“公式”就找到了。

---

为了好玩：尝试查找此间谍的电话号码并通过 Google 确定姓名。她的加密数据是"0>?%=;81"。相应地调整valid()。

---

#include <stdio.h>

#if 1
int valid(const char *decrypt) {
  size_t end = strspn(decrypt, " ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ_abcdefghijklmnopqrstuvwxyz");
  return end == 8;
}

#else
int valid(const char *decrypt) {
  size_t end = strspn(decrypt, " ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ_abcdefghijklmnopqrstuvwxyz");
  if (end != 8) return 0;
  for (int i=1; i<8; i++) {
    if (isupper(decrypt[i-1]) && isupper(decrypt[i])) { //reject paired capital letters
      return 0;
    }
  }
  return 1;
}
#endif

int main(void) {
  const char input[9] = "dEsxDI^I";
  printf("Decryption for the Encrypted code \"dEsxDI^I\"  :\n\n");

  for (int key = 0; key <= 99; key++) {
    char decrypt[9] = ""; // Variable Declarations and Initializations.
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
      decrypt[i] = (char) (input[i] ^ key);
    }
    if (valid(decrypt)) {
      printf("Key No %2d Decrypt:<%s>\n", key, decrypt);
    }
  }
  return 0;
}

输出 - 第一个 valid()

Decryption for the Encrypted code "dEsxDI^I"  :

Key No  1 Decrypt:<eDryEH_H>
Key No 10 Decrypt:<nOyrNCTC>
Key No 11 Decrypt:<oNxsOBUB>
Key No 16 Decrypt:<tUchTYNY>
Key No 17 Decrypt:<uTbiUXOX>
Key No 22 Decrypt:<rSenR_H_>
Key No 28 Decrypt:<xYodXUBU>
Key No 29 Decrypt:<yXneYTCT>
Key No 39 Decrypt:<CbT_cnyn>
Key No 42 Decrypt:<NoYRnctc>
Key No 43 Decrypt:<OnXSobub>
Key No 44 Decrypt:<Hi_There>
Key No 48 Decrypt:<TuCHtyny>
Key No 49 Decrypt:<UtBIuxox>
Key No 60 Decrypt:<XyODxubu>
Key No 61 Decrypt:<YxNEytct>

输出 - 第二个valid()

Decryption for the Encrypted code "dEsxDI^I"  :

Key No 22 Decrypt:<rSenR_H_>
Key No 39 Decrypt:<CbT_cnyn>
Key No 44 Decrypt:<Hi_There>