CTF中的編碼與加密題

0x00 前言

正文開始之前先閒扯幾句吧，玩CTF的小夥伴也許會遇到類似這樣的問題:表哥，你知道這是什麼加密嗎？其實CTF中腦洞密碼題(非現代加密方式)一般都是各種古典密碼的變形，一般出題者會對密文進行一些處理，但是會給留一些線索，所以寫此文的目的是想給小夥伴做題時給一些參考，當然常在CTF裡出現的編碼也可以瞭解一下。本來是想盡快寫出參考的文章，無奈期間被各種事情耽擱導致文章斷斷續續寫了2個月，文章肯定有許多沒有提及到，歡迎小夥伴補充，總之，希望對小夥伴們有幫助吧！最後歡迎小夥伴來部落格玩耍:P

0x01 目錄

常見編碼:
1. ASCII編碼
2. Base64/32/16編碼
3. shellcode編碼
4. Quoted-printable編碼
5. XXencode編碼
6. UUencode編碼
7. URL編碼
8. Unicode編碼
9. Escape/Unescape編碼
10. HTML實體編碼
11. 敲擊碼(Tap code)
12. 莫爾斯電碼(Morse Code)
13. 編碼的故事
各種文字加密
換位加密:
1. 柵欄密碼(Rail-fence Cipher)
2. 曲路密碼(Curve Cipher)
3. 列移位密碼(Columnar Transposition Cipher)
替換加密:
1. 埃特巴什碼(Atbash Cipher)
2. 凱撒密碼(Caesar Cipher)
3. ROT5/13/18/47
4. 簡單換位密碼(Simple Substitution Cipher)
5. 希爾密碼(Hill Cipher)
6. 豬圈密碼(Pigpen Cipher)
7. 波利比奧斯方陣密碼（Polybius Square Cipher)
8. 夏多密碼(曲折加密)
9. 普萊菲爾密碼(Playfair Cipher)
10. 維吉尼亞密碼(Vigenère Cipher)
11. 自動金鑰密碼(Autokey Cipher)
12. 博福特密碼(Beaufort Cipher)
13. 滾動金鑰密碼(Running Key Cipher)
14. Porta密碼(Porta Cipher)
15. 同音替換密碼(Homophonic Substitution Cipher)
16. 仿射密碼(Affine Cipher)
17. 培根密碼(Baconian Cipher)
18. ADFGX和ADFGVX密碼(ADFG/VX Cipher)
19. 雙密碼(Bifid Cipher)
20. 三分密碼(Trifid Cipher)
21. 四方密碼(Four-Square Cipher)
22. 棋盤密碼（Checkerboard Cipher)
23. 跨棋盤密碼(Straddle Checkerboard Cipher)
24. 分組摩爾斯替換密碼(Fractionated Morse Cipher)
25. Bazeries密碼(Bazeries Cipher)
26. Digrafid密碼(Digrafid Cipher)
27. 格朗普雷密碼(Grandpré Cipher)
28. 比爾密碼(Beale ciphers)
29. 鍵盤密碼(Keyboard Cipher)
其他有趣的機械密碼:
1. 恩尼格瑪密碼
程式碼混淆加密:
1. asp混淆加密
2. php混淆加密
3. css/js混淆加密
4. VBScript.Encode混淆加密
5. ppencode
6. rrencode
7. jjencode/aaencode
8. JSfuck
9. jother
10. brainfuck程式語言
相關工具
參考網站

0x02 正文

常見編碼

1.ASCII編碼

ASCII編碼大致可以分作三部分組成：

第一部分是：ASCII非列印控制字元（參詳ASCII碼錶中0-31）;

第二部分是：ASCII列印字元，也就是CTF中常用到的轉換;

第三部分是：擴充套件ASCII列印字元(第一第三部分詳見 ASCII碼錶解釋)。

編碼轉換示例

源文字： The quick brown fox jumps over the lazy dog

ASCII編碼對應十進位制：

#!shell
84 104 101 32 113 117 105 99 107 32 98 114 111 119 110 32 102 111 120 32 106 117 109 112 115 32 111 118 101 114 32 116 104 101 32 108 97 122 121 32 100 111 103

對應可以轉換成二進位制，八進位制，十六進位制等。

2.Base64/32/16編碼

base64、base32、base16可以分別編碼轉化8位位元組為6位、5位、4位。16,32,64分別表示用多少個字元來編碼，這裡我注重介紹base64。Base64常用於在通常處理文字資料的場合，表示、傳輸、儲存一些二進位制資料。包括MIME的email，email via MIME,在XML中儲存複雜資料。

編碼原理：Base64編碼要求把3個8位位元組轉化為4個6位的位元組，之後在6位的前面補兩個0，形成8位一個位元組的形式，6位2進位制能表示的最大數是2的6次方是64，這也是為什麼是64個字元(A-Z,a-z，0-9，+，/這64個編碼字元，=號不屬於編碼字元，而是填充字元)的原因，這樣就需要一張對映表，如下：

舉個例子(base64)：

源文字：T h e

對應ascii碼:84 104 101

8位binary：01010100 01101000 01100101

6位binary：010101 000110 100001 100101

高位補0：000010101 00000110 00100001 00100101

對應ascii碼：21 6 33 37

查表：V G h l

利用Python base64模組，我們分別可以這樣加密解密base64 32 16：

3.shellcode編碼

源文字： The quick brown fox jumps over the lazy dog

編碼後：

#!shell
\x54\x68\x65\x7f\x71\x75\x69\x63\x6b\x7f\x62\x72\x6f\x77\x6e\x7f\x66\x6f\x78\x7f\x6a\x75\x6d\x70\x73\x7f\x6f\x76\x65\x72\x7f\x74\x68\x65\x7f\x6c\x61\x7a\x79\x7f\x64\x6f\x67

4.Quoted-printable 編碼

它是多用途網際網路郵件擴充套件（MIME) 一種實現方式。有時候我們可以郵件頭裡面能夠看到這樣的編碼，編碼原理參考。

源文字： 敏捷的棕色狐狸跳過了懶惰的狗

編碼後：

#!shell
=E6=95=8F=E6=8D=B7=E7=9A=84=E6=A3=95=E8=89=B2=E7=8B=90=E7=8B=B8=E8=B7=B3=E8
=BF=87=E4=BA=86=E6=87=92=E6=83=B0=E7=9A=84=E7=8B=97

編碼解碼連結

5.XXencode編碼

XXencode將輸入文字以每三個位元組為單位進行編碼。如果最後剩下的資料少於三個位元組，不夠的部份用零補齊。這三個位元組共有24個Bit，以6bit為單位分為4個組，每個組以十進位制來表示所出現的數值只會落在0到63之間。以所對應值的位置字元代替。它所選擇的可列印字元是：+-0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz，一共64個字元。跟base64列印字元相比，就是UUencode多一個“-” 字元，少一個”/” 字元。

源文字： The quick brown fox jumps over the lazy dog

編碼後： hJ4VZ653pOKBf647mPrRi64NjS0-eRKpkQm-jRaJm65FcNG-gMLdt64FjNkc+

編碼解碼連結

6.UUencode編碼

UUencode是一種二進位制到文字的編碼，最早在unix 郵件系統中使用，全稱：Unix-to-Unix encoding，UUencode將輸入文字以每三個位元組為單位進行編碼，如果最後剩下的資料少於三個位元組，不夠的部份用零補齊。三個位元組共有24個Bit，以6-bit為單位分為4個組，每個組以十進位制來表示所出現的位元組的數值。這個數值只會落在0到63之間。然後將每個數加上32，所產生的結果剛好落在ASCII字符集中可列印字元（32-空白…95-底線）的範圍之中。

源文字： The quick brown fox jumps over the lazy dog

編碼後： M5&AE('%U:6-K(&)R;W=N(&9O>"!J=6UP<R!O=F5R('1H92!L87IY(&1O9PH*

編碼解碼連結

7.URL編碼

url編碼又叫百分號編碼，是統一資源定位(URL)編碼方式。URL地址（常說網址）規定了常用地數字，字母可以直接使用，另外一批作為特殊使用者字元也可以直接用（/,:@等），剩下的其它所有字元必須通過%xx編碼處理。現在已經成為一種規範了，基本所有程式語言都有這種編碼，如js：有encodeURI、encodeURIComponent，PHP有 urlencode、urldecode等。編碼方法很簡單，在該位元組ascii碼的的16進位制字元前面加%. 如空格字元，ascii碼是32，對應16進位制是'20'，那麼urlencode編碼結果是:%20。

源文字： The quick brown fox jumps over the lazy dog

編碼後：

#!shell
%54%68%65%20%71%75%69%63%6b%20%62%72%6f%77%6e%20%66%6f%78%20%6a%75%6d%70%73%20%6f%76%65%72%20%74%68%65%20%6c%61%7a%79%20%64%6f%67

編碼解碼連結

8.Unicode編碼

Unicode編碼有以下四種編碼方式：

源文字： The

&#x [Hex]： The

&# [Decimal]： The

\U [Hex]： \U0054\U0068\U0065

\U+ [Hex]： \U+0054\U+0068\U+0065

編碼解碼連結

9.Escape/Unescape編碼

Escape/Unescape加密解碼/編碼解碼,又叫%u編碼，採用UTF-16BE模式， Escape編碼/加密,就是字元對應UTF-16 16進製表示方式前面加%u。Unescape解碼/解密，就是去掉"%u"後，將16進位制字元還原後，由utf-16轉碼到自己目標字元。如：字元“中”，UTF-16BE是：“6d93”，因此Escape是“%u6d93”。

源文字： The

編碼後： %u0054%u0068%u0065

10.HTML實體編碼

完整編碼手冊參考

11.敲擊碼

敲擊碼(Tap code)是一種以非常簡單的方式對文字資訊進行編碼的方法。因該編碼對資訊通過使用一系列的點選聲音來編碼而命名，敲擊碼是基於5×5方格波利比奧斯方陣來實現的，不同點是是用K字母被整合到C中。

敲擊碼錶:

#!shell
  1  2  3  4  5
1 A  B C/K D  E
2 F  G  H  I  J 
3 L  M  N  O  P
4 Q  R  S  T  U
5 V  W  X  Y  Z

12.莫爾斯電碼

摩爾斯電碼(Morse Code)是由美國人薩繆爾·摩爾斯在1836年發明的一種時通時斷的且通過不同的排列順序來表達不同英文字母、數字和標點符號的訊號程式碼，摩爾斯電碼主要由以下5種它的程式碼組成：

點（.）
劃（-）
每個字元間短的停頓（通常用空格表示停頓）
每個詞之間中等的停頓（通常用 / 劃分）
以及句子之間長的停頓

摩爾斯電碼字母和數字對應表：

#!shell
A  .-    N  -.    .  .-.-.-  +  .-.-.    1  .----
B  -...  O  ---   ,  --..--  _  ..--.-   2  ..---
C  -.-.  P  .--.  :  ---...  $  ...-..-  3  ...--
D  -..   Q  --.-  "  .-..-.  &  .-...    4  ....-
E  .     R  .-.   '  .----.  /  -..-.    5  .....
F  ..-.  S  ...   !  -.-.--              6  -....
G  --.   T  -     ?  ..--..              7  --...
H  ....  U  ..-   @  .--.-.              8  ---..
I  ..    V  ...-  -  -....-              9  ----.
J  .---  W  .--   ;  -.-.-.              0  -----
K  -.-   X  -..-  (  -.--.           
L  .-..  Y  -.--  )  -.--.-          
M  --    Z  --..  =  -...-

源文字: THE QUICK BROWN FOX JUMPS OVER THE LAZY DOG

編碼後:

#!shell
- .... . / --.- ..- .. -.-. -.- / -... .-. --- .-- -. / ..-. --- -..- / .--- ..- -- .--. ... / --- ...- . .-. / - .... . / .-.. .- --.. -.-- / -.. --- --.

線上編碼解碼傳送門

摩爾斯電碼除了能對字母數字編碼以外還對一些標點符號，非英語字元進行了編碼，而且還有一些特定意義的組合稱為特殊符號，比如 ·-·-·-·-·- 表達的意思是呼叫訊號，表示“我有訊息傳送”。如果你感興趣可以參考 WiKi 。

13.編碼的故事

推薦大家去看編碼的故事一文。

各種文字加密

文字加密可以將正常文字內容打亂為不可連讀的文字或符號(漢字數字字母音樂符號國際音標盲文韓文日文傣文彝文箭頭符號花朵符號俄文)，換行等格式資訊也會被清除，達到加密的作用。在進行文字加密時可以設定一個密碼，這樣只有知道密碼的人才能解密文字。密碼可以是數字、字母和下劃線，最多九位。

加密示例：

源文字： 敏捷的棕色狐狸跳過了懶惰的狗

編碼解碼連結

換位加密

1.柵欄密碼

（1）介紹

柵欄密碼(Rail-fence Cipher)就是把要加密的明文分成N個一組，然後把每組的第1個字元組合，每組第2個字元組合...每組的第N(最後一個分組可能不足N個)個字元組合，最後把他們全部連線起來就是密文，這裡以2欄柵欄加密為例。

明文： The quick brown fox jumps over the lazy dog

去空格： Thequickbrownfoxjumpsoverthelazydog

分組： Th eq ui ck br ow nf ox ju mp so ve rt he la zy do g

第一組： Teucbonojmsvrhlzdg

第二組： hqikrwfxupoeteayo

密文： Teucbonojmsvrhlzdghqikrwfxupoeteayo

加解密傳送門

2.曲路密碼

曲路密碼(Curve Cipher)是一種換位密碼，需要事先雙方約定金鑰(也就是曲路路徑)。

明文： The quick brown fox jumps over the lazy dog

填入5行7列表(事先約定填充的行列數)

加密的迴路線(事先約定填充的行列數)

密文： gesfc inpho dtmwu qoury zejre hbxva lookT

3.列移位密碼

（1）介紹

列移位密碼(Columnar Transposition Cipher)是一種比較簡單，易於實現的換位密碼，通過一個簡單的規則將明文打亂混合成密文。下面我們以明文 The quick brown fox jumps over the lazy dog，金鑰 how are u為例：

填入5行7列表(事先約定填充的行列數，如果明文不能填充完表格可以約定使用某個字母進行填充)

金鑰： how are u

按how are u在字母表中的出現的先後順序進行編號，我們就有a為1,e為2，h為3，o為4，r為5，u為6，w為7，所以先寫出a列，其次e列，以此類推寫出的結果便是密文：

密文： qoury inpho Tkool hbxva uwmtd cfseg erjez

這裡提供一個行列數相等的填充規則列移位密碼加解密

CTF中的編碼與加密題

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常見編碼

1.ASCII編碼

2.Base64/32/16編碼

3.shellcode編碼

4.Quoted-printable 編碼

5.XXencode編碼

6.UUencode編碼

7.URL編碼

8.Unicode編碼

9.Escape/Unescape編碼

10.HTML實體編碼

11.敲擊碼

12.莫爾斯電碼

13.編碼的故事

各種文字加密

換位加密

1.柵欄密碼

（1）介紹

2.曲路密碼

3.列移位密碼

（1）介紹

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