详解cbc反转攻击

前言：

本期技术分享，小星将与大家就“cbc反转攻击”进行解析，向大家展示加密过程、解密过程以及CBC的攻击危害。

（一）术语解析

CBC全称为Cipher Block Chaining模式(密文分组链接模式)，“分组“是指加密和解密过程都以分组的形式进行。每⼀个分组大小为128bits(16字节)，如果明⽂的长度不是16字节的整数倍，需要对最后⼀个分组进行填充(padding)，使得最后⼀个分组的长度为16字节。“链接”是指密文分组像链条⼀样相互连接在⼀起。

（二）加密过程

1. CBC模式的加密：

加密时，第⼀个明文分组，需要通过和IV(初始化向量)进行异或处理之后，才可以进行加密处理；每⼀个明文分组(除了第⼀个明文分组以外)，加密之前都需要和前⼀个密文分组进行异或处理后，才可以进行加密处理。

2. 加密过程详解：

（1）将明文的第⼀个分组与IV进行异或，送⼊加密模块进行加密，得到第⼀个密文分组。

（2）从第⼆个明文分组开始，将明文分组与前⼀个密文分组进行异或处理。

（3）将第2步得到的结果送⼊加密模块进行加密。

（4）拼接每⼀个密文分组以形成密文。

因此，这种模式最重要的特点就是——通过前⼀部分的密文来生成后⼀部分的密文。

（三）解密过程

1. 前提条件设置：

AES算法选取16字节，DES算法选取8字节。

2. 解密过程详解：

其实只要理解了加密过程，反过来看解密过程就显得容易了。与加密过程一样，利用前⼀块的密文参与到下一块的密文还原过程中。

（1）从密文中提取IV，并将密文分组。

（2）使用密钥对第一组的密文解密，将其与IV进文xor后获得明文。

（3）使用密钥对第二组密文解密，并与第2步中的密文进行xor以获得明文。

（4）重复第2、3步 ，直到获得最后⼀组密文。

（三）CBC的攻击危害

CBC的攻击危害是指在不知道Key(秘钥)的情况下篡改明文。通过上面的错误传播我们可以得知，解密时若修改了前⼀个密文分组，该分组是会对后⼀个解密后的明文分组产生影响。

备注：这里的修改是指可以将前⼀个密文中的任意比特进行修改（0、1进行翻转）。

此处，我们可以发现：前⼀块的Ciphertext是用来产生下⼀块的明文。如果我们改变了前⼀块Ciphertext中的任意⼀个字节，并与下⼀块解密后的密文进行xor，我们将会得到⼀个不同的明文。重要的是，这个明文是可以由我们所控制。有鉴于此，我们可以选择欺骗服务端或者绕过过滤器进行翻转。

因为涉及到异或，在具体翻转前，我们简要介绍异或的概念。

1 XOR 0=1

0 XOR 1=1

0 XOR 0=0

1 XOR 1=1

0 异或任何值 都为其本身

翻转过程演示：

（1）当我们的⼀个值C是由A和B异或得到时：C = A XOR B。

（2）我们能够显然得知：A XOR B XOR C =0。

（3）当我们得知B和C的值后，若想要得到A的值也会变得相对简单了。此时，A = B XOR C。

如上显示，A XOR B XOR C等于0。凭借此公式，我们就可以在XOR运算的末尾处，设置自己的值后进行改变。

（四）了解小星，了解星云博创

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