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[原创]第七题：戌时·暗能潜流（AI解析）

发表于: 2026-8-20 14:41 13

[原创]第七题：戌时·暗能潜流（AI解析）

秋白

2026-8-20 14:41

# [KCTF] HexMaze 题解：密钥织墙、长度摘要与两层重排

> 题型：Crypto / Misc 边界题  
> 密钥：`121`  
> Flag：`flag{T1u_2026_Kc7f_Crypt0_M4ster!}`

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## 0. 题面在说什么

题目给出 4 组明文–密文样例和一个 FLAG 密文，算法声明大致是：

- 只用字节编码、十六进制位运算、**模 16 循环偏移**、**固定位置重排**、**固定摘要扰动**
- 无随机数 / IV / 外部状态
- **摘要扰动过程只与输入长度有关**
- 需要在 WP 里说明密钥 `121` 每一位的作用

输出是 `0-9A-F`，看起来像「把数据塞进十六进制迷宫里」。这题的味道很 Misc：骨架靠观察，核心靠猜对几个小构造，而不是硬刚 AES/RSA。

样例：

| 明文 | 密文 |
|------|------|
| `TLU` | `94AA48550495` |
| `Hello` | `34BB405504B5223594B94C53` |
| `2026` | `A48844556485223322356483` |
| `abcd!` | `547B475584B5223564BB4553` |

FLAG 密文长度 144 hex = 12 段 × 12。

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## 1. 第一步：长度律与分块

观察密文长度：

- `TLU`（3 字节）→ 12 hex  
- `Hello` / `abcd!`（5 字节）→ 24 hex  
- `2026`（4 字节）→ 24 hex

规律很明确：**按 3 字节一组切块，每块膨胀成 12 个 hex 字符**；余 1 / 余 2 字节走另一套「尾块」模板。

于是：

- 完整 3 字节主块：墙位固定  
- 余 2（如 `Hello` 的 `lo`）：另一种骨架  
- 余 1（如 `2026` 的 `6`）：再一种骨架

FLAG 144 hex → 11 个主块 + 1 个 1 字节尾块 → **明文长度 34**。

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## 2. 第二步：看见「墙」——密钥 `121` 的第一层作用

把主块 12 个半字节对齐看（以 `TLU` 为例）：

```text
位置: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
TLU : 9 4 A A 4 8 5 5 0 4  9  5
```

所有主块在位置 `1,4,6,7,9,11` 上**永远是**：

```text
4 4 5 5 4 5
```

也就是骨架：

```text
? 4 ? ? 4 ? 5 5 ? 4 ? 5
```

这和密钥 `121` 对得太齐了：

- 数字 `d` → 墙半字节 **`d + 3`**  
  - `1 → 4`，`2 → 5`
- 按密钥展开成主块墙序列 **`445545`**

所以密钥的**数值**决定墙的颜色（4/5），**排列**决定墙插在哪（迷宫骨架）。  
数据只占自由位：`0,2,3,5,8,10` —— 正好 **6 个半字节 = 3 字节**，和明文半字节数一致。

尾块同理，只是墙型不同：

| 余数 | 骨架（示意） | 自由位 |
|------|----------------|--------|
| 2 | `2235?4??4?53` | 4 个半字节 |
| 1 | `22332235X4Y3` | 2 个半字节 |

抽出自由位后，密文就退化成与明文等长的半字节流，后面的变换都作用在这条流上。

---

## 3. 第三步：长度摘要 —— 题面最大的提示

提示：**摘要扰动只与长度有关**。

同长度样例 `Hello` 与 `abcd!` 可做差分：摘要项相消，用来钉重排；不同长度样例用来钉摘要本身。

最终摘要是一条**只依赖长度**的半字节串：把周期

```text
4 5 5 4 4 5
```

重复展开到 `n = 2 × len(明文)`，再与数据流做 **mod 16 加法**。

对照：

| 长度 L | 摘要（前 2L 个半字节） |
|--------|------------------------|
| 3 | `455445` |
| 4 | `45544545` |
| 5 | `4554454554` |

`455445` 与主块墙 `445545` 同源，都来自密钥 `121` 的 4/5 墙色，只是排法不同。  
这正是「固定摘要 + 只跟长度有关」：内容不进摘要，长度只决定展开多长。

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## 4. 第四步：模长循环偏移 + 块内重排

去掉摘要之后，半字节流与明文半字节之间还差两步。

### 4.1 循环偏移

对长度为 `n` 的半字节数组做循环移位：

```text
rol(stream, 6 % n)
```

- `n=6`（3 字节）→ `6%6=0`，不转  
- `n=8,10,...` → 转 6 格（等价于字节层面转 3 字节）

这对应题面里的「模 16 / 循环偏移」在变长数组上的落地：偏移常量 6，再对当前长度取模。

### 4.2 固定位置重排（半字节块）

按「每 3 明文字节 → 6 半字节」切段，段内置换：

| 段长 | 置换 | 字节语义 |
|------|------|----------|
| 6 | `P6 = (5,4,0,1,3,2)` | `(A,B,C) → (swap(C), A, swap(B))` |
| 4（余 2） | `P4 = (3,2,0,1)` | `(A,B) → (swap(B), A)` |
| 2（余 1） | `P2 = (1,0)` | `A → swap(A)` |

`swap` = 字节高低半字节对调。

主块三字节的几何图像很「迷宫」：最后一个字节翻过来放到最前，中间字节原样，中间那个字节再翻过来垫后——像在格子里换位。

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## 5. 第五步：外层重排（样例上看不见的坑）

按上面管道解密 FLAG，会得到一串可读乱码：

```text
ste_M4pt0Cry7f__Kc026u_2{T1lagfr!}
```

它能完美回编成 FLAG 密文，但不是 `flag{...}`。  
原因是：**还有一层固定位置重排**，在 3/4/5 字节样例上恰好是恒等，只有更长明文才暴露。

定义（`L = len`）：

1. `rem = pt[: L%3]`，其余按 3 字节分块后**整块逆序**，再把 `rem` 接到末尾 → `rb2(pt)`  
2. 再整体 **左旋 3 字节** → 得到进入「半字节管道」的中间串

解密时做逆变换。对 FLAG：

```text
中间串  --F-->  flag{T1u_2026_Kc7f_Crypt0_M4ster!}
```

这层解释了题面强调的「固定位置重排」为何在短样例上几乎无感：余数结构让 `F` 在样例长度上退化成恒等，属于典型 Misc 假进度陷阱。

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## 6. 完整加密流程（汇总）

对明文 `pt`：

```text
1. mid  = Finv(pt)          # rb2 后左旋 3 字节（样例上常为恒等）
2. x    = 半字节展开(mid)
3. x    = rol(x, 6 % len(x))
4. x    = 分块重排(x)       # P6 / P4 / P2
5. x[i] = (x[i] + Dig[i]) mod 16
         Dig = (455445) 重复到 len(x)
6. CT   = 按密钥墙型织入 x 的自由位
```

解密逆序即可。FLAG 长度 34，解得：

```text
flag{T1u_2026_Kc7f_Crypt0_M4ster!}
```

回编与题目 FLAG 密文一致。

---

## 7. 密钥 `121` 各数字作用（WP 必写）

| 要素 | 作用 |
|------|------|
| 数字 **值** `1` / `2` | 墙半字节 = 值 `+3` → `4` / `5` |
| 数字 **顺序** `1,2,1` | 展开主块墙序列 `445545`，决定骨架 `?4??4?55?4?5` |
| 由墙色派生 | 长度摘要周期 `455445`（与墙同色不同排） |
| 与「3」相关的节奏 | 明文按 3 字节分块织墙；半字节偏移常量 6（=2×3）；外层也按 3 字节块重排 |

一句话：**`121` 不是加密密钥流，而是迷宫图纸——决定墙刷什么色、插在哪，并派生出只跟长度走的摘要条纹。**

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## 8. 解题路径回顾（踩坑与转折）

1. **先看骨架再谈密码**：主块墙恒为 `445545`，立刻绑定 `121`。  
2. **自由位长度 = 明文半字节数**：排除「每位密钥扩成不等长编码」等过度假设。  
3. **同长度差分**钉住「摘要与内容无关」；跨长度钉住 `455445` 周期。  
4. **短样例过拟合**：只有核心管道时 FLAG 回编成功但不是 `flag{...}`——说明还有样例上恒等的外层重排。  
5. **验证标准**：样例加解密 + FLAG 回编 + `flag{...}` 形态，三线同时满足才收工。

这题像 Misc 的原因也在这里：真正难点不是大数分解，而是**分清「墙 / 数据 / 长度摘要 / 两层重排」各自的自由度**，并用样例长度故意藏起其中一层。

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## 9. 小结

HexMaze = **密钥织墙的十六进制迷宫** + **长度唯一确定的条纹摘要** + **半字节循环偏移与块内换位** + **对短串隐形的外层块重排**。

Flag：

```text
flag{T1u_2026_Kc7f_Crypt0_M4ster!}
```

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*附：完整可运行求解脚本见同目录 `hexmaze_solver.py`。*

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