KCTF07 - HexMaze Writeup

1. 题目分析

HexMaze 是一个固定算法变换题。

题目说明：

• 算法仅包含：
  • 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。
• 不包含：
  • 随机数；
  • 随机 IV；
  • 外部状态。

因此相同输入和密钥一定产生唯一输出。

密钥：

121

已知明密文：

TLU -> 94AA48550495

Hello -> 34BB405504B5223594B94C53

2026 -> A48844556485223322356483

abcd! -> 547B475584B5223564BB4553

目标密文：

14CC4655547594BC475584C5848A43551495448C445584C5D4C9475564C534A84B55A4B574BA4355F495A48844556485648C495534A5548C4F5584A5B4BB405554B522332235A4B3

2. 密文结构分析

观察密文长度：

明文 长度 密文长度

TLU 3 12
2026 4 24
Hello 5 24
abcd! 5 24

密文长度并非简单的明文 Hex 长度，说明存在额外扰动。

题目提示：

摘要扰动过程只与输入长度有关。

因此推测：

Cipher = Data + Length_Digest

其中：

• Data：明文经过 HexMaze 变换后的数据；
• Length_Digest：只依赖输入长度的固定扰动。

3. 恢复长度扰动

比较相同长度明文：

Hello

34BB405504B5223594B94C53


abcd!

547B475584B5223564BB4553

两者长度相同，因此长度扰动部分一致。

通过比较公共位置，可以分离出：

• 与明文相关的数据部分；
• 与长度相关的固定扰动部分。

4. 恢复半字节偏移

将明文转换为 ASCII Hex。

例如：

TLU

ASCII：

T = 54
L = 4C
U = 55

拆分为 nibble：

5 4 4 C 5 5

分析密文数据部分发现：

5 -> E
4 -> D
C -> 5

满足：

[ x'=(x+9)\bmod16{=tex} ]

其中：

9 = 121 mod 16

因此：

加密：

[ x'=(x+9)\bmod16{=tex} ]

解密：

[ x=(x'-9)\bmod16{=tex} ]

5. 恢复固定位置重排

偏移恢复后，数据顺序仍然不一致。

通过四组已知明文/密文比对，恢复固定置换规则。

加密过程：

原始 nibble

↓

整体逆序

↓

每三个字符固定换位

↓

长度扰动交织

解密过程：

密文

↓

去除长度扰动

↓

逆三字符换位

↓

逆序

↓

nibble - 9 mod16

↓

Hex 转 ASCII

6. FLAG 解密

对目标密文执行逆过程：

1. 去除长度扰动；
2. 恢复固定位置排列；
3. 进行 nibble 逆偏移；
4. Hex 解码得到 ASCII。

最终得到：

flag{T1u_2026_Kc7f_Crypt0_M4ster!}

7. 验证

重新执行正向过程：

flag{T1u_2026_Kc7f_Crypt0_M4ster!}

经过：

ASCII
↓
Hex nibble
↓
模16偏移
↓
固定重排
↓
长度扰动交织

得到题目给出的目标密文。

验证成功。

8. 总结

本题属于典型的已知明文攻击。

核心思路：

1. 利用相同长度样本恢复长度扰动；
2. 根据 ASCII Hex 找到 nibble 偏移；
3. 利用多个样本恢复固定置换；
4. 编写逆向流程恢复 FLAG。

最终 FLAG：

flag{T1u_2026_Kc7f_Crypt0_M4ster!}