为什么我得到错误的XOR输出

Posted 2021-04-19

我刚刚开始了cryptopals.com的挑战，我已经陷入了第二个问题。由于某种原因，我的输出错误只有一个字符而不是7我得到3作为我的XOR操作的第一个数字。

你能帮我找到我代码中的错误：

def XORfunction(input_1, input_2):
    bin_input_1 = hexToBinary(input_1)
    bin_input_2 = hexToBinary(input_2)

    # check if length of strings is the same for XOR compare or add "0" to the end
    if len(bin_input_1) != len(bin_input_2):

        if len(bin_input_1) > len(bin_input_2):
            number_length = len(bin_input_1)
            temp_input = list(bin_input_2)
            for x in xrange(0, number_length - len(bin_input_2)):
                temp_input.insert(0, "0")
            bin_input_2 = "".join(temp_input)

        if len(bin_input_1) < len(bin_input_2):
            number_length = len(bin_input_2)
            temp_input = list(bin_input_1)
            for x in xrange(0, number_length - len(bin_input_1)):
               temp_input.insert(0, "0")
            bin_input_1 = "".join(temp_input)
    solution = []
    # XOR is like a sum so if el1+el2 == 1 output is 1 else output is 0
    for x in xrange(0, len(bin_input_1) - 1):
        # the array is iterated from [0] to len(bin_input_1)-1 so the elements are calculated from last to first
        current_compare = int(bin_input_1[x]) + int(bin_input_2[x])
        if current_compare == 1:
            solution.insert(-1, "1")
        else:
            solution.insert(-1, "0")
    return dec_to_hex(int("".join(solution), 2))


# the final solution has to be converted from decimal to hexadecimal
def dec_to_hex(value):
    dictionary_hex = "0123456789abcdef"
    solution = []
    while value != 0:
        solution.insert(0, dictionary_hex[value % 16])
        value = value / 16
    return "".join(solution)


# Hex is converted to a binary string to make comparisons easy as the digits become easy to select as an array of chars
def hexToBinary(text):
    # first Hex is converted to decimal, then to binary (that needs to be sliced for a clean output), lastly it becomes a string
    return str(bin(int(text, base=16))[2:])


print XORfunction("1c0111001f010100061a024b53535009181c", "686974207468652062756c6c277320657965")

# expected output: 746865206b696420646f6e277420706c6179
# my output:       346865206b696420646f6e277420706c6179

这是我第一次发帖，所以欢迎任何关于格式化/代码的提示。

PS：我知道我应该使用库，但我想弄清楚我的错误是什么

答案

你有几个问题：

• 你的hexToBinary()函数不会产生填充二进制。 bin()每字节不会返回8位;不包括前导零！因此，你从第一个字符串的开头缺少000，另一个字符串是0。您尝试在XORfunction函数中对此进行补偿，但这只会增加2个零，而不是3。 您可以使用str.format()方法来确保获得正确的位数，零填充： return '{:0{}b}'.format(int(text, base=16), len(text) * 4) b格式化指令告诉str.format()生成数字的二进制表示。宽度之前的0表示将数字填充到所需长度，并且长度的{}占位符取自len(text) * 4值，因此输入中每个十六进制字符为4位。
• 您正在列表中的最后一个元素之前插入解决方案位。这会在解决方案的最后留下第一位，在其之前插入其他所有内容： >>> demo = [] >>> demo.insert(-1, 'foo') # inserting into an empty list >>> demo ['foo'] >>> demo.insert(-1, 'bar') # inserting before the last element >>> demo ['bar', 'foo'] >>> demo.insert(-1, 'spam') # inserting before the last element ['bar', 'spam', 'foo'] 只需使用append将元素添加到列表的末尾： solution.append("1") 和 solution.append("0")
• 你跳过处理最后一位。你需要一直迭代到len(bin_input_1)： for x in xrange(len(bin_input_1)):

通过应用这3个修复程序，您的代码将工作并生成预期的输出。

您的代码确实在Python语言和标准库中重新发明了标准轮：

• 不是手动对每个位进行异或，而是使用^运算符一次处理整个字节。
• 使用binascii.hexlify()和binascii.unhexlify() functions在十六进制和字节之间进行转换。
• 在Python 2中，使用bytearray() type将二进制数据作为整数序列来处理，这对于应用XOR操作要容易得多。
• 使用zip() function迭代两个序列，将两者中的元素配对。

放在一起作为Python 2解决方案：

from binascii import hexlify, unhexlify

def XORfunction(input_1, input_2):
    input_1 = bytearray(unhexlify(input_1))
    input_2 = bytearray(unhexlify(input_2))
    return hexlify(bytearray(
        a ^ b for a, b in zip(input_1, input_2)))

在Python 3中，您可以简单地省略前两个bytearray()调用，并用bytes()替换最后一个。