Herramientas: base64, xxd, XOR y CyberChef · CTF de criptografía: capas, XOR y claves débiles

Para la cripto de nivel inicial me alcanzan base64, xxd, el operador XOR y CyberChef. Python cubre todo lo anterior si está en Windows.

Ficha de base64

Nombre: base64 viene de base 64: usa 64 símbolos imprimibles para representar cualquier byte.
Qué hace: codifica y decodifica, sin proteger nada. Viene en GNU coreutils; en Windows use CyberChef o Python.

base64 [-d] [-w COLUMNAS] [ARCHIVO]

Opción	Qué hace	Ejemplo
sin opciones	Codifica	`echo -n 'Guayabo' \| base64`
`-d`	Decodifica (decode)	`base64 -d nota.txt`
`-w 0`	No corta la salida en líneas de 76	`base64 -w 0 archivo.bin`

$ echo -n 'Guayabo' | base64
R3VheWFibw==
$ echo 'R3VheWFibw==' | base64 -d
Guayabo

Sin el -n de echo se codifica también el salto de línea y el resultado cambia.

Ficha de xxd

xxd (de hex dump, volcado hexadecimal) muestra los bytes reales cuando algo "no se ve".

xxd [-p] [-r] [ARCHIVO]

Opción	Qué hace	Ejemplo
sin opciones	Desplazamiento, hex y texto	`xxd pedido.bin`
`-p`	Solo hex, en una tira	`xxd -p pedido.bin`
`-r -p`	De hex a bytes	`echo 4775 \| xxd -r -p`

$ echo -n 'Guayabo' | xxd
00000000: 4775 6179 6162 6f                        Guayabo

XOR en cuatro reglas

XOR (exclusive or, "o exclusivo") compara bit a bit y da 1 cuando los bits son distintos. En Python es ^. El reto entero sale de estas reglas:

Regla	Consecuencia
`a ^ 0 = a`	Los bytes nulos del original dejan la clave a la vista
`a ^ a = 0`	Dos cifrados con la misma clave se comparan sin conocerla
`a ^ b ^ b = a`	Cifrar y descifrar son la misma operación
`cifrado ^ claro = clave`	Un pedazo del original da la clave: ataque de texto conocido

>>> hex(ord("G") ^ ord("K"))    # cifrar G con la clave K
'0xc'
>>> chr(0x0c ^ ord("K"))        # descifrar con la misma clave
'G'
>>> chr(0x0c ^ ord("G"))        # cifrado XOR claro: sale la clave
'K'

Si la clave es más corta que el mensaje, se repite. Esa repetición es lo que se rompe.

CyberChef: las operaciones que uso

Las operaciones van a la Recipe y corren de arriba abajo.

Operación	Para qué	Parámetro que importa
From Base64	Quitar base64	Alphabet: estándar
From Hex	Quitar hex	Delimiter: Auto
ROT13	Rotar letras	Amount: 13
XOR	Aplicar una clave	Key y su tipo: UTF8, Hex o Base64
XOR Brute Force	Probar todas las claves de 1 byte	Crib: un trozo de texto que espera ver

El error que más veo: escribir la clave como texto y dejarla en modo Hex. La salida sale basura, sin aviso.

Errores frecuentes

$ echo 'R3VheWFibw=' | base64 -d
Guayabobase64: invalid input

Falta un =. base64 imprime lo que pudo y se queja al final; revise que el largo sea múltiplo de 4. En Python, base64.b64decode falla con binascii.Error: Incorrect padding por la misma razón.