关键词：密码学、CTF、凯撒加密、ROT13、数字取证、隐写术、文件签名、网安竞赛

密码学入门：从凯撒到 ROT13

凯撒加密（Caesar Cipher）被认为是历史上最早出现的密码学方法之一。它通过字母位移把可读明文变成不可读密文，以保障军事情报安全。现代 CTF（Capture The Flag）竞赛中，类似的古典加密依旧是最热门的考点之一。

1.1 凯撒加密

• 核心原理：将字母表视为环形，把每个字符按固定位数（如3）向后移动。
• 示例（位移2）
  A → C、B → D、...、Y → A、Z → B

ROT13 是凯撒加密的一种——位移为 13。这样一来，A↔N、B↔O，加密与解密完全对称。

🔍 动手实验

1. 原文：Crypto is Cool
2. ROT13：Pelcgb vf Pbby
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数字取证：从文件签名锁定证据

在 CTF 取证题中，敌对选手可能将 .exe 伪装成 .png，甚至不留扩展名。此时，仅靠文件名会落入圈套，我们要看“底牌”——文件签名（File Signature）。

2.1 如何不靠扩展名识别文件

1. 文件签名：文件头 4–8 Byte 的魔数（magic bytes）。

   • PNG：89 50 4E 47
   • JPEG：FF D8 FF

2. 实战套路

   • Windows + 记事本：右击目标→用记事本打开→观察首行字符即可辨真伪。
   • 若扩展名被篡改，可手动重命名：.secret → .png，再双击即可恢复原貌。
3. 攻防价值
   攻击者利用重扩展名可植入木马；防守方通过数字取证及时识破。

隐写术：把秘密藏进光天化日

隐写术（Steganography）并非加密，而是隐藏。CTF 场景常要求选手在看似无害的图片、音频乃至 PDF 中揪出 Flag。

3.1 文本隐写

“Since everyone can read, encoding text in neutral sentences is doubtfully effective.”
取首字母可见：“SECRET INSIDE”。

3.2 文件隐写

在 PNG 文件末尾追加数据是最常见手法，因为：

• PNG 结尾标识：IEND，其后内容不会被图片查看器解析。
• 操作流程：十六进制编辑器写入文本→保存→再打开文件正常显示。

节省工具？同样可用记事本拖拽最后段读取隐藏的明文 Flag。

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FAQ：CTF 密码学快问快答

Q1：ROT13 能当正式加密手段吗？
A：不能。可逆且不保密，适合 CTF 趣味赛，不推荐真实场景。

Q2：除了 ROT13，还有哪些古典密码 CTF 常考？
A：凯撒位移、Playfair、维吉尼亚、栅栏、摩尔斯、培根密码均是高频考点。

Q3：文件签名一定可靠吗？
A：对常见类型准确率极高，但仍需搭配十六进制查看与熵分析，防止高级伪造。

Q4：如何扫描图片中隐藏字符串？
A：推荐四步曲：

1. 预览正常 → 2. strings 提取可读字符串 → 3. binwalk 分离层 → 4. Stegsolve 逐通道查看 LSB。

Q5：数字取证会不会损坏原数据？
A：若只用只读查看器或镜像分析，不会产生变化。切忌直写源盘。

Q6：学习路径？
A：先掌握古典/对称密码学概念 → 熟悉工具链（CyberChef、010 Editor、Ghidra）→ 参与公共 CTF → 复盘 write-up。

总结：从凯撒到现代赛场的跨越

密码学不仅关乎数学算法，更是一种攻防思维：

• 加密用于保密，取证用于揭露，隐写将保密推至隐藏的最高境界。
  无论你是 CTF 新手还是志在网安竞赛的高手，掌握凯撒、ROT13 只是起点，洞悉文件签名与隐写术才是制胜关键。记住：工具只是快捷方式，真正的武器是清晰逻辑与好奇的心。