祥云杯2022 little little fermat

Description

题目描述：忘了

附件内容：

from Crypto.Util.number import *
from random import *
from libnum import *
import gmpy2
from secret import x

flag = b'?????????'
m = bytes_to_long(flag)
def obfuscate(p, k):
    nbit = p.bit_length()
    while True:
        l1 = [getRandomRange(-1, 1) for _ in '_' * k]
        l2 = [getRandomRange(100, nbit) for _ in '_' * k]
        l3 = [getRandomRange(10, nbit//4) for _ in '_' * k]
        l4 = [getRandomRange(2, 6) for _ in '_' *k]
        A = sum([l1[_] * 2 ** ((l2[_]+l3[_])//l4[_]) for _ in range(0, k)])
        q = p + A
        if isPrime(q) * A != 0:
            return q

p = getPrime(512)
q = obfuscate(p, 5)
e = 65537
n = p*q
print(f'n = {n}')

assert 114514 ** x % p == 1
m = m ^ (x**2)
c = pow(m, e, n)
print(f'c = {c}')

'''
n = 141321067325716426375483506915224930097246865960474155069040176356860707435540270911081589751471783519639996589589495877214497196498978453005154272785048418715013714419926299248566038773669282170912502161620702945933984680880287757862837880474184004082619880793733517191297469980246315623924571332042031367393
c = 81368762831358980348757303940178994718818656679774450300533215016117959412236853310026456227434535301960147956843664862777300751319650636299943068620007067063945453310992828498083556205352025638600643137849563080996797888503027153527315524658003251767187427382796451974118362546507788854349086917112114926883
'''

Analyze

重点就在这一句

assert 114514 ** x % p == 1

这句断言保证了

$114514 ^ x \equiv 1 \mod p$

由费马小定理，有

$a^{p-1} \equiv 1 \mod p$

即可得$x = p - 1$

p,q是可以尝试分解n得到的

p = 11887853772894265642834649929578157180848240939084164222334476057487485972806971092902627112665734646483980612727952939084061619889139517526028673988305393
q = 11887853772894265642834649929578157180848240939084164222334476057487485972806971092902627112665734648016476153593841839977704512156756634066593725142934001

由于

m = bytes_to_long(flag)
m = m ^ (x**2)

可以看到最后得到的m和$x^2$进行了异或，所以后续求解的时候还需再异或一次得到原m，进而拿到flag

Exp

import gmpy2
import libnum
n = 141321067325716426375483506915224930097246865960474155069040176356860707435540270911081589751471783519639996589589495877214497196498978453005154272785048418715013714419926299248566038773669282170912502161620702945933984680880287757862837880474184004082619880793733517191297469980246315623924571332042031367393
c = 81368762831358980348757303940178994718818656679774450300533215016117959412236853310026456227434535301960147956843664862777300751319650636299943068620007067063945453310992828498083556205352025638600643137849563080996797888503027153527315524658003251767187427382796451974118362546507788854349086917112114926883
e = 65537
# n -> p , q
p = 11887853772894265642834649929578157180848240939084164222334476057487485972806971092902627112665734646483980612727952939084061619889139517526028673988305393
q = 11887853772894265642834649929578157180848240939084164222334476057487485972806971092902627112665734648016476153593841839977704512156756634066593725142934001
phi_n = (p - 1) * (q - 1)
# little fermat
x = q - 1
d = gmpy2.invert(e , phi_n)
m_xor = pow(c , d , n)
m = m_xor ^ (x ** 2)
print(libnum.n2s(m))
#flag{I~ju5t_w@nt_30_te11_y0u_how_I_@m_f3ll1ng~}45108#@7++3@79?3328?!!@08#712/+963-60#9-/83#+/1@@=59!/84@?3#4!4=-9542/##