我如何：在 Python 中生成 40/64 位 WEP 密钥？

Question

所以，几个月来我一直在努力解决这个问题，部分是因为这是一个附带兴趣，部分是因为我不擅长编程。我在整个网络上进行了搜索和研究，但没有任何运气（除了一点点成功；见下文），所以我想我可以尝试问问专家。

正如标题所示，我要做的是根据“事实上的”标准从密码短语生成 40/64 位 WEP 密钥。 （诸如http://www.powerdog.com/wepkey.cgi 之类的站点会产生预期的输出。）我已经编写了脚本的一部分，它们接受输入并将它们写入文件；其中一个输入将是密码短语，已过滤为小写。

很长一段时间以来，我都不知道事实上的标准是什么，更不用说如何实施它了。我终于偶然发现了一篇论文 (http://www.lava.net/~newsham/wlan/WEP_password_cracker.pdf)，它揭示了我对这个问题的了解（第 18 页有相关部分）。显然，密码短语“通过 XOR 映射到 32 位值”，然后将其结果用作“线性同余 PRNG（Python 的几个 PRNG 之一适合这个描述，我不知道）”的种子不知道），然后从该结果中提取几位结果。我不知道如何实现这一点，因为描述相当模糊。

我需要的是帮助我用 Python 编写生成器，以及了解密钥是如何生成的。换句话说，我需要将“jackson”变成“09F38AF593”的代码。 （请不要告诉我 jackson = 09F38AF593; print (jackson)）

我不是一个程序员，所以解释也很感激。

（是的，我知道 WEP 不安全。）

Answer 1

您链接到的 C 代码对于包含在问题中会非常有帮助；-) 无论如何，我继续将其翻译成 Python。在你阅读之前，让我说，我强烈鼓励你自己尝试，并且只使用我的转录作为指导。当您想提高一种或两种语言的技能时，将算法从一种编程语言翻译成另一种通常是很好的做法。即使你不会 C，只要你对 Python 足够熟悉，可以用它编写程序，你应该能够了解 C 代码的要点，因为有很多相似之处。

不管怎样，进入代码。

import itertools, operator

首先是伪随机数生成器，在演示文稿中标识为linear congruential generator。这种类型的 PRNG 是一种通用算法，可以通过选择 a、c 和 m（维基百科文章中提到的变量）的特定值来“自定义”。这是一个通用线性同余生成器的实现：

def prng(x, a, c, m):
    while True:
        x = (a * x + c) % m
        yield x

（希望你能自己想出这个）

现在是实际功能：

def pass_to_key(passphrase):

该过程的第一步是将提供的密码散列（或“映射”）为 32 位数字。 WEP 算法通过创建一组初始化为零的 4 个字节（因此 4*8=32 位）来实现这一点。

    bits = [0,0,0,0]

它遍历字符串并将每个字符与其中一个字节进行异或；具体来说，字符i 被异或到字节i % 4。

    for i, c in enumerate(passphrase):
        bits[i & 3] ^= ord(c)

然后将这四个字节连接在一起，依次形成一个 32 位值。 （或者，我可以编写代码从一开始就将它们存储为 32 位数字）

    val = reduce(operator.__or__, (b << 8*i for (i,b) in enumerate(bits)))

这个 32 位值用作线性同余生成器的种子，具有某些特定值，您可以在代码中看到这些值。我不知道最初的开发者是如何计算出这些数字的。

    keys = []

线性同余生成器一次最多可以产生 32 位的输出。 （在 C 中，这是数据类型的限制；在 Python 中，我必须人为地强制执行它。）我需要 20 个字节来生成 4 个 40 位（5 字节）WEP 密钥，所以我将迭代 PRNG 20 次，

    for i, b in enumerate(itertools.islice(prng(val, 0x343fd, 0x269ec3, 1<<32), 20)):

从每个数字中，只取右边的第 3 个字节（第 16-23 位）：

        keys.append((b >> 16) & 0xff)

为什么是第三个？好吧，高端的位（右起第 4 个）往往变化不大，而低端的位对于 PRNG 常数的许多值是可以预测的。

之后，剩下的就是以 5 个为一组打印出生成的字节。

    print ('%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n'*4) % tuple(keys)

Answer 2

我不确定该网站在谈论什么“事实上的标准”，但我相当确定路由器制造商都实施了自己的方法。不管你怎么做，只要相同的输入总是产生相同的输出；这是一种方便，因此 WEP 用户可以记住密码短语而不是实际的十六进制密钥。甚至您发布的 PDF 中的方法也很模糊；它使用未定义的 PRNG（每种类型的 PRNG 都会给出不同的结果），并从每个结果中获取“一个字节”而不指定哪个。如果您尝试对特定路由器的方法进行逆向工程，请在帖子中提及，我们可能会找出该方法的工作原理，但没有标准方法