rootme靶场-Polybius

Chunibyo
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蚁景网络安全

2026年10月13日 17:35
湖南

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前言

最近一直在学密码学，但是大多理论知识太过枯燥，所以就直接找了些密码学相关题进行学习研究，理论为辅，实战为主！固定复盘习惯，防止刷完就忘，所以便想着记录下来，开始沉淀属于自己的密码学知识体系！

正文

命题

一个奇怪的人在买了一卷来源可疑的卷轴后联系了你……他指望你敏锐的头脑来解读这条信息！你必须动用所有密码分析能力。

前置文件分析

题目相关资料里有一个 PDF：

PDF 的核心主题是 Le carré de Polybe，也就是 Polybius square / 波利比奥斯方阵。

PDF浅析：它把 Polybius 方阵归类为一种很基础的 单表替换密码 ->就是每个明文字母都有一个固定替换结果，并且在全文中保持不变。

文章不需要看的很懂，只需要知道这道题考的啥？命题中的(他指望你敏锐的头脑来解读这条信息！)就是需要把这段密文解密出来就行了，具体考的啥加密，PDF也写的很明白了(Polybius)

Polybius了解

什么是波利比奥斯方阵？

波利比奥斯方阵（Polybius Square）是一种经典的加密方法，最早由古希腊学者波利比奥斯提出。它的基本原理是通过一个方阵，将字母与数字（通常是2位数字）对应起来，从而实现加密和解密。加密时，明文中的每个字母都被替换为方阵中对应字母的行和列的坐标。解密时，接收到的数字坐标会根据预设的方阵找到对应的字母。

波利比奥斯方阵如何加密？

1. 确定字母表、行数和列数

： 在加密之前，首先需要确定字母表（支持多种语言）、行数和列数；同时，还可以选择使用的分隔符（例如，逗号、空格等）。
2. 生成方阵

： 根据字母表、行数和列数，自动生成对应的波利比奥斯方阵，方阵中每个字符都会被分配一个行列坐标。
3. 加密过程

：将明文中的每个字母按照行列坐标替换，结果是用数字对（行列坐标）来表示明文。
4. 输出密文

： 最终的密文是由数字对组成的字符串。

示例

对于标准的26个英文字母“ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ”，通常使用5行5列的方阵：

明文“HELLO”的加密过程：

• H -> (2, 3)
• E -> (1, 5)
• L -> (3, 1)
• L -> (3, 1)
• O -> (3, 4)

所以，“HELLO”加密后的密文是“23 15 31 31 34”。

波利比奥斯方阵如何解密？

1. 确定字母表、行数和列数

： 解密时，首先需要知道字母表、行数和列数，以便构建正确的方阵。
2. 解析数字对

： 密文是由数字对（行列坐标）组成的，每个数字对对应一个字母。根据密文中的数字对，在方阵中查找相应的字母。
3. 输出明文

：把查找到的字母组合起来输出最终的明文。

示例

如果收到密文“23 15 31 31 34”，根据上述方阵查找：

• 23 -> H
• 15 -> E
• 31 -> L
• 31 -> L
• 34 -> O

解密后的明文是：HELLO。

加密和解密流程：

PDF 对这个方法的思路可以概括成两步。

加密时：

1. 先准备一个 5x5 字母表。
2. 找到每个明文字母所在的位置。
3. 用“行号 + 列号”替换这个字母。

解密时反过来：

1. 把密文按两个字符一组拆开。
2. 每组坐标定位到方阵里的一个格子。
3. 读出格子里的字母。

所以只要看到一串东西像这样：

1. 1122354415

或者像本题这样：

1. b3 a3 d1 c2 b1

第一反应就应该是：它可能不是普通文本，而是坐标。

1. a b c d e
2. 12345

这非常像一个改写版的 5x5 坐标系统：

1. 12345
2. +-----------------------
3. a  | a1 | a2 | a3 | a4 | a5
4. b  | b1 | b2 | b3 | b4 | b5
5. c  | c1 | c2 | c3 | c4 | c5
6. d  | d1 | d2 | d3 | d4 | d5
7. e  | e1 | e2 | e3 | e4 | e5

也就是说，题目把传统的：

1. 1112131415
2. 2122232425
3. ...

改成了：

1. a1 a2 a3 a4 a5
2. b1 b2 b3 b4 b5
3. ...

所以 b3a3d1 不应该看成 6 个独立字符，而应该拆成：

1. b3 / a3 / d1

这一步就是本题最重要的前置判断。

本题的坐标和明文字母之间不是标准顺序，而是被重新打乱过。而且笔者还拿去对应网站试过，是无法直接套出来的

根据最终的密文分析出：

1. b3 -> c
2. a3 -> e
3. d1 -> s

如果按普通标准表，b3 应该是等于12 3。这说明题目不是单纯的标准 Polybius，而是：

1. Polybius坐标外壳+打乱后的单表替换

前置文件只能帮我们识别“它是坐标型密文”，但不能直接给出最终明文。真正解题还需要做频率分析。题目的核心思路只有三步：

1. 先识别密文的最小单位不是单个字符，而是像 b3 这样的坐标对。
2. 再利用法语高频词，把这些坐标对还原成明文字母。
3. 最后把整篇密文回代，解密那段密文得到明文便可得到flag！

结构分析：

1. 先看密文长什么样

题目文件里的内容大概是这样：

1. b3a3d1 c2b1e3d4d3d1 a4e5c5b1e3c2a3d1 ...

先注意两个现象：

1. 里面只出现 a-e 和 1-5。
2. 每个“词”长度几乎都是偶数。

这说明它不是普通字母表，而是把“一个字母”编码成了“两个字符”的坐标。

比如：

1. b3a3d1 ->[b3][a3][d1]

也就是说，真正的解密单位是 b3、a3、d1 这种二元坐标。

1. 12345
2. +-----------------------
3. a  | a1 | a2 | a3 | a4 | a5
4. b  | b1 | b2 | b3 | b4 | b5
5. c  | c1 | c2 | c3 | c4 | c5
6. d  | d1 | d2 | d3 | d4 | d5
7. e  | e1 | e2 | e3 | e4 | e5

在这种写法里，b3 就表示“第 b 行，第 3 列”。
题目给你的密文，实际上就是把明文字母替换成了这种坐标。

注意：本题里并不是所有格子都被用到，e4 没有出现，所以咱们不需要去分析未被使用过的密文

在整篇密文里，每个符号始终对应同一个明文字母。 例如如果 e3 代表 a，那么全文里所有 e3 都应该还是 a。

• 法语里 e 出现特别多。
• 常见短词有 de、et、la、le、que。
• 单字母词在法语里也很有用，比如 a。

所以只要统计密文里“谁最常见、谁是短词、谁的重复模式像法语”，就能开始反推。

先抓最明显的词：

这里一定要分清两个统计对象：

1. 坐标频率

：统计 a3、d1、e5 等等这种单个高频坐标出现了多少次。
2. 词频

：统计 d3a3、c4e3、a3a1 等等这种高频完整密文词出现了多少次。

通过代码计算汇总，坐标频率最高的几个是：

通过代码计算汇总，词频最高的几个是：

穷举评分证明

笔者这次采用的方法，不是直接凭感觉猜字母，而是“先统计、再筛选、再打分、最后回代验证”。就是先用代码统计密文里哪些坐标、哪些短词最常出现，再把这些高频坐标与法语里常见的高频字母、高频功能词做候选匹配，看哪一种映射能同时解释更多高频词，最后再把得分最高的候选回代到原文中，检查是否能形成通顺的法语句子。

上ai联网搜索法语频率排行榜：

1. 排名字符出现频率
2. 1    e    14.47%
3. 2    s    7.98%
4. 3    a    7.60%
5. 4    n    7.32%
6. 5    i    7.21%
7. 6    t    7.11%
8. 7    r    6.86%
9. 8    l    5.86%
10. 9    u    5.55%
11. 10    o    5.39%
12. 11    d    4.08%
13. 12    c    3.39%
14. 13    p    2.98%
15. 14    m    2.78%
16. 15é2.43%
17. 16    v    1.29%
18. 17    g    1.18%
19. 18    f    1.12%
20. 19    b    0.96%
21. 20    h    0.93%
22. 21    q    0.85%
23. 22à0.43%
24. 23    x    0.43%
25. 24è0.42%
26. 25    y    0.34%
27. 26    j    0.30%
28. 27    k    0.16%
29. 28ê0.13%
30. 29    z    0.10%
31. 30    w    0.08%
32. 31â0.05%
33. 32ç0.05%
34. 33ô0.05%
35. 34î0.04%
36. 35œ0.02%
37. 36ù0.02%
38. 37û0.02%
39. 38ï0.01%

我们真正已经知道的事实只有两个：

1. a3

是全文出现次数最多的坐标，频次是 6443。
2. 单表替换会保留“谁最常出现”这个整体趋势。那么可以根据ai联网搜索的排行榜:假设a3 为e,不过呢这里仍然不是最终证明；它只是“最优先验证的候选映射”。真正让这个判断成立的，不是这一步本身，而是它带来的后续连锁验证。

上ai联网搜索与e结合的高频词排行榜：

• 假如a3 = e，则最高频双坐标词通过高频对比：d3a3 —>de
• 假如a3 = e，则a3a1变成 e?通过高频对比：—> et
• 把这些结果继续回代到开头句子里，还能推出一整串正常法语

代码统计先证明 a3 是最高频坐标，法语字母频率说明最高频坐标最值得优先验证成 e，后续词频和整句回代再把这个假设验证为成立，最终能得到以下表：

这张表才是真正开始破题的地方。

• d3a3

是全篇最高频的双坐标词，频次 377。如果把前面的统计结论 a3 = e 带进去，它就变成 ?e。法语正文里最常见、最值得优先验证的两字母词之一就是 de，所以首先检查 d3a3 = de 是否成立；一旦成立，就能得到 d3 = d。
* e3

是一个单坐标词，频次 234。法语里常见单字母词主要是 a、y，而在这种散文正文里 a 的频率通常远高于 y，所以 e3 = a 是更优先验证的候选。
* c4e3

出现 182 次。如果前一步 e3 = a 成立，那么它的形状就是 ?a。法语高频短词里，最常见且最值得先检验的就是 la，因此再验证 c4 = l。
* a3a1

出现 174 次。如果 a3 = e 已经被前两步支持，那么它就变成 e?。法语里最常见的两字母高频词之一就是 et，因此可继续验证 a1 = t。

这时我们已经有了一批比较稳的基础映射：

1. a3 = e
2. d3 = d
3. e3 = a
4. c4 = l
5. a1 = t

把这些候选映射连续回代到原文里，看它们能不能稳定地产生高频法语词，并最终拼出通顺句子。

用开头四个词把表补起来:

把前几个长词直接回代，明文会很快显形。把它按“已知字母 + 未知字母”的形式进行迭代。

拿文章开头前四个词进行验证

把已经得到的映射填进去：

1. b3a3d1                 ->?e?
2. c2b1e3d4d3d1           ->??a?d?
3. a4e5c5b1e3c2a3d1       ->????a?e?
4. b3a4b4e1e3b1a3d1       ->????are?

先看第一个词 b3a3d1 -> ?e?。文章开头是一个三字母词，第二个字母是 e。法语里常见的开头词可以是 les、des、ces、ses。但是只靠这一个词还不能定，先放着。

把前四个词连在一起看，目前只有这些形状：

1. ?e???a?d?????a?e?????are?

继续看第二个词。

c2b1e3d4d3d1 -> ??a?d?。如果最后两个坐标 d3d1 里面 d3 = d，那么这个词尾是 d?。法语形容词里非常常见的六字母词 grands 正好是：

1. g r a n d s
2. c2 b1 e3 d4 d3 d1

这样能一次补出：

1. c2 = g
2. b1 = r
3. d4 = n
4. d1 = s

有了 d1 = s，第一个词立刻变成：

1. b3a3d1 ->?es

在 ?es grands ouvrages 这个语境里，最顺的是 ces grands ouvrages。后续也有ai联网证明，于是：

1. b3 = c

再看第三个词：

1. a4e5c5b1e3c2a3d1 ->???rages

它的尾巴已经确定是 rages，而且前面句子是：

1. ces grands ???rages

到这一步就不需要盲测了，ai联网搜索一下：

1. a4e5c5b1e3c2a3d1 -> ouvrages

于是补出：

1. a4 = o
2. e5 = u
3. c5 = v

第四个词再回代：

继续ai联网搜索：

1. b4 = m
2. e1 = p

现在开头四个词就能完整读出来：

如果再往后多看四个词，验证会更强：

连起来就是：

继续补出更多字母：

把已有映射回代到高频词里：

假如如果前面的 a3 = e、e3 = a、c4 = l 有一个错了，这里就不会连续冒出 le、les、de、et、est、un、que、qui 这么多正常法语词，所以前面的高频穷举目前没有问题。

例 1：votre

1. c5a4a1b1a3 -> votre

这个词其实大部分字母已经由 ouvrages 和 grands 带出来了：

1. c5 = v
2. a4 = o
3. a1 = t
4. b1 = r
5. a3 = e

v-o-t-r-e 全部能对上，证明前面的 v/o/t/r/e 没有冲突。

例 2：freres

1. e2b1a3b1a3d1 ->?reres

这个词的结构很特别：第 2 位和第 4 位都是 r，第 3 位和第 5 位都是 e，最后是 s。在文章主题里又经常谈到“兄弟”，所以 ?reres -> freres。

于是补出：

1. e2 = f

例 3：maintenant

1. b4e3d2d4a1a3d4e3d4a1 -> ma?ntenant

这里的判断更直观。b4 = m、e3 = a、d4 = n、a1 = t、a3 = e 已经有了，只剩中间的 d2。ai联网证明 ma?ntenant ->maintenant，所以：

1. d2 = i

这个结论还会被 d2c4 -> il、c1e5d2 -> qui 反复验证。

例 4：toujours

1. a1a4e5a2a4e5b1d1 -> tou?ours

t o u ? o u r s 这个形状非常明显，法语高频词就是 toujours，所以：

1. a2 = j

到这里，常见字母基本齐了。剩下的 b、h、x、y、z 这类低频字母，是不可能一眼看出来的，法语生的话就当我没说过这句话，通常是在全文回代到九成可读以后，从个别词里补出来。笔者是没有任何法语基础的，某些词都是靠ai翻译得出的。

完整映射表：

最终得到的对应关系如下：

最终解密之后的明文：

结尾：

这道题给笔者的感觉就是像js逆向的字体反爬，都是通过映射即可解决。