Зламати фіксований нонс CTR режиму за допомогою замін

Візьміть свою функцію шифрування/дешифрування CTR і виправте її значення nonce на 0. Згенеруйте випадковий ключ AES.

У послідовних шифруваннях (а не в одному великому протікающему потоці CTR) зашифруйте кожен рядок наступного base64 кодування, утворюючи кілька незалежних зашифрованих текстів:

SSBoYXZlIG1ldCB0aGVtIGF0IGNsb3NlIG9mIGRheQ==
Q29taW5nIHdpdGggdml2aWQgZmFjZXM=
RnJvbSBjb3VudGVyIG9yIGRlc2sgYW1vbmcgZ3JleQ==
RWlnaHRlZW50aC1jZW50dXJ5IGhvdXNlcy4=
SSBoYXZlIHBhc3NlZCB3aXRoIGEgbm9kIG9mIHRoZSBoZWFk
T3IgcG9saXRlIG1lYW5pbmdsZXNzIHdvcmRzLA==
T3IgaGF2ZSBsaW5nZXJlZCBhd2hpbGUgYW5kIHNhaWQ=
UG9saXRlIG1lYW5pbmdsZXNzIHdvcmRzLA==
QW5kIHRob3VnaHQgYmVmb3JlIEkgaGFkIGRvbmU=
T2YgYSBtb2NraW5nIHRhbGUgb3IgYSBnaWJl
VG8gcGxlYXNlIGEgY29tcGFuaW9u
QXJvdW5kIHRoZSBmaXJlIGF0IHRoZSBjbHViLA==
QmVpbmcgY2VydGFpbiB0aGF0IHRoZXkgYW5kIEk=
QnV0IGxpdmVkIHdoZXJlIG1vdGxleSBpcyB3b3JuOg==
QWxsIGNoYW5nZWQsIGNoYW5nZWQgdXR0ZXJseTo=
QSB0ZXJyaWJsZSBiZWF1dHkgaXMgYm9ybi4=
VGhhdCB3b21hbidzIGRheXMgd2VyZSBzcGVudA==
SW4gaWdub3JhbnQgZ29vZCB3aWxsLA==
SGVyIG5pZ2h0cyBpbiBhcmd1bWVudA==
VW50aWwgaGVyIHZvaWNlIGdyZXcgc2hyaWxsLg==
V2hhdCB2b2ljZSBtb3JlIHN3ZWV0IHRoYW4gaGVycw==
V2hlbiB5b3VuZyBhbmQgYmVhdXRpZnVsLA==
U2hlIHJvZGUgdG8gaGFycmllcnM/
VGhpcyBtYW4gaGFkIGtlcHQgYSBzY2hvb2w=
QW5kIHJvZGUgb3VyIHdpbmdlZCBob3JzZS4=
VGhpcyBvdGhlciBoaXMgaGVscGVyIGFuZCBmcmllbmQ=
V2FzIGNvbWluZyBpbnRvIGhpcyBmb3JjZTs=
SGUgbWlnaHQgaGF2ZSB3b24gZmFtZSBpbiB0aGUgZW5kLA==
U28gc2Vuc2l0aXZlIGhpcyBuYXR1cmUgc2VlbWVkLA==
U28gZGFyaW5nIGFuZCBzd2VldCBoaXMgdGhvdWdodC4=
VGhpcyBvdGhlciBtYW4gSSBoYWQgZHJlYW1lZA==
QSBkcnVua2VuLCB2YWluLWdsb3Jpb3VzIGxvdXQu
SGUgaGFkIGRvbmUgbW9zdCBiaXR0ZXIgd3Jvbmc=
VG8gc29tZSB3aG8gYXJlIG5lYXIgbXkgaGVhcnQs
WWV0IEkgbnVtYmVyIGhpbSBpbiB0aGUgc29uZzs=
SGUsIHRvbywgaGFzIHJlc2lnbmVkIGhpcyBwYXJ0
SW4gdGhlIGNhc3VhbCBjb21lZHk7
SGUsIHRvbywgaGFzIGJlZW4gY2hhbmdlZCBpbiBoaXMgdHVybiw=
VHJhbnNmb3JtZWQgdXR0ZXJseTo=
QSB0ZXJyaWJsZSBiZWF1dHkgaXMgYm9ybi4=

(Це має створити 40 коротких зашифрованих CTR-текстів).

Оскільки CTR nonce не було рандомізовано для кожного шифрування, кожен зашифрований текст було зашифровано за допомогою того самого потоку ключів. Це дуже погано.

Розуміючи, що, як і більшість потокових шифрів (включно з RC4 і, очевидно, будь-який блоковий шифр, що виконується в режимі CTR), фактичне «шифрування» байта даних зводиться до однієї операції XOR, має бути зрозуміло, що:

CIPHERTEXT-BYTE XOR PLAINTEXT-BYTE = KEYSTREAM-BYTE

І оскільки потік ключів однаковий для кожного зашифрованого тексту:

CIPHERTEXT-BYTE XOR KEYSTREAM-BYTE = PLAINTEXT-BYTE (наприклад, "you don't
say!")

Атакуйте цю криптосистему поетапно: вгадуйте літери, використовуйте очікувану частоту англійської мови для підтвердження припущень, ловіть загальні англійські триграми тощо.

Не переускладнюйте.

Варто автоматизувати це, але частина причини, чому я змушую вас це зробити, полягає в тому, що я вважаю цей підхід неоптимальним.