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怎样使用Python3.8制作比特币勒索病毒

发表于 更新于 分类于
本文字数： 8.8k 阅读时长 ≈ 8 分钟

文章声明：此文基于木子实操撰写，此加解密工具仅供学习参考，请勿滥用，一切后果自负。
生产环境：Windows 10 1902，MacOS 14.15.4，Deepin Linux v15.11
论证耗时：2h
撰文耗时：1h
校文耗时：20m
问题关键字：Python文件加密工具

前述

所有的一切还得从下面这段对话说起，一看就是自己给自己挖了一个坑@-@。前几天朋友找我要一个公私密钥加解密文件工具，本想让他直接在网上找一个的，但好像并不像我想象的一样，结果他让我帮忙写一个，无奈接下了这个活。后来想了一下这不就是一个比特币勒索病毒吗？感觉还有一点意思，于是想着帮他写一个，自己也可以简单了解一下比特币勒索病毒的工作原理，于是有了这篇文章。

比特币勒索病毒基本工作原理

其实这个病毒的工作原理很简单，就是当你触发病毒的时候，它开始注入系统（以便重启还能持续加密），另外开始生成公私密钥（当然也可以不用生成，病毒自带公钥直接加密文件），再通过开启多线程，持续疯狂的加密指定类型的文件即可。
很多中毒的网络管理员可能会想着怎么破解加密以后的文件，其实方法很简单，只需要病毒制造者将私钥发给你，并且告诉你加密算法，即可解密成功。否则你永远不可能破解成功，当然如果你有天河计算机使用权，也是有可能解密成功的。
为什么这么说呢？因为病毒会对文件进行不对称加密。只要他的密钥长度足够长，那么基本上就没有破解的可能了。下面通过一个简图，我们大概了解一下比特币勒索病毒的基本工作原理。

RSA加密算法简介

在开始制作病毒程序之前，我们先来简单介绍一下RSA非对称加密算法。RSA非对称加密算法是1977年由罗纳德·李维斯特（Ron Rivest）、阿迪·萨莫尔（Adi Shamir）和伦纳德·阿德曼（Leonard Adleman）一起提出的，而RSA就是他们三人姓氏开头字母拼在一起组成的。
RSA是目前最有影响力的非对称加密算法，它能够抵抗到目前为止已知的绝大多数密码攻击，RSA算法基于一个十分简单的数论事实：将两个大质数相乘十分容易，但是想要对其乘积进行因式分解却极其困难，因此可以将乘积公开作为加密密钥。下图就是三位大神的合照了。

当然，我们这不是来说它的细节原理，大神的世界木子也说不清楚@-@。下面开始制作病毒…

安装需要的软件包

要想制毒成功，我们需要先利其器，以下是我们需要用到的软件包。

PyCrypto

PyCrypto是Python中密码学方面比较有名的第三方软件包。可惜的是它于2012年停止开发更新。幸运的是有一个该项目的分支PyCrytodome取代了PyCrypto，可以支持Python3.8.2。

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pip install pycryptodome

PyQT5

在2012年的时候当时木子还是用的python2.7，所以使用的GUI开发工具是wxpython，但wxpython已经很久不更新，所以为了更好的支持Python3.8的GUI开发，这里选择使用Qt Creator。为什么使用Qt Creator了？其实是因为它和wxPython、VF、VB、Deplin等C/S架构开发软件差不多，容易上手。

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# MacOS安装pyqt5，会一并安装pyqt5-dev-tools工具
pip install pyqt5

#Deepin Linux使用pip无法安装成功，采用apt安装
sudo apt install python3-pyqt5
#Deepin Linux命令pyuic5需要开发工具包
sudo apt install pyqt5-dev-tools

#Mac命令行安装，当然也可以通过下载dmg包安装
brew cask install qt-creator


#Deepin Linux v15.11安装
wget http://download.qt.io/archive/qt/5.14/5.14.2/qt-opensource-linux-x64-5.14.2.run
chmod +x qt-opensource-linux-x64-5.14.2.run
./qt-opensource-linux-x64-5.14.2.run

#Deepin Linux v20 Beta安装
sudo apt-get install qtcreator

#通用安装QtGui
pip install QtGui

病毒程序设计

界面设计

程序界面的设计比较简单，直接通过拖拽控件就可以完成，有兴趣的同学可以去网上找一个对应教程，相对来说还是比较容易上手的。

界面设计完成以后保存对应文件，会生成一个.ui后缀的文件，然后我们需要将对应ui转换成py即可。

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#ui文件转py文件
pyuic5 -o file_en_decryption_ui1.py file_en_decryption.ui
#转换后的python文件
# -*- coding: utf-8 -*-

from PyQt5 import QtCore, QtGui, QtWidgets

class Ui_MainWindow(object):
    def setupUi(self, MainWindow):
        MainWindow.setObjectName("MainWindow")
        # 固定窗口大小
        MainWindow.resize(800, 460)
        MainWindow.setFixedSize(800, 460)
        sizePolicy = QtWidgets.QSizePolicy(QtWidgets.QSizePolicy.Fixed,
                                           QtWidgets.QSizePolicy.Fixed)
        sizePolicy.setHorizontalStretch(0)
        sizePolicy.setVerticalStretch(0)
        sizePolicy.setHeightForWidth(
            MainWindow.sizePolicy().hasHeightForWidth())
        MainWindow.setSizePolicy(sizePolicy)
        self.line = QtWidgets.QFrame(MainWindow)
        self.line.setGeometry(QtCore.QRect(10, 385, 781, 10))
        self.line.setFrameShape(QtWidgets.QFrame.HLine)
        self.line.setFrameShadow(QtWidgets.QFrame.Sunken)
        self.line.setObjectName("line")
        self.filepath = QtWidgets.QTextEdit(MainWindow)
        self.filepath.setGeometry(QtCore.QRect(110, 410, 461, 31))
        self.filepath.setObjectName("filepath")
        self.private_key = QtWidgets.QTextBrowser(MainWindow)
        self.private_key.setGeometry(QtCore.QRect(410, 40, 380, 306))
        self.private_key.setObjectName("private_key")
        self.decryption = QtWidgets.QRadioButton(MainWindow)
        self.decryption.setGeometry(QtCore.QRect(580, 415, 52, 20))
        self.decryption.setChecked(True)
        self.decryption.setObjectName("decryption")
        self.publickey = QtWidgets.QLabel(MainWindow)
        self.publickey.setGeometry(QtCore.QRect(10, 12, 27, 16))
        self.publickey.setObjectName("publickey")
        self.privatekey = QtWidgets.QLabel(MainWindow)
        self.privatekey.setGeometry(QtCore.QRect(410, 10, 27, 20))
        self.privatekey.setObjectName("privatekey")
        self.public_key = QtWidgets.QTextBrowser(MainWindow)
        self.public_key.setGeometry(QtCore.QRect(10, 40, 380, 306))
        self.public_key.setObjectName("public_key")
        self.encryption = QtWidgets.QRadioButton(MainWindow)
        self.encryption.setGeometry(QtCore.QRect(640, 415, 52, 20))
        self.encryption.setObjectName("encryption")
        self.en_decryption = QtWidgets.QLabel(MainWindow)
        self.en_decryption.setGeometry(QtCore.QRect(10, 417, 89, 16))
        self.en_decryption.setObjectName("en_decryption")
        self.apply = QtWidgets.QPushButton(MainWindow)
        self.apply.setGeometry(QtCore.QRect(700, 409, 87, 32))
        sizePolicy = QtWidgets.QSizePolicy(QtWidgets.QSizePolicy.Fixed,
                                           QtWidgets.QSizePolicy.Fixed)
        sizePolicy.setHorizontalStretch(0)
        sizePolicy.setVerticalStretch(0)
        sizePolicy.setHeightForWidth(
            self.apply.sizePolicy().hasHeightForWidth())
        self.apply.setSizePolicy(sizePolicy)
        self.apply.setObjectName("apply")
        self.generate = QtWidgets.QPushButton(MainWindow)
        self.generate.setGeometry(QtCore.QRect(700, 350, 87, 32))
        sizePolicy = QtWidgets.QSizePolicy(QtWidgets.QSizePolicy.Fixed,
                                           QtWidgets.QSizePolicy.Fixed)
        sizePolicy.setHorizontalStretch(0)
        sizePolicy.setVerticalStretch(0)
        sizePolicy.setHeightForWidth(
            self.generate.sizePolicy().hasHeightForWidth())
        self.generate.setSizePolicy(sizePolicy)
        self.generate.setObjectName("generate")

        self.retranslateUi(MainWindow)
        QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(MainWindow)

    def retranslateUi(self, MainWindow):
        _translate = QtCore.QCoreApplication.translate
        MainWindow.setWindowTitle(_translate("MainWindow", "文件加解密工具"))
        self.decryption.setText(_translate("MainWindow", "解密"))
        self.publickey.setText(_translate("MainWindow", "公钥"))
        self.privatekey.setText(_translate("MainWindow", "私钥"))
        self.encryption.setText(_translate("MainWindow", "加密"))
        self.en_decryption.setText(_translate("MainWindow", "加密&解密文件"))
        self.apply.setText(_translate("MainWindow", "应用(A)"))
        self.generate.setText(_translate("MainWindow", "生成(G)"))

公钥和私钥

对应代码块重点区域木子都已经注释了，这里就不详细说了。

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from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow
from file_en_decryption_ui import *
from Crypto.PublicKey import RSA
from PyQt5 import QtGui
import en_decrypt
import platform
import sys

class MyWindow(QMainWindow, Ui_MainWindow):
    def __init__(self, parent=None):
        super(MyWindow, self).__init__(parent)
        self.setupUi(self)
        # 生成密钥
        self.generate.clicked.connect(self.createkey)
        self.apply.clicked.connect(self.en_decryptionfile)

    def createkey(self):
        code = "muzilee_www.oubayun.com"
        # 生成 2048 位的 RSA 密钥
        key = RSA.generate(2048)
        encrypted_key = key.exportKey(passphrase=code,
                                      pkcs=8,
                                      protection="scryptAndAES128-CBC")
        # 生成私钥
        self.private_key.setText(str(encrypted_key, encoding="utf-8"))
        with open("rsa_private.key", "wb") as f:
            f.write(encrypted_key)
        # 生成公钥
        self.public_key.setText(
            str(key.publickey().exportKey(), encoding="utf-8"))
        with open("rsa_public.key", "wb") as f:
            f.write(key.publickey().exportKey())

    def en_decryptionfile(self):
        systemtype = platform.system()
        if systemtype == "Windows":
            filepathvalue = self.filepath.toPlainText().replace("file:///", "")
        else:
            filepathvalue = self.filepath.toPlainText().replace("file://", "")
        if filepathvalue:
            # 解密按钮值(True&False)
            decryptionvalue = self.decryption.isChecked()
            if str(decryptionvalue) == "True":
                destatus = en_decrypt.Descrypt(filepathvalue)
                self.public_key.setText(destatus)
            else:
                enstatus = en_decrypt.Encrypt(filepathvalue)
                self.private_key.setText(enstatus)

if __name__ == '__main__':
    #GUI界面显示
    app = QApplication(sys.argv)
    myWin = MyWindow()
    myWin.setWindowIcon(QtGui.QIcon("logo.ico"))
    myWin.show()
    sys.exit(app.exec_())

加解密

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from Crypto.Cipher import AES, PKCS1_OAEP
from Crypto.Random import get_random_bytes
from Crypto.PublicKey import RSA


def Encrypt(filename):
    data = ''
    # 二进制只读打开文件，读取文件数据
    with open(filename, 'rb') as f:
        data = f.read()
    with open(filename, 'wb') as out_file:
        # 收件人秘钥 - 公钥
        recipient_key = RSA.import_key(
            open('rsa_public.key').read())
        #一个 16 字节的会话密钥
        session_key = get_random_bytes(16)
        # Encrypt the session key with the public RSA key
        cipher_rsa = PKCS1_OAEP.new(recipient_key)
        out_file.write(cipher_rsa.encrypt(session_key))
        # Encrypt the data with the AES session key
        cipher_aes = AES.new(session_key, AES.MODE_EAX)

        ciphertext, tag = cipher_aes.encrypt_and_digest(data)
        out_file.write(cipher_aes.nonce)
        out_file.write(tag)
        out_file.write(ciphertext)
    return ("文件: %s 加密成功" % filename)


def Descrypt(filename):
    code = 'muzilee_www.oubayun.com'
    with open(filename, 'rb') as fobj:
        # 导入私钥
        private_key = RSA.import_key(
            open('rsa_private.key').read(),
            passphrase=code)
        # 会话密钥， 随机数，消息认证码，机密的数据
        enc_session_key, nonce, tag, ciphertext = [
            fobj.read(x) for x in (private_key.size_in_bytes(), 16, 16, -1)
        ]
        cipher_rsa = PKCS1_OAEP.new(private_key)
        session_key = cipher_rsa.decrypt(enc_session_key)
        cipher_aes = AES.new(session_key, AES.MODE_EAX, nonce)
        # 解密
        data = cipher_aes.decrypt_and_verify(ciphertext, tag)

    with open(filename, 'wb') as wobj:
        wobj.write(data)
    return ("文件: %s 解密成功" % filename)

测试代码块功能

通过上面的代码块，基本已经实现了功能所需，下面我们来演示一下。

生成公钥和私钥，这时候我们就可以看到对应的公钥和私钥了，为了方便朋友使用，所以在对应程序根目录，木子保存了一份公钥和私钥的key（rsa_private.key，rsa_public.key）。

当然每次生成的公钥和私钥都是不一样的，公钥给任何人都没有关系，但是私钥一定要保存好，否则一旦泄露，意味着你的加密文件就不安全了。
这里我们测试加密hello.txt文件，如下图所示，加密成功。

再打开hello.txt就是密文了。

我们再进行解密，就可以看到对应原文了。


它仅仅只能加密txt文档吗？错了，它可以加密所有文件类型的。这里我们再来加密一个图片文件。

加密后再打开会现提示文件已经损坏。

至此，一个简单的文件加解密工具就制作完成。

写在最后

以上加解密工具仅供学习参考，请勿滥用，一切后果自负。当然我们这里看到的只是一个简单的文件加密工具，说好的比特币勒索病毒了？其它我们只需要将其GUI移除，然后加上多线程并发…..，编不下去了@-@，这篇文章就简单写到这里了。

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