PKZIP加解密密钥推导流程及密钥获取方法技术问询

一、PKZIP流密码基础 #

PKZIP流密码是对称加密方案，加解密共用同一密钥，该密钥用于为一次性密码本算法生成字节密钥流。其96位内部状态由三个32位值组成：key0、key1、key2。

二、密钥初始化流程（解密步骤1） #

根据PKWARE规范，密钥初始化分为初始赋值和密码迭代更新两个阶段：

1. 初始密钥赋值 #

先设置三个密钥的初始固定值：

Key(0) <- 305419896
Key(1) <- 591751049
Key(2) <- 878082192

2. 密码迭代更新（update_keys函数） #

遍历密码的每个字符，调用update_keys函数迭代更新密钥，函数逻辑如下：

update_keys(char):
  Key(0) <- crc32(key(0), char)  // 用当前字符更新key0的CRC32值
  Key(1) <- Key(1) + (Key(0) & 0x000000FF)  // 取key0的低8位加到key1
  Key(1) <- Key(1) * 134775813 + 1  // 线性变换更新key1
  Key(2) <- crc32(key(2), (Key(1) >> 24))  // 取key1的高8位更新key2的CRC32值

以示例密码1234为例，先将每个字符转换为ASCII值（'1'=0x31，'2'=0x32，'3'=0x33，'4'=0x34），依次传入update_keys，即可得到步骤1完成后的初始密钥。

三、通过加密头更新密钥（解密步骤2） #

完成步骤1后，需要读取12字节加密头，逐个字节解密并同步更新密钥，最终得到用于解密压缩数据的密钥，流程如下：

1. 生成伪随机字节：从当前密钥生成用于解密的伪随机字节，函数逻辑：

   generate_byte():
      temp = Key(2) | 2
      return (temp * (temp ^ 1)) >> 8
   

2. 解密字节：对加密头的单个字节执行异或运算：plain_byte = cipher_byte ^ generate_byte()
3. 更新密钥：用解密得到的plain_byte调用update_keys函数，更新三个密钥
4. 重复上述三步，处理完12个加密头字节后，得到的三个密钥就是最终可用的解密密钥

额外验证逻辑：解密后的12字节明文头的CRC32值需与给定的校验值匹配（示例中为E07B8FC3），若不匹配则说明密码错误。

四、示例数据验证步骤 #

以你的测试数据为例：

• 密码：1234
• 加密头：3A CE 1D 8D E4 D1 ED D1 E5 08 4F EC
• 校验CRC：E07B8FC3

执行流程：

1. 用初始密钥 + 密码1234迭代更新，得到步骤1的密钥；
2. 逐个处理加密头的12个字节：每个字节先解密，再用解密后的字节更新密钥；
3. 解密完成后，计算明文头的CRC32值，若等于E07B8FC3，则此时的三个密钥即为正确的解密密钥。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者terry franklin