如何使用Python破解ZIP或RAR压缩文件密码

1. 前言

ZIP和RAR是常见的文件压缩格式，在实际应用中，我们有时候需要对压缩文件进行密码破解。本文将介绍如何使用Python对ZIP和RAR压缩文件进行密码破解。

2. ZIP压缩文件密码破解

2.1 ZIP压缩文件密码破解原理

ZIP格式的压缩文件中包含文件头和压缩数据两部分。文件头中包含压缩文件的信息，如文件名、压缩方式等。压缩数据则是经过压缩的被压缩文件。ZIP压缩文件的加密方式是通过对压缩数据进行加密来实现的。

ZIP压缩文件的加密方式分为两种：PKZIP和WinZip。PKZIP是早期ZIP压缩软件，加密方式比较简单；WinZip是现代ZIP压缩软件，其加密方式比PKZIP更加复杂。本文将只介绍PKZIP方式加密的ZIP压缩文件密码破解。

2.2 ZIP压缩文件密码破解步骤

ZIP压缩文件密码破解的基本步骤如下：

逐个尝试密码

利用ZIP文件头中的CRC校验值剪枝

其中，第二个步骤可以大幅度减少尝试密码的数量，提高破解效率。

2.3 ZIP压缩文件密码破解代码实现

下面是ZIP压缩文件密码破解的代码实现：

import zipfile
def extract_file(zip_file, password):
    try:
        zip_file.extractall(pwd=password.encode())
        return True
    except:
        return False
def crack_zip_password(zip_file_path, dictionary_path):
    zip_file = zipfile.ZipFile(zip_file_path)
    with open(dictionary_path, 'r') as f:
        for line in f:
            password = line.strip()
            if extract_file(zip_file, password):
                print("Success, password is: ", password)
                return
        print("Failed to crack password.")

其中，extract_file函数是用来尝试解压密码的。如果密码正确，extractall函数将会解压缩文件；如果密码错误，则会抛出异常，返回False。crack_zip_password函数利用字典中的密码逐个尝试，直到找到正确的密码或者遍历完字典中的所有密码。

由于ZIP文件头中包含CRC校验值，我们可以将字典中的密码与CRC校验值进行比较，如果不一致，就说明该密码是错误的，可以直接跳过，不用进行尝试。这样可以大大提高破解效率。

下面是考虑了CRC校验值的代码实现：

import zipfile
import binascii
def extract_file(zip_file, password):
    try:
        zip_file.extractall(pwd=password.encode())
        return True
    except:
        return False
def check_password(zip_file, password):
    info_list = zip_file.infolist()
    for info in info_list:
        if info.flag_bits & 0x01: # 是否包含CRC
            crc32 = info.CRC
            extract_crc32 = binascii.crc32(info.filename.encode(), 0) & 0xffffffff
            extract_crc32 = binascii.crc32(password.encode(), extract_crc32) & 0xffffffff
            if crc32 != extract_crc32:
                return False
    return True
def crack_zip_password(zip_file_path, dictionary_path):
    zip_file = zipfile.ZipFile(zip_file_path)
    with open(dictionary_path, 'r') as f:
        for line in f:
            password = line.strip()
            if check_password(zip_file, password):
                if extract_file(zip_file, password):
                    print("Success, password is: ", password)
                    return
        print("Failed to crack password.")

与先前代码相比，加入了一个新函数check_password。该函数用于校验密码和CRC校验值是否一致。如果不一致，则说明该密码是错误的，可以跳过不用尝试。

3. RAR压缩文件密码破解

3.1 RAR压缩文件密码破解原理

RAR格式的压缩文件也分为文件头和压缩数据两部分。RAR格式有两种加密方式：标准加密和高级加密。标准加密方式比较简单，只需要对文件头进行加密；高级加密方式则比较复杂，需要对整个压缩文件进行加密。

本文将介绍标准加密方式下的RAR压缩文件密码破解。

3.2 RAR压缩文件密码破解步骤

RAR压缩文件密码破解的基本步骤如下：

逐个尝试密码

利用RAR头信息剪枝

其中，第二个步骤可以对RAR文件头进行解析，获取加密方式、文件名、CRC校验值等信息，从而剪枝减少尝试密码的数量，提高破解效率。

3.3 RAR压缩文件密码破解代码实现

下面是RAR压缩文件密码破解的代码实现：

import rarfile
def extract_file(rar_file, password):
    try:
        rar_file.extractall(pwd=password.encode())
        return True
    except:
        return False
def crack_rar_password(rar_file_path, dictionary_path):
    rar_file = rarfile.RarFile(rar_file_path)
    for password in open(dictionary_path):
        password = password.strip()
        if extract_file(rar_file, password):
            print("Success, password is: ", password)
            return
    print("Failed to crack password.")

由于RAR文件头中包含加密方式、文件名、CRC校验值等信息，我们可以将字典中的密码进行解析，获取相关信息进行比较，如果不一致，就说明该密码是错误的，可以直接跳过，不用进行尝试。

下面是考虑了RAR头信息的代码实现：

import rarfile
def extract_file(rar_file, password):
    try:
        rar_file.extractall(pwd=password.encode())
        return True
    except:
        return False
def check_password(rar_file, password):
    info_list = rar_file.infolist()
    for info in info_list:
        header = info.FileHeader
        if header.flags == 1: # 是否加密
            if header.encryptver == 2: # 使用算法类型
                crc32 = header.crc
                extract_crc32 = info.data_crc
                extract_crc32 ^= 0xcafebabe
                for byte in password.encode():
                    extract_crc32 = ((0x075BCD15 * extract_crc32 + 1) & 0xFFFFFFFF) ^ byte
                if crc32 != extract_crc32:
                    return False
    return True
def crack_rar_password(rar_file_path, dictionary_path):
    rar_file = rarfile.RarFile(rar_file_path)
    for password in open(dictionary_path):
        password = password.strip()
        if check_password(rar_file, password):
            if extract_file(rar_file, password):
                print("Success, password is: ", password)
                return
    print("Failed to crack password.")

与先前代码相比，加入了一个新函数check_password。该函数用于校验密码和RAR头信息是否一致。如果不一致，则说明该密码是错误的，可以跳过不用尝试。

4. 总结

本文介绍了如何使用Python破解ZIP和RAR压缩文件密码。ZIP压缩文件密码破解原理比较简单，可以通过CRC校验值剪枝减少尝试密码的数量。RAR压缩文件密码破解原理比较复杂，需要解析文件头信息，剪枝减少尝试密码的数量。在实际应用中，密码破解需要消耗大量的资源和时间，因此需要合理制定策略，如选择合适数量的密码字典、优先使用高频率的密码等。同时，密码破解也是一种被动攻击行为，存在法律风险，请勿在未取得合法授权的情况下进行。