PIZZA-CTF 赛后分析报告，涵盖了多个关卡和附加题。每个关卡都有其独特的出题原理和解题思路，涉及信号处理、隐写术、编码与密码学等领域。难度梯度从易到难，需要参赛者综合运用多种技能。最后，附加题中还包括了LSB隐写和星点图解码等挑战。
PIZZA-CTF 赛后分析&复盘
原帖子链接：https://www.nodeseek.com/post-625709-1
运用到的关卡（在对应level运用到的）
不排序
一、正式关卡（levels/）
Level 1：SSTV 慢扫描电视 ★☆☆☆☆
分发文件： level1_sstv.wav
出题原理：
SSTV（Slow Scan Television）是业余无线电爱好者用来通过音频信道传输静态图像的技术。本关使用 Robot36 格式——一种将彩色图像编码为音频信号的协议。图像的每一行被转换为一系列频率在 1500–2300Hz 之间变化的音调，其中频率的高低对应像素的亮度。
生成过程：
创建一张 320×256 的图片，上面写有密钥文字
将图片转为 YCrCb 色彩空间
按 Robot36 规范逐行扫描：先发送 VIS 码标识格式，然后每行由同步脉冲（1200Hz）+ 亮度扫描（88ms）+ 色度扫描（44ms）组成
使用连续相位正弦波生成，避免频率切换时的爆音
解题思路：
直接用手机 APP "Robot36" 对着扬声器播放即可解码出图片
也可使用 PC 端的 RX-SSTV 或 MMSSTV
图片上直接显示密钥
Level 2：摩尔斯电码 ★★☆☆☆
分发文件： level2_morse.wav
出题原理：
最经典的电子通信编码。每个字母/数字对应一组"点"（短音）和"划"（长音）的组合，不同符号之间有固定的时间间隔规则：
点（dit）：1 单位时长
划（dah）：3 单位时长
符号内间隔：1 单位
字符间间隔：3 单位
单词间间隔：7 单位
生成过程：
以 12 WPM（每分钟 12 个单词）的速度，将密钥每个字符查表转为点划序列，再用 800Hz 正弦波生成音调，加上平滑包络避免爆音。
解题思路：
耳听：短音为点（·），长音为划（—），对照摩尔斯码表逐字解码
使用在线摩尔斯解码器直接上传音频
Audacity 打开也能从波形直观看出点划模式
Level 3：音频频谱隐写 ★★★☆☆
分发文件： level3_spectrogram.wav
出题原理：
将一张黑白文字图片"画"进音频的频谱图中。图片的每一列对应一个时间片段，每一行对应一个频率。像素越亮，该频率的振幅就越大。直接听只能听到噪音，但用频谱分析工具查看就能看到隐藏的文字。
生成过程：
创建一张 600×128 的黑白图片，白色文字写着密钥
遍历图片每个像素，对于亮像素，在对应的时间位置叠加对应频率（800–8000Hz）的正弦波
像素亮度控制振幅大小
最终归一化并保存为 WAV
解题思路：
用 Audacity 打开 → 点击音轨名称 → 选择"频谱图"视图 → 密钥直接显示在频谱中
也可使用 Spek 或 Sonic Visualiser
Level 4：LSB 图片隐写 ★★★☆☆
分发文件： level4_image.png
出题原理：
LSB（Least Significant Bit，最低有效位）隐写是最经典的图片隐写术。由于人眼无法分辨像素值相差 1 的颜色（例如 RGB(100,200,50) 与 RGB(101,200,51)），可以利用每个颜色通道的最低位来存储秘密信息。
生成过程：
创建一张 640×480 的渐变装饰图作为封面
将密钥转为二进制串，末尾加 NULL 终止符（8 个 0）
依次修改每个像素的 R、G、B 通道最低位为消息比特
必须保存为 PNG（无损格式），JPEG 压缩会破坏最低位
解题思路：
使用
zsteg工具一键提取：zsteg level4_image.png或用 stegsolve 逐通道查看
或写几行 Python：提取所有像素 RGB 最低位，每 8 位组合成一个 ASCII 字符
Level 5：DTMF 电话拨号音 ★★★☆☆
分发文件： level5_dtmf.wav
出题原理：
DTMF（Dual-Tone Multi-Frequency，双音多频）是电话拨号使用的信号编码。每按一个按键，电话会同时发出两个特定频率的音调——一个来自低频组（697/770/852/941 Hz），一个来自高频组（1209/1336/1477/1633 Hz）。两个频率的组合唯一确定一个按键。
生成过程：
将密钥的每个数字查 DTMF 频率表，生成 0.25 秒的双频叠加音，按键之间留 0.15 秒间隔，加包络平滑处理。
解题思路：
使用在线 DTMF decoder 上传音频
或用 Audacity 频谱分析，手动识别每段音频的两个峰值频率，查表得到对应数字
验证脚本使用 Goertzel 算法（比完整 FFT 更高效地检测特定频率）
Level 6：多重编码 ★★★★☆
分发文件： level6_cipher.png、level6_ciphertext.txt
出题原理：
三层套娃编码，玩家需要像剥洋葱一样逐层解开：
玩家看到的是一串十六进制字符串，需要反向操作：
生成过程：
对密钥先做 ROT13（字母替换，A↔N、B↔O...）
结果做 Base64 编码
再将 Base64 字符串转为十六进制
同时生成一张"终端风格"的密文图片和纯文本文件
解题思路：
观察密文全是十六进制字符 → 尝试 Hex 解码 → 得到看起来像 Base64 的字符串（有
=填充）→ Base64 解码 → 结果仍然是乱码字母 → 尝试 ROT13 → 得到明文CyberChef 一站式解决：拖入 From Hex + From Base64 + ROT13 三个操作
Level 7：二维码碎片 + 频谱隐写（终极关）★★★★★
分发文件： level7_piece1~4.png、level7_mystery.wav、level7_puzzle_map.png
出题原理：
综合前面所学的技能。一张完整的二维码被切成 5 块：4 块直接给玩家作为图片碎片，第 5 块（中心部分）被编码到音频的频谱中——需要用第 3 关学到的频谱分析技能提取。
生成过程：
用高容错（Error Correct H）生成 300×300 的二维码
切成 5 块（四角 + 中心），四角碎片带少量重叠确保定位点完整
将中心碎片作为灰度图编码进音频频谱（复用 Level 3 的逻辑）
生成拼图指引图标注各碎片位置
解题思路：
用 Audacity 打开
mystery.wav，切换频谱视图，截图得到第 5 块碎片参考
puzzle_map.png的布局，用图片编辑器将 5 块碎片拼成完整二维码扫描二维码得到最终密钥
二维码使用了高容错级别，即使拼接不够精确也能容忍约 30% 的误差
二、附加题（new/）
Bonus 1：零宽字符隐写 ★★★★☆
分发文件： bonus_message.txt（可选：bonus_message_clean.txt 作对比）
出题原理：
Unicode 中存在一类"零宽字符"——它们在屏幕上完全不可见，但确实存在于文本中。本题利用三种零宽字符构建一套二进制编码：
字符 | Unicode | 含义 |
|---|---|---|
零宽空格 | U+200B | 二进制 0 |
零宽非连接符 | U+200C | 二进制 1 |
零宽连接符 | U+200D | 字符分隔符 |
每个 ASCII 字符被编码为 8 个零宽字符（8 位二进制），字符之间用 U+200D 分隔。这些不可见字符被均匀嵌入到一段正常的英文文本中。
关键线索：
文件"看起来"只有一段普通的英文短文（约 200 字节），但实际文件大小超过 1000 字节——多出来的全是零宽字符（每个零宽字符占 3 字节 UTF-8）。
解题思路：
对比文件大小与可见文本长度，发现异常
用十六进制编辑器打开，发现大量
E2 80 8B/E2 80 8C/E2 80 8D字节序列识别为零宽 Unicode 字符
提取所有零宽字符，按 U+200D 分割，将 U+200B 视为 0、U+200C 视为 1，每 8 位转一个 ASCII 字符
Bonus 2：敲击密码 ★★★☆☆
分发文件： bonus2_prison_log.txt
出题原理：
Tap Code（敲击密码）是战俘和囚犯之间通过墙壁敲击进行秘密通信的经典方式。它基于 5×5 的 Polybius 方阵：
每个字母用两组敲击表示：第一组 = 行号，第二组 = 列号。例如 "H" 在第 2 行第 3 列，编码为"敲 2 下，停顿，敲 3 下"。注意字母 K 与 C 共用位置（5×5 只能放 25 个字母）。
伪装形式：
谜题文件被包装成一份"监狱监控日志"，记录了 Cell B-7 和 B-8 之间的墙壁敲击模式，带有时间戳和环境噪音记录（管道声、脚步声等）增加真实感。
解题思路：
阅读日志，注意到结构化的敲击模式：
●●● ●●●●或(... ....)搜索 "Tap Code" 或 "Prison Knock Code"
构建 5×5 方阵，将每组敲击的第一个数字作为行、第二个作为列
注意结果中的 C 可能实际是 K（需结合语义判断）
Bonus 3：DNA 碱基编码 ★★★★☆
分发文件： bonus3_lab_report.txt、bonus3_sequence.fasta
出题原理：
DNA 有四种碱基（A、T、C、G），恰好可以用 2 位二进制表示：
碱基 | 二进制 |
|---|---|
A (Adenine) | 00 |
T (Thymine) | 01 |
C (Cytosine) | 10 |
G (Guanine) | 11 |
因此每 4 个碱基 = 8 位 = 1 个 ASCII 字符。例如字母 'H'（0x48 = 01001000）编码为 TACA。
伪装形式：
谜题被包装成一份 XenoTech BioLabs 的"机密基因序列分析报告"，包含三段 FASTA 格式的 DNA 片段：Fragment Alpha 和 Gamma 是随机生成的干扰序列，Fragment Beta 是编码了密钥的目标序列，并被标注为"异常/非生物来源"。
关键线索：
报告明确指出 Fragment Beta "不匹配任何已知生物"
分析备注提到"序列长度恰好能被 4 整除"和"4-base periodicity"
Beta 的碱基分布偏离自然序列（自然 DNA 四种碱基大致均匀，而编码后 ASCII 可打印字符集中在 0x41-0x7A 区间，导致 T 偏多）
解题思路：
锁定 Fragment Beta 为目标
意识到 4 种碱基 = 2 位二进制
每 4 个碱基一组，转为 8 位二进制，再转 ASCII
Bonus 4：盲文 Unicode 编码 ★★★★☆
分发文件： bonus4_accessibility_report.txt、bonus4_braille_raw.txt
出题原理：
Unicode 盲文模式块（U+2800 ~ U+28FF）恰好包含 256 个字符，与一个字节的取值范围完全对应。每个盲文字符的码点偏移量（相对于 U+2800）就是 8 个点位的位图。
这意味着：任意一个字节都可以直接映射为一个盲文字符：
例如 'B'（0x42 = 66）→ chr(0x2842) = ⡂
伪装形式：
谜题被包装成一份"无障碍合规测试报告"。文档中包含标准英文盲文的 Grade 1 测试（干扰项，解码后是正常英语）和一段"异常序列"（目标，解码后不是标准盲文）。
关键线索：
报告直接列出了异常序列每个字符的 Unicode 码点
分析师备注："256 = 2^8 = one byte. Coincidence?"
异常序列用标准盲文解码后是乱码，而正常测试段可以正确解码
解题思路：
尝试用标准盲文解码异常序列 → 失败（不是真正的盲文）
查看码点：全部在 U+2800~U+28FF 范围
意识到 256 个字符 = 一个字节
每个码点减去 0x2800 即得 ASCII 值
三、知识体系总结
整个谜题集覆盖了 CTF（Capture The Flag）竞赛中 Misc 方向的核心知识领域：
信号处理类：
Level 1 (SSTV)：无线电图像传输协议
Level 2 (Morse)：经典电报编码
Level 5 (DTMF)：电话信令系统
隐写术（Steganography）：
Level 3 (Spectrogram)：音频频谱隐写
Level 4 (LSB)：图片最低有效位隐写
Bonus 1 (Zero-Width)：Unicode 零宽字符隐写
编码与密码学：
Level 6 (Multi-Cipher)：多层编码（Hex/Base64/ROT13）
Bonus 2 (Tap Code)：Polybius 方阵替换密码
Bonus 3 (DNA)：自定义二进制编码方案
Bonus 4 (Braille)：Unicode 码点映射
综合应用：
Level 7 (QR Fragments)：融合频谱隐写 + 图像拼接 + 二维码扫描
难度梯度：
关卡按从易到难排列。Level 1–2 是入门级，只需找到正确的工具；Level 3–5 需要理解编码原理；Level 6 需要逐层分析；Level 7 和附加题需要综合运用多种技能。
后续还添加了sidequest线 那首乌托邦里面藏的是lsb隐写得到密文 图片的星点图是以红点X坐标排序 Y为ASCII码 解出后得到密钥 最后就是答案
最后恭喜解开谜题的参赛者
我们明年有缘再见
再玩一次？https://101121.notion.site/trythispuzzlepizza
我们将在本服务器停止后公开谜题制作脚本&校验脚本