TBruteForce - Version 0.5a [Update: 28.04.2008]

[Meflin]

TBruteForce
Wer hätt's gedacht - eine Brute Force Klasse für Delphi

Aktuelle Version: 0.5a
Download: im Anhang [6,39 KB]

Was ist TBruteForce?

TBruteForce ist eine Klasse, mit der die Implementierung einer BruteForcing-Funktion im eigenen Programm möglichst einfach und gleichzeitig möglichst universell ermöglicht werden soll. Die aktuelle Version verbraucht an sich kaum Arbeitsspeicher (es sei denn der Programmierer entscheidet sich dazu, die erzeugten Kombinationen in irgendeiner Form zwischenzuspeichern). Das bedeutet, dass für die Performance des Vorgangs (abgesehen von der Effektivität des Codes) allein die Prozessorgeschwindigkeit verantwortlich ist.
Bei einem 2GHz Prozessor(kern) liegt die blose Geschwindigkeit bei etwa 50.000.000 Kombinationen pro Sekunde, durch das Zusammensetzen der strings zur Ausgabe verringert sich die Geschwindigkeit auf etwa 2.000.000 Kombinationen pro Sekunde (hier besteht eindeutig Optimierungsbedarf ). Lässt man sich jetzt noch alle Kombinationen sichtbar ausgeben, beispielsweise in einer Konsole, so verringert sich die Geschwindigkeit weiter auf ca. 20.000 Kombinationen pro Sekunde.
So, ich hoffe nun hast Du eine ungefähre Vorstellung in welchen Geschwindigkeitsbereichen man sich mit der Klasse theoretisch und in der Praxis bewegen kann.

Verwendung

Um die Klasse in Betrieb zu nehmen, ist nichts weiter nötig, als die Unit BruteForce.pas in das Projektverzeichnis zu kopieren und in die uses der fraglichen Unit aufzunehmen.

Delphi-Quellcode:

uses
  BruteForce;

Um mit einem einfachen Beispiel zu beginnen: Wir wollen Kombinationen mit 5 Zeichen Länge erzeugen, der Zeichenvorrat soll dabei das Alphabet in Kleinbuchstaben sein. Oder anders ausgedrückt wir wollen alle Kombinationen von aaaaa, aaaab, aaaac, ... bis zzzzx, zzzzy, zzzzz bilden.

Delphi-Quellcode:

var
  BruteForce: TBruteForce;
begin
  // Instanzierung
  BruteForce := TBruteForce.Create;

  // Wir wollen 5 Stellen kombinieren, sg. "Nodes"
  BruteForce.NodeCount := 5;

  // Zeichenvorrat setzen, AlphaLowerCase ist eine Konstante die von der Unit bereitgestellt wird
  // Als ElementList erwartet die Klasse ein array of string. BFConstToDynArray wandelt ein 
  // statisches array of string in ein dynamisches array of string um.
  BruteForce.ElementList := BFConstToDynArray(AlphaLowerCase);

  // Soderle. Bereits jetzt enthält BruteForce.Value die erste Kombinationen, in diesem Fall aaaaa.
  // Also müssen wir die gleich ausgeben.
  DoSomething(BruteForce.Value);

  // Jetzt gehts ans eigentliche BruteForcen, wir bilden die Kombinationen
  // BruteForce.NextValue bildet die nächste Kombinationen und gibt das Ergebnis als string zurück
  while not BruteForce.Finished do begin
    DoSomething(BruteForce.NextValue);
  end;

  // Wuppdi - jetzt sind wir schon fertig ;)

Wie viele Kombinationen die Klasse erzeugen wird lässt sich über
BruteForce.ToDo auslesen.


Jetzt ist es aber so, dass man jedem Node seinen eigenen Zeichenvorrat zuweisen kann. D.h. wir könnten beispielsweise auch Kombinationen der länge 5 erzeugen, bei denen die letzten beiden Zeichen Ziffern sind. Das ginge so:

Delphi-Quellcode:

var
  BruteForce: TBruteForce;
begin
  BruteForce := TBruteForce.Create;
  BruteForce.NodeCount := 5;
  BruteForce.ElementList := BFConstToDynArray(AlphaLowerCase);
  // Jetzt kommts ;)
  BruteForce.Nodes[0].ElementList := BFConstToDynArray(Numeric);
  BruteForce.Nodes[1].ElementList := BFConstToDynArray(Numeric);

  DoSomething(BruteForce.Value);

  while not BruteForce.Finished do begin
    DoSomething(BruteForce.NextValue);
  end;

Dieser Code würde alle Kombinationen von aaa00, aaa01,... bis zzz99 ausgeben. Jetzt wunderst Du dich vielleicht, wieso wir den Zeichenvorrat der Nodes 0 und 1 ändern und nicht den der Nodes 3 und 4 (die Zahlen sollen ja rechts hin). Nunja, je weiter ein Node links steht, desto höherwertiger ist er. Deshalb wird der Node, der in der Ausgabe die "rechteste" Stelle repräsentiert über den Index 0 angesprochen. Puh, ich hoffe das ist einigermasen verständlich

Code:

Wort a a a 0 0
Node 4 3 2 1 0

To Do

Bei der Version 0.5a handelt es sich um ein experimentelles Release. Es sind noch kaum Fehlerbehandlungsroutinen eingebaut! Bis jetzt ist es auch so, dass NodeCount unbedingt vor ElementList gesetzt werden muss (ein Henne-Ei-Problem für das ich bis jetzt keine überzeugende Lösung gefunden habe).
Einbauen will ich noch eine Speichern/Laden Funktion, die Möglichkeit, den BruteForce-Vorgang in beliebig viele Pakete aufzuteilen (Multithreading, Parallel Computing), sowie eine Ausgabe der Kombinationen wahlweise als array of string (bzw. TBFElementList). Ich habe auch schon mit dem Gedanken gespielt, beliebige Dinge kombinierbar zu machen (beispielsweise Integer, Objekte, etc). Aber ich bin mir nicht sicher, ob sich der Aufwand lohnen würde.

Ich würde mich freuen, wenn von euch noch Vorschläge und Anregungen kämen, wie man die Komponente noch erweitern könnte

Changelog

Code:

28.04.2008: Version 0.5a "Pandora" released
     Neu: 100% Codebasis ;)
     Kein Multithreading mehr integriert
     Es ist keine Komponente mehr

09.05.2006: Version 0.3b und aktualisierte Demo released
     Neu: Wahl zwischen iterativem und rekurivem Algorithmus
     Neu: TMaxThreads property
     Neu: OnThreadStart Event
     Neu: KeyList jetzt direkt in TBruteForce implementiert, keine 2 Komponenten mehr
     TThreadStatus nicht mehr hardgecodet
     Und alles, was ich inzwischen vergessen habe :(

05.10.2005: Version 0.1.3 Beta RC 2 und aktualisierte Demo released
     Minibugfix beim OnProgressChangeEvent gefixt

03.10.2005: Version 0.1.3 Beta RC 1 und aktualisierte Demo released
     Bugfix: Komponente zählt jetzt richtig
     Bugfix: Memory Leak entfernt
     Performance: Callback Funktion OnProgressChange geht jetzt nicht mehr so auf die Performance

30.08.2005: Version 0.1.2 Beta und aktualisierte Demo released
     Bugfix: das Problem, das das OnLastThreadFinished Event öfter ausgeführt wird sollte behoben sein
     Bugfix: Kleine Unsauberheit beim Progresscounter behoben
     Bugfix: OnProgressChangeTolerance war etwas zu tolerant
     Neu: eine Exception wurde ergänzt

29.08.2005: Demo released

27.08.2005: Version 0.1.1 Beta und neue Demo released
     Bugfix: bei EndLength = 1 werden jetzt nicht mehr fälschlicherweise die 2-stelligen Keys erzeugt
     Neu: Event OnProgressChange
     Neu: public property OnProgressChangeTolerance
     Neu: Exception Handling

26.08.2005: Demo released

25.08.2005: Version 0.1 Beta released

[Vjay]

Er meint dass du die xte Variante ausrechnest und nicht die Liste bis X durchläufst.

[Meflin]

Zitat von Vjay:

Er meint dass du die xte Variante ausrechnest und nicht die Liste bis X durchläufst.

Ich verstehe nciht ganz... glaube wir reden aneinander vorbei. Welche Liste soll ich denn durchlaufen?

[MisterNiceGuy]

Gott wie peinlich, das war dann doch irgendwie zu schnell... Auf jedenfall ist jetzt ne vernünftige Demo da, die auch die Eigenschaften übernimmt die man eingibt und alles auf einen Klick erledigt

[Meflin]

Zitat von MisterNiceGuy:

Gott wie peinlich, das war dann doch irgendwie zu schnell... Auf jedenfall ist jetzt ne vernünftige Demo da, die auch die Eigenschaften übernimmt die man eingibt und alles auf einen Klick erledigt

fast : du musst noch SubString mit Chars gleichsetzen, sonst kommt nciht ganz das raus was der User erwartet. Das tust du nicht bis jetzt oder? (Der OI macht das von selber wenn man nix anderes angibt)

[jfheins]

Es gibt noch einen fehler - zumindest in der Demo:

[Meflin]

@Julius: Das ist das was ich einen Beitrag vor dir meinte, stimmt zwar was rauskommt, stimmt aber nciht mit dem überein was der user in dem fall haben will.

[kingflo]

der fehler ist auch wenn man nur Zahlen benutzen will

[Meflin]

Klar, ist aber ein Fehler in der Demo, nicht in der Kompo
Ich werd heut mal eine suführlichere Demo schreiben, die auch ein paar mehr Funktionen benutzt.

[Meflin]

Demo released

Sie kann zwar noch nicht alles was die Komponente kann, aber das wichtigste ist drin

Download: erster Post, Anhang

[Luckie]

Da stimmt wa snicht mit dem Algorithmus. Ich habe alle kleinen Buchstaben eingeben und gesagt mindestens drei, höchstens fünf Buchstaben. Raus kam:

Zitat:

caa
caaa
caaaa
caaab
...

Wo ist

Zitat:

cab
cba
abc
bca
...

Sind da 29 Thread gelaufen oder warum steh 29 mal 'Thread finished' in der unteren Listbox?

Delphi-Quellcode:

procedure TForm1.Timer1Timer(Sender: TObject);
begin
  ProgressBar1.Position := Round(BruteForce1.Percent);
end;

Warum hat deine Komponente kein Ereignis, welches den Fortschritt zurückgibt? Mit einem Timer ständig abzufragen, wie weit er ist, ist mehr als unglücklich.

Nachtarg: Beim Beenden deines Demos, hat es mich mit Fehlern nur so zugeschmissen.