目錄 第 1章 軟件逆向分析基礎(chǔ) 1 1.1 初識(shí)軟件逆向分析 2 1.2 軟件逆向分析的目的 7 1.2.1 與安全相關(guān)的應(yīng)用 7 1.2.2 軟件開發(fā)中的逆向分析 9 1.3 軟件逆向分析的合法性 11 1.3.1 可以規(guī)避的例外 11 1.3.2 軟件逆向分析與版權(quán)之爭(zhēng) 12 1.3.3 漏洞利用 14 1.4 如何掌握軟件逆向分析方法 14 1.4.1 目標(biāo)要明確 15 1.4.2 擁有積極的心態(tài) 15 1.4.3 感受逆向分析的樂(lè)趣 15 1.4.4 學(xué)會(huì)檢索 16 1.4.5 實(shí)踐 實(shí)踐 再實(shí)踐 16 1.4.6 保持平和的心態(tài) 17 1.5 軟件逆向分析過(guò)程 17 1.5.1 靜態(tài)分析 17 1.5.2 動(dòng)態(tài)分析 32 思考題 37 第 2章 文件格式解析 38 2.1 PE文件 38 2.1.1 基本概念 38 2.1.2 頭部信息 40 2.1.3 區(qū)塊信息 45 2.1.4 導(dǎo)入表和導(dǎo)出表 48 2.2 ELF文件 51 2.2.1 ELF文件的基本格式 51 2.2.2 ELF文件頭部信息 52 2.2.3 ELF文件的節(jié)區(qū) 56 2.2.4 ELF文件的段 61 2.2.5 ELF文件的“.dynamic”節(jié)區(qū) 65 2.3 “.dex”文件 69 2.3.1 “.dex”文件簡(jiǎn)介 70 2.3.2 “.dex”文件結(jié)構(gòu) 71 2.4 “.odex”文件結(jié)構(gòu) 81 思考題 83 第3章 理解程序邏輯和算術(shù)運(yùn)算 84 3.1 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和訪問(wèn) 84 3.1.1 常量和變量 84 3.1.2 基本數(shù)據(jù)類型 88 3.1.3 指針、數(shù)組和字符串 94 3.1.4 結(jié)構(gòu)體、聯(lián)合體 98 3.1.5 函數(shù) 100 3.2 基本程序邏輯 104 3.2.1 無(wú)條件分支指令 104 3.2.2 條件分支指令 106 3.2.3 循環(huán)指令 109 3.3 算術(shù)運(yùn)算 112 3.3.1 算術(shù)標(biāo)志位 112 3.3.2 整數(shù)運(yùn)算 113 思考題 118 第4章 常用反匯編算法與分析 119 4.1 反匯編算法概述 119 4.2 線性掃描反匯編算法 121 4.3 遞歸下降反匯編算法 124 4.4 反匯編算法缺陷分析 128 4.4.1 線性掃描反匯編算法缺陷示例 129 4.4.2 遞歸下降反匯編算法缺陷示例 132 4.5 反匯編案例 137 思考題 138 第5章 反匯編算法優(yōu)化 139 5.1 基于超集的反匯編算法——Multiverse 139 5.1.1 存在的挑戰(zhàn) 140 5.1.2 解決思路 144 5.1.3 映射 146 5.1.4 重寫 150 5.1.5 實(shí)現(xiàn) 151 5.2 基于概率提示的反匯編算法——PD 152 5.2.1 概述 153 5.2.2 X86指令的概率特征 155 5.2.3 概率提示反匯編算法 158 5.2.4 算法實(shí)現(xiàn) 163 5.3 基于多路徑探索的動(dòng)態(tài)反匯編算法 167 5.3.1 指令執(zhí)行軌跡 168 5.3.2 多路徑探索 169 思考題 170 第6章 Android程序逆向分析基礎(chǔ) 171 6.1 Android程序的代碼結(jié)構(gòu) 171 6.1.1 壓縮文件結(jié)構(gòu) 173 6.1.2 反編譯文件 179 6.2 Android虛擬機(jī)：Dalvik和ART 181 6.2.1 Dalvik虛擬機(jī) 181 6.2.2 ART虛擬機(jī) 182 6.2.3 “.apk”程序的執(zhí)行流程 183 6.3 smali語(yǔ)言和基本語(yǔ)法 183 6.3.1 smali代碼格式 185 6.3.2 smali語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類型 187 6.3.3 寄存器 187 6.3.4 方法定義 189 6.3.5 常見Dalvik指令集 189 6.4 JNI 197 6.4.1 Java中調(diào)用Native函數(shù) 197 6.4.2 C/C++中調(diào)用Java函數(shù) 200 思考題 200 第7章 Android逆向分析工具及應(yīng)用 201 7.1 反編譯工具 201 7.1.1 smali/baksmali 201 7.1.2 apktool 202 7.1.3 ShakaApktool 204 7.1.4 Android Killer 204 7.1.5 Jeb 208 7.1.6 Jadx 213 7.1.7 GDA 216 7.2 動(dòng)態(tài)分析工具 217 7.2.1 Xposed框架 218 7.2.2 Frida 224 7.2.3 Objection 230 7.3 協(xié)議分析工具 230 7.3.1 Wireshark 230 7.3.2 Fiddler 231 7.3.3 Burp Suite 231 思考題 232 第8章 軟件保護(hù)與反保護(hù)的基本方法 233 8.1 軟件保護(hù)技術(shù)概述 233 8.1.1 軟件加密技術(shù) 234 8.1.2 防篡改技術(shù) 234 8.1.3 反調(diào)試技術(shù) 234 8.1.4 殼保護(hù)技術(shù) 235 8.2 移動(dòng)終端軟件保護(hù)技術(shù)概述 235 8.2.1 靜態(tài)篡改防護(hù)技術(shù) 236 8.2.2 動(dòng)態(tài)篡改防護(hù)技術(shù) 237 8.3 對(duì)ELF文件加殼 238 8.3.1 ELF文件的加載過(guò)程 238 8.3.2 常見ELF文件的加殼原理 239 8.3.3 包含式ELF文件加殼方法 241 8.4 Android應(yīng)用加固 243 8.4.1 “.dex”文件加固方法概述 243 8.4.2 通用加殼技術(shù) 244 8.4.3 動(dòng)態(tài)脫殼方法 247 8.5 Android應(yīng)用脫殼分析實(shí)例 249 8.5.1 Android中“.so”文件的加載流程分析 249 8.5.2 Android動(dòng)態(tài)調(diào)試過(guò)程 249 8.5.3 加固方式分析 251 8.5.4 “.so”文件分析 252 8.5.5 還原JNI_OnLoad 255 8.5.6 動(dòng)態(tài)分析 260 思考題 270 第9章 代碼混淆與反混淆 271 9.1 代碼混淆技術(shù)基本概念 271 9.1.1 代碼混淆技術(shù)的定義 272 9.1.2 代碼混淆技術(shù)的分類 273 9.1.3 代碼混淆技術(shù)與逆向分析的關(guān)系 273 9.2 常見的基于源代碼的代碼混淆技術(shù) 274 9.2.1 符號(hào)混淆 274 9.2.2 結(jié)構(gòu)混淆 276 9.2.3 控制流混淆 278 9.2.4 數(shù)據(jù)混淆 280 9.3 二進(jìn)制代碼混淆技術(shù) 281 9.3.1 插入花指令 281 9.3.2 代碼亂序 283 9.3.3 常量展開 283 9.3.4 調(diào)用地址隱藏 284 9.3.5 指令移動(dòng) 284 9.3.6 數(shù)據(jù)混淆 285 9.4 OLLVM原理 285 9.4.1 LLVM原理介紹 285 9.4.2 OLLVM簡(jiǎn)介 286 9.5 反混淆技術(shù) 291 9.5.1 反混淆技術(shù)研究概況 291 9.5.2 常用的反混淆技術(shù) 295 9.5.3 基于IAT的反混淆技術(shù) 296 9.5.4 控制流平坦化反混淆技術(shù) 300 思考題 306 第 10章 基于二進(jìn)制代碼的漏洞挖掘技術(shù) 307 10.1 漏洞概述 307 10.1.1 bug與漏洞 307 10.1.2 漏洞挖掘、漏洞分析、漏洞利用 307 10.2 漏洞挖掘技術(shù)概述 308 10.2.1 人工分析技術(shù) 309 10.2.2 Fuzzing 309 10.2.3 補(bǔ)丁比對(duì)技術(shù) 310 10.2.4 靜態(tài)分析技術(shù) 311 10.2.5 動(dòng)態(tài)分析技術(shù) 313 10.2.6 基于機(jī)器學(xué)習(xí)方法 315 10.3 漏洞分析常用工具 316 10.3.1 靜態(tài)分析工具CodeSonar 316 10.3.2 用于滲透測(cè)試的幾種漏洞掃描工具 317 10.3.3 Fuzzing工具 318 10.4 可感知應(yīng)用的進(jìn)化模糊測(cè)試工具—— VUzzer 320 10.4.1 基礎(chǔ)知識(shí) 320 10.4.2 問(wèn)題分析 321 10.4.3 方法分析 325 10.4.4 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 328 10.5 固件漏洞分析及實(shí)例 332 10.5.1 典型固件漏洞分析方法梳理 333 10.5.2 固件漏洞分析實(shí)例 336 思考題 342 第 11章 協(xié)議逆向分析技術(shù) 343 11.1 協(xié)議分析概述 343 11.1.1 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析的發(fā)展歷程 343 11.1.2 協(xié)議分析技術(shù)的分類 344 11.2 協(xié)議逆向分析基礎(chǔ) 345 11.2.1 協(xié)議逆向分析模型 345 11.2.2 消息格式提取方法 348 11.2.3 狀態(tài)機(jī)推斷算法 354 11.3 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析技術(shù) 356 11.3.1 基于網(wǎng)絡(luò)流量的協(xié)議逆向分析 356 11.3.2 基于程序分析的協(xié)議逆向分析 358 11.4 工業(yè)控制協(xié)議分析 359 11.4.1 工業(yè)控制協(xié)議安全現(xiàn)狀 359 11.4.2 工業(yè)控制協(xié)議安全分析 360 11.4.3 工業(yè)控制協(xié)議的特點(diǎn) 362 11.4.4 工業(yè)控制協(xié)議規(guī)范解析 363 11.4.5 動(dòng)態(tài)污點(diǎn)分析技術(shù)在協(xié)議逆向分析中的應(yīng)用 363 11.4.6 基本塊粒度工業(yè)控制協(xié)議字段邊界逆向分析算法 365 思考題 369 附錄A 一個(gè)簡(jiǎn)單程序的逆向分析 370 A.1 觀察程序的行為 370 A.2 靜態(tài)分析 371 A.2.1 尋找main函數(shù) 372 A.2.2 main()函數(shù)分析 377 A.2.3 dword_5F3088分析 381 A.2.4 a1分析 383 A.2.5 獲取Flag 383 A.2.6 編寫腳本 384 A.2.7 解決反編譯失敗問(wèn)題 385 A.3 動(dòng)態(tài)分析 388 A.3.1 選擇調(diào)試器 389 A.3.2 跟蹤程序 389 A.4 后記 391 思考題 393 附錄B 惡意程序逆向分析示例 394 B.1 靜態(tài)分析 394 B.1.1 查殼 394 B.1.2 查看導(dǎo)入函數(shù) 395 B.1.3 查看關(guān)鍵字符串 395 B.1.4 查找程序入口 396 B.2 動(dòng)態(tài)分析 396 B.2.1 觀察程序行為 396 B.2.2 分析程序行為 397 B.3 程序修復(fù) 405 思考題 408 附錄C Android程序逆向分析示例 409 C.1 靜態(tài)分析 409 C.1.1 定位程序入口 409 C.1.2 定位錯(cuò)誤提示 410 C.1.3 函數(shù)securityCheck分析 411 C.2 動(dòng)態(tài)分析 412 C.2.1 “.so”文件的加載過(guò)程 413 C.2.2 init_array分析 413 C.2.3 JNI_OnLoad分析 415 C.2.4 在JNI_OnLoad中設(shè)置斷點(diǎn) 418 C.2.5 在securityCheck中設(shè)置斷點(diǎn) 424 思考題 424