title: VM逆向,一篇就够了(下)
接着上一篇文章,我们继续了解一些不一样vm。
d3sky
这一题需要了解一些TLS相关知识
TLS(Thread Local Storage,线程局部存储)是各线程的独立的存储空间,TLS回调函数是指,每当创建或终止进程的线程时会自动调用执行的函数,且调用执行优先于EP代码,该特征使它可以作为一种反调试技术使用。
为什么要讲这东西呢,因为一开始分析main函数时感觉静态分析比较吃力就想着动态调试分析一下,然后就停在了这里,这是触发了一个访问异常,sub_4C1050是由线程回调函数(TlsCallback_0)调用的
指令在尝试读取地址0x00处的数据,导致程序不能正常长运行。
汇编页面长这个样子,
圈起来的那里是判断程序是否处于调试状态,如果是调试状态则执行下面的mov ecx,[eax]
指令。如果不是处于调试状态则走另一个分支,触发一个除零异常,跳转到处理函数之后程序正常运行。对抗方法很简单,直接在IsDebuggerPresent结束之后修改eax的值,将1修改为0。
踩了个坑大家注意一下,如果修改的是跳转逻辑也就是将jz改为jnz,在调试状态程序也是不能正常运行的,因为IsDebuggerPresent的返回值被存储在了[ebp+var1C]处,下面的idiv 除指令除的就是这个位置,试想我们修改了跳转逻辑成功避开了那段会触发访问异常的指令,但是往下运行却没能触发除零异常,自然不能跳转到程序原本的执行流程上去。
这个VM题和前两个又很大的区别,他没有类似mov、xor、push、pop这样的操作,只有一条与非指令opcode[v6] = ~(opcode[v7] & opcode[v8]),而通过与非指令可以实现所有的逻辑运算。出题师傅的博客有详细的介绍d3sky出题小记 - 云之君's Blog (yunzh1jun.com)
乍一看很唬人,跟着动调几轮就能理清逻辑了,opcode[2]、opcode[7]、opcode[19]是三个标志位。
通过动态调试很容易判断出当opcode[2]为1时,会在控制台输出,当opcode[7]为1时会读取输入,在读取完所有的数据之前,opcode[19]不会为1,结合puts("wrong")可以推测出他是flag检测位。
后面这一组着重分析一下
注释解释的应该很清楚了,RC4_back是RC_4的加/解密部分
opcode[0]可以看作是虚拟机的pc指针,而每次循环都会解密三个单位的指令(这里第一次RC4理解为解密更符合逻辑一点,也就是将原始的opcode认为是加密处理过的)。取出来之后,pc指针加三,可以理解为每条指令长度为3。之后会将opcode进行复原。然后执行核心的与非指令。
在调试的过程中通过十六进制窗口那里能得到输入存储的位置
查看这个地址,可以看到他在tls回调函数里就被初始化了
接下来就是翻译了,和前面两个题目一样,我们需要做的是打印下来,而打印又有两种思路,一是将代码直接copy过来,编译执行一下,打印出所有的与非逻辑。二是借助idapython,由于之前都是用的第一种方法,这道题目就使用idapython来打印指令了。
想要实现的效果就是
根据汇编代码编写idapython脚本
我们只关心对输入的判断,所以前面的逻辑不用理会,使用idapython在输入结束时提醒
输入:123456789012345678901234567890123456~
输出如下
观察输出不难发现(49、50、51、52,正是前四个输入1234的ascii),应该是把我们的输入按照四字节一组进行加密的。也能看出,我们的输入存储在从opcode[2772]这个位置。
与非运算十六进制观察更方便一些
最下面可以推测应该是比较数据,opcode[2809]距opcode[2772]正好相差37个单位,是输入的长度。
把与非指令还原成高级指令
第一组idapython打印的指令就等价为
结合这里
检测时要保证opcode为0,两个数相同异或结果为0,所以最后一步opcode[19]=cpdata[0]^opcode[18] 就是检测cpdata[0]和opcode[18]是否相等。
那么合理的推测就是:
z3脚本
明显是错误,有可能是推测错了,经过验证z3打印的结果是满足cpdata[0]==input[0]^input[1]^input[2]^input[3] 的,那我们将其patch进去,就能得到第二组比较的方法,将得到的全部数据patch进去就能打印到与cpdata[34]的比较
不出所料,第一组opcode[19]得到的值是0,又继续往下执行了一组还是正确的,直接拉到最后可以看到执行的逻辑是
循环执行了,更改一下z3脚本即可
终于结束了!!!
这道题似乎完全不同于前面的那种VM类型的题目,他没有结构体,没有vm_init、没有vm_start等等,但是思想上是一致的,都是用vm提供的指令来还原程序逻辑(只是在这道题目中只有一种指令),都很好的抵抗了静态分析,而且仔细回味一下,opcode[11]、opcode[12]、opcode[17]、opcode[18],其实就是虚拟机的寄存器,也能找到对应的抽象的init、start等。
参考链接:
出题师傅的博客 d3sky出题小记 - 云之君's Blog (yunzh1jun.com)
pz师傅的视频讲解【D^3CTF2023】D3sky & D3rc4_哔哩哔哩_bilibili
通过这三个题目我们对虚拟机保护技术有了一定的了解,这项技术运用到实际的生产工作中就有了VMP(VMProtect)。
VMProtect是一个软件保护程序,应用于软件保护和加固领域,VMProtect通过使应用程序的代码和逻辑变得复杂来对抗逆向,主要的保护机制包括:虚拟化、变异、组合保护。
我们主要了解一下虚拟化,VMProtect首先会将受保护的代码转换为等价的虚拟代码片段,然后交由虚拟机执行,该虚拟机是VMProtect嵌入到受保护程序中的,因此受保护的程序不需要第三方库活模块即可运行。更为夸张的是,VMProtect允许使用多个不同的虚拟机来保护同一个应用程序的不同代码片段,这大大增加了破解难度。
优点:
缺点:
之后有时间了应该会深入了解一下VMP,尝试对抗低版本的vmp保护,跟着大佬们分析分析源码。(本来这篇文章的后半部分是尝试逆向一个我自己写的受VMProtect保护的程序的,可是一个54kb的程序直接膨胀到了13mb,一时间有些恍惚)
参考链接:
VMProtect Software » VMProtect » Docs (vmpsoft.com)
【镖客熊猫江】从破解一个vmp壳的程序到vmp原理详解_哔哩哔哩_bilibili
opcode[
11
]
=
~(opcode[
20
]&opcode[
20
]) opcode[
11
]
=
~(
1
&
1
)
opcode[
11
]
=
~(opcode[
20
]&opcode[
20
]) opcode[
11
]
=
~(
1
&
1
)
import
idc
var_8
=
-
8
var_C
=
-
0x0C
v6
=
idc.get_reg_value(
'eax'
)
ebp_
=
idc.get_reg_value(
'ebp'
)
v7
=
idc.get_wide_word(ebp_
+
var_8)
v8
=
idc.get_wide_word(ebp_
+
var_C)
opcode_base
=
0xBE4018
value0
=
idc.get_wide_word(opcode_base
+
v7
*
2
)
value1
=
idc.get_wide_word(opcode_base
+
v8
*
2
)
print
(
'opcode[%d]=~(opcode[%d]&opcode[%d])'
%
(v6,v7,v8),
' opcode[%d]=~( %d & %d )'
%
(v6,value0,value1))
import
idc
var_8
=
-
8
var_C
=
-
0x0C
v6
=
idc.get_reg_value(
'eax'
)
ebp_
=
idc.get_reg_value(
'ebp'
)
v7
=
idc.get_wide_word(ebp_
+
var_8)
v8
=
idc.get_wide_word(ebp_
+
var_C)
opcode_base
=
0xBE4018
value0
=
idc.get_wide_word(opcode_base
+
v7
*
2
)
value1
=
idc.get_wide_word(opcode_base
+
v8
*
2
)
print
(
'opcode[%d]=~(opcode[%d]&opcode[%d])'
%
(v6,v7,v8),
' opcode[%d]=~( %d & %d )'
%
(v6,value0,value1))
import
idc
var_24
=
-
0x24
ebp_
=
idc.get_reg_value(
'ebp'
)
num
=
idc.get_wide_word(ebp_
+
var_24)
if
(num
=
=
0x24
):
print
(
'-------------------------------------END-------------------------------------'
)
print
(
'-------------------------------------END-------------------------------------'
)
print
(
'-------------------------------------END-------------------------------------'
)
import
idc
var_24
=
-
0x24
ebp_
=
idc.get_reg_value(
'ebp'
)
num
=
idc.get_wide_word(ebp_
+
var_24)
if
(num
=
=
0x24
):
print
(
'-------------------------------------END-------------------------------------'
)
print
(
'-------------------------------------END-------------------------------------'
)
print
(
'-------------------------------------END-------------------------------------'
)
-------------------------------------END-------------------------------------
opcode[7]=~(opcode[8]&opcode[8]) opcode[7]=~( 126 & 126 )
opcode[2808]=~(opcode[7]&opcode[7]) opcode[2808]=~( 65409 & 65409 )
opcode[11]=~(opcode[2772]&opcode[2772]) opcode[11]=~( 49 & 49 )
opcode[11]=~(opcode[2773]&opcode[11]) opcode[11]=~( 50 & 65486 )
opcode[12]=~(opcode[2773]&opcode[2773]) opcode[12]=~( 50 & 50 )
opcode[12]=~(opcode[2772]&opcode[12]) opcode[12]=~( 49 & 65485 )
opcode[17]=~(opcode[12]&opcode[11]) opcode[17]=~( 65534 & 65533 )
opcode[11]=~(opcode[2774]&opcode[2774]) opcode[11]=~( 51 & 51 )
opcode[11]=~(opcode[2775]&opcode[11]) opcode[11]=~( 52 & 65484 )
opcode[12]=~(opcode[2775]&opcode[2775]) opcode[12]=~( 52 & 52 )
opcode[12]=~(opcode[2774]&opcode[12]) opcode[12]=~( 51 & 65483 )
opcode[18]=~(opcode[12]&opcode[11]) opcode[18]=~( 65532 & 65531 )
opcode[11]=~(opcode[17]&opcode[17]) opcode[11]=~( 3 & 3 )
opcode[11]=~(opcode[18]&opcode[11]) opcode[11]=~( 7 & 65532 )
opcode[12]=~(opcode[18]&opcode[18]) opcode[12]=~( 7 & 7 )
opcode[12]=~(opcode[17]&opcode[12]) opcode[12]=~( 3 & 65528 )
opcode[18]=~(opcode[12]&opcode[11]) opcode[18]=~( 65535 & 65531 )
opcode[11]=~(opcode[2809]&opcode[2809]) opcode[11]=~( 36 & 36 )
opcode[11]=~(opcode[18]&opcode[11]) opcode[11]=~( 4 & 65499 )
opcode[12]=~(opcode[18]&opcode[18]) opcode[12]=~( 4 & 4 )
opcode[12]=~(opcode[2809]&opcode[12]) opcode[12]=~( 36 & 65531 )
opcode[19]=~(opcode[12]&opcode[11]) opcode[19]=~( 65503 & 65535 )
-------------------------------------END-------------------------------------
opcode[7]=~(opcode[8]&opcode[8]) opcode[7]=~( 126 & 126 )
opcode[2808]=~(opcode[7]&opcode[7]) opcode[2808]=~( 65409 & 65409 )
opcode[11]=~(opcode[2772]&opcode[2772]) opcode[11]=~( 49 & 49 )
opcode[11]=~(opcode[2773]&opcode[11]) opcode[11]=~( 50 & 65486 )
opcode[12]=~(opcode[2773]&opcode[2773]) opcode[12]=~( 50 & 50 )
opcode[12]=~(opcode[2772]&opcode[12]) opcode[12]=~( 49 & 65485 )
opcode[17]=~(opcode[12]&opcode[11]) opcode[17]=~( 65534 & 65533 )
opcode[11]=~(opcode[2774]&opcode[2774]) opcode[11]=~( 51 & 51 )
opcode[11]=~(opcode[2775]&opcode[11]) opcode[11]=~( 52 & 65484 )
opcode[12]=~(opcode[2775]&opcode[2775]) opcode[12]=~( 52 & 52 )
opcode[12]=~(opcode[2774]&opcode[12]) opcode[12]=~( 51 & 65483 )
opcode[18]=~(opcode[12]&opcode[11]) opcode[18]=~( 65532 & 65531 )
opcode[11]=~(opcode[17]&opcode[17]) opcode[11]=~( 3 & 3 )
opcode[11]=~(opcode[18]&opcode[11]) opcode[11]=~( 7 & 65532 )
opcode[12]=~(opcode[18]&opcode[18]) opcode[12]=~( 7 & 7 )
opcode[12]=~(opcode[17]&opcode[12]) opcode[12]=~( 3 & 65528 )
opcode[18]=~(opcode[12]&opcode[11]) opcode[18]=~( 65535 & 65531 )
opcode[11]=~(opcode[2809]&opcode[2809]) opcode[11]=~( 36 & 36 )
opcode[11]=~(opcode[18]&opcode[11]) opcode[11]=~( 4 & 65499 )
opcode[12]=~(opcode[18]&opcode[18]) opcode[12]=~( 4 & 4 )
opcode[12]=~(opcode[2809]&opcode[12]) opcode[12]=~( 36 & 65531 )
opcode[19]=~(opcode[12]&opcode[11]) opcode[19]=~( 65503 & 65535 )
-------------------------------------END-------------------------------------
opcode[7]=~(opcode[8]&opcode[8]) opcode[7]=~( 7e & 7e )
opcode[2808]=~(opcode[7]&opcode[7]) opcode[2808]=~( ff81 & ff81 )
opcode[11]=~(opcode[2772]&opcode[2772]) opcode[11]=~( 31 & 31 )
opcode[11]=~(opcode[2773]&opcode[11]) opcode[11]=~( 32 & ffce )
opcode[12]=~(opcode[2773]&opcode[2773]) opcode[12]=~( 32 & 32 )
opcode[12]=~(opcode[2772]&opcode[12]) opcode[12]=~( 31 & ffcd )
opcode[17]=~(opcode[12]&opcode[11]) opcode[17]=~( fffe & fffd )
opcode[11]=~(opcode[2774]&opcode[2774]) opcode[11]=~( 33 & 33 )
opcode[11]=~(opcode[2775]&opcode[11]) opcode[11]=~( 34 & ffcc )
opcode[12]=~(opcode[2775]&opcode[2775]) opcode[12]=~( 34 & 34 )
opcode[12]=~(opcode[2774]&opcode[12]) opcode[12]=~( 33 & ffcb )
opcode[18]=~(opcode[12]&opcode[11]) opcode[18]=~( fffc & fffb )
opcode[11]=~(opcode[17]&opcode[17]) opcode[11]=~( 3 & 3 )
opcode[11]=~(opcode[18]&opcode[11]) opcode[11]=~( 7 & fffc )
opcode[12]=~(opcode[18]&opcode[18]) opcode[12]=~( 7 & 7 )
opcode[12]=~(opcode[17]&opcode[12]) opcode[12]=~( 3 & fff8 )
opcode[18]=~(opcode[12]&opcode[11]) opcode[18]=~( ffff & fffb )
opcode[11]=~(opcode[2809]&opcode[2809]) opcode[11]=~( 24 & 24 )
opcode[11]=~(opcode[18]&opcode[11]) opcode[11]=~( 4 & ffdb )
opcode[12]=~(opcode[18]&opcode[18]) opcode[12]=~( 4 & 4 )
opcode[12]=~(opcode[2809]&opcode[12]) opcode[12]=~( 24 & fffb )
opcode[19]=~(opcode[12]&opcode[11]) opcode[19]=~( ffdf & ffff )
-------------------------------------END-------------------------------------
opcode[7]=~(opcode[8]&opcode[8]) opcode[7]=~( 7e & 7e )
opcode[2808]=~(opcode[7]&opcode[7]) opcode[2808]=~( ff81 & ff81 )
opcode[11]=~(opcode[2772]&opcode[2772]) opcode[11]=~( 31 & 31 )
opcode[11]=~(opcode[2773]&opcode[11]) opcode[11]=~( 32 & ffce )
opcode[12]=~(opcode[2773]&opcode[2773]) opcode[12]=~( 32 & 32 )
opcode[12]=~(opcode[2772]&opcode[12]) opcode[12]=~( 31 & ffcd )
opcode[17]=~(opcode[12]&opcode[11]) opcode[17]=~( fffe & fffd )
opcode[11]=~(opcode[2774]&opcode[2774]) opcode[11]=~( 33 & 33 )
opcode[11]=~(opcode[2775]&opcode[11]) opcode[11]=~( 34 & ffcc )
opcode[12]=~(opcode[2775]&opcode[2775]) opcode[12]=~( 34 & 34 )
opcode[12]=~(opcode[2774]&opcode[12]) opcode[12]=~( 33 & ffcb )
opcode[18]=~(opcode[12]&opcode[11]) opcode[18]=~( fffc & fffb )
opcode[11]=~(opcode[17]&opcode[17]) opcode[11]=~( 3 & 3 )
opcode[11]=~(opcode[18]&opcode[11]) opcode[11]=~( 7 & fffc )
opcode[12]=~(opcode[18]&opcode[18]) opcode[12]=~( 7 & 7 )
opcode[12]=~(opcode[17]&opcode[12]) opcode[12]=~( 3 & fff8 )
opcode[18]=~(opcode[12]&opcode[11]) opcode[18]=~( ffff & fffb )
opcode[11]=~(opcode[2809]&opcode[2809]) opcode[11]=~( 24 & 24 )
opcode[11]=~(opcode[18]&opcode[11]) opcode[11]=~( 4 & ffdb )
opcode[12]=~(opcode[18]&opcode[18]) opcode[12]=~( 4 & 4 )
opcode[12]=~(opcode[2809]&opcode[12]) opcode[12]=~( 24 & fffb )
opcode[19]=~(opcode[12]&opcode[11]) opcode[19]=~( ffdf & ffff )
opcode[
11
]
=
~(
input
[
0
]&
input
[
0
])
/
/
将
input
[
0
]取反
0000
0000
0011
0001
-
-
>
1111
1111
1100
1110
opcode[
11
]
=
~(
input
[
1
]&opcode[
11
])
/
/
将
input
[
1
]与取反之后的
input
[
0
]进行与操作 与操作保留都是
1
的位,而~
input
[
0
]的
1
是由
0
变来的
1100
1110
&
0011
0010
-
-
>
0000
0010
这一步就是将
input
[
0
]为
0
且
input
[
1
]为
1
的位 置
1
0000
0010
然后取反(有点异或的意思)
1111
1101
opcode[
12
]
=
~(
input
[
1
]&
input
[
1
])
/
/
input
[
1
]取反
0011
0010
-
-
1100
1101
opcode[
12
]
=
~(
input
[
0
]&opcode[
12
])
/
/
将
input
[
0
]为
1
且
input
[
1
]为
0
的位 置
1
0000
0001
然后取反
1111
1110
opcode[
17
]
=
~(opcode[
12
]&opcode[
11
])
/
/
保留都是
1
的位
1111
1100
然后取反
0000
0011
就是
input
[
0
]^
input
[
1
]的结果
最后一条指令就是将
input
[
0
]为
0
且
input
[
1
]为
1
的位置
1
同时将
input
[
0
]为
1
且
input
[
1
]为
0
的位置
1
合并一下就是相异为
1
相同为
0
上面六条等价为高级指令
opcode[
17
]
=
input
[
0
]^
input
[
1
]
opcode[
11
]
=
~(
input
[
0
]&
input
[
0
])
/
/
将
input
[
0
]取反
0000
0000
0011
0001
-
-
>
1111
1111
1100
1110
opcode[
11
]
=
~(
input
[
1
]&opcode[
11
])
/
/
将
input
[
1
]与取反之后的
input
[
0
]进行与操作 与操作保留都是
1
的位,而~
input
[
0
]的
1
是由
0
变来的
1100
1110
&
0011
0010
-
-
>
0000
0010
这一步就是将
input
[
0
]为
0
且
input
[
1
]为
1
的位 置
1
0000
0010
然后取反(有点异或的意思)
1111
1101
opcode[
12
]
=
~(
input
[
1
]&
input
[
1
])
/
/
input
[
1
]取反
0011
0010
-
-
1100
1101
opcode[
12
]
=
~(
input
[
0
]&opcode[
12
])
/
/
将
input
[
0
]为
1
且
input
[
1
]为
0
的位 置
1
0000
0001
然后取反
1111
1110
opcode[
17
]
=
~(opcode[
12
]&opcode[
11
])
/
/
保留都是
1
的位
1111
1100
然后取反
0000
0011
就是
input
[
0
]^
input
[
1
]的结果
最后一条指令就是将
input
[
0
]为
0
且
input
[
1
]为
1
的位置
1
同时将
input
[
0
]为
1
且
input
[
1
]为
0
的位置
1
合并一下就是相异为
1
相同为
0
上面六条等价为高级指令
opcode[
17
]
=
input
[
0
]^
input
[
1
]
opcode[
17
]
=
input
[
0
]^
input
[
1
]
opcode[
18
]
=
input
[
2
]^
input
[
3
]
opcode[
18
]
=
opcode[
17
]^opcode[
18
]
opcode[
19
]
=
cpdata[
0
]^opcode[
18
]
opcode[
17
]
=
input
[
0
]^
input
[
1
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opcode[
18
]
=
input
[
2
]^
input
[
3
]
opcode[
18
]
=
opcode[
17
]^opcode[
18
]
opcode[
19
]
=
cpdata[
0
]^opcode[
18
]
cpdata[
0
]
=
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input
[
0
]^
input
[
1
]^
input
[
2
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input
[
3
]
cpdata[
1
]
=
=
input
[
1
]^
input
[
2
]^
input
[
3
]^
input
[
4
]
…………
cpdata[
33
]
=
=
input
[
33
]^
input
[
34
]^
input
[
35
]^
input
[
36
]
?????这里数据不够了 不知道是循环到
input
[
0
]那里还是继续往后取数据,先写一个解出前面的试试
cpdada[
36
]
=
input
[]
cpdata[
0
]
=
=
input
[
0
]^
input
[
1
]^
input
[
2
]^
input
[
3
]
cpdata[
1
]
=
=
input
[
1
]^
input
[
2
]^
input
[
3
]^
input
[
4
]
…………
cpdata[
33
]
=
=
input
[
33
]^
input
[
34
]^
input
[
35
]^
input
[
36
]
?????这里数据不够了 不知道是循环到
input
[
0
]那里还是继续往后取数据,先写一个解出前面的试试
cpdada[
36
]
=
input
[]
from
z3
import
*
input
=
[BitVec(
'input_%d'
%
i,
16
)
for
i
in
range
(
37
)]
cpdata
=
[
0x0024
,
0x000B
,
0x006D
,
0x000F
,
0x0003
,
0x0032
,
0x0042
,
0x001D
,
0x002B
,
0x0043
,
0x0078
,
0x0043
,
0x0073
,
0x0030
,
0x002B
,
0x004E
,
0x0063
,
0x0048
,
0x0077
,
0x002E
,
0x0032
,
0x0039
,
0x001A
,
0x0012
,
0x0071
,
0x007A
,
0x0042
,
0x0017
,
0x0045
,
0x0072
,
0x0056
,
0x000C
,
0x005C
,
0x004A
,
0x0062
,
0x0053
,
0x0033
]
constraints
=
[]
for
i
in
range
(
34
):
constraints.append(cpdata[i]
=
=
(
input
[i] ^
input
[i
+
1
] ^
input
[i
+
2
] ^
input
[i
+
3
]))
solver
=
Solver()
solver.add(constraints)
if
solver.check()
=
=
sat:
model
=
solver.model()
solution
=
[model[
input
[i]].as_long()
for
i
in
range
(
37
)]
print
(
"Solution found:"
)
print
(solution)
else
:
print
(
"No solution found."
)
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最后于 2024-5-5 17:32
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