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[分享][分享][建议]ctf 中常见混淆与反混淆学习 0x01
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发表于:
2024-7-19 23:05
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ctf 中常见混淆与反混淆学习 1(
概念：
- 阻止逆向分析，在源代码和工具分析处理出的中间代码产生混淆
混淆种类：
也可按源码和机器码层面来进行分类：
源码级：
机器码：
在ctf中常见的是花指令，ollvm，自解密，mov混淆
花指令
花指令一般干扰静态分析层面，扰乱汇编代码，让ida反汇编失败
这里说一下在反汇编的过程中，数据与代码的区分问题
在程序中，字节码可能表示指令，也可能表示数据，不同字节码包含的字节数不同，有单字节指令，也有多字节指令。如果首字节是多字节指令，反汇编在确定第一个指令，也就是操作码之后，就会确定该指令是包含多少字节码的指令，然后将这些字节码转化为汇编指令
反汇编算法
- 线性扫描法(如OD)：从入口点或是代码开头，逐条语句进行反汇编，以一条指令的结束作为下一条指令的开始。这样的实现很容易被干扰
列如：
1 2 3 4 | jmp label1
db 0xe8 ; 这个字节在跳转后不执行，但线性反汇编器会错误地将其当作指令的一部分
label1:
nop ; 实际CPU从这里开始运行
|
在上面的代码中，当 jmp label1 被执行后，CPU 实际上会跳转到 label1 执行 nop 指令。
然而，线性反汇编器会继续从 0xe8 处分析，误将数据字节当作指令进行反汇编，导致大量指令反汇编错误。
- 递归下降(如ida)：对代码的执行路径进行分析，当解码出分支指令后，把这个分支指令的地址记录下来，并反汇编各个分支中的指令，可以有效避免将数据作为指令解析，但也会被干扰
列如：
1 2 3 4 5 | jz label1
jnz label1
db 0xe8 ; 干扰字节
label1:
nop ; 正常指令
|
由于jz和jnz都存在理论上的连续向下执行分支，所以ida仍然会优先反汇编干扰字节，导致反汇编出错，也就是jz和jnz一起使用，产生了jmp一样的效果。
花指令原理
向正常的程序里面嵌入数据块或者指令，达到反汇编器分析失败的目的。
常见花指令分类：
- jz,jnz:用两条相反的条件跳转语句，使条件跳转变为跳转
- call:用pop的方式来清除cal的压栈，使栈平衡。从而用call实现jmp，让ida认为cal的目标地址为函数起始地址，导致函数创建错误
下面是几种的花指令的实战：(采用的AT&T语法)
1 2 3 4 5 6 | __asm__ (
"xor %eax, %eax\n"
"jz 1f\n"
".byte 0xe8\n"
"1:\n"
);
|
1 2 3 4 5 6 | __asm__ (
"xor %eax, %eax\n"
"jz 1f\n"
".byte 0xeb\n"
"1:\n"
); #这一种花指令，对od来说是无效的，因为od是递归扫描
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但可以创建一个指向无效的数据地址，来迷惑od
1 2 3 4 5 6 7 8 9 | __asm__ (
"xor %eax, %eax\n"
"jz 1f\n"
"jnz 2f\n"
"2:\n"
".byte 0xEB\n"
"1:\n"
);
|
还有一类push的，大量使用可以让程序四分五裂，但这类花指令的使用时要涉及retn，需要保证esp栈顶指针值不紊乱，故在ctf中不是很常见，这里不多加讨论
花指令解决
对于不影响程序运行的花指令，nop即可。
而有一类花指令，对于程序起连结作用的，可以改为其他工具可识别指令
SMC 代码自修改
原理
- 在执行某一段代码时，程序会对自身的该段代码进行自修改，只有在修改后的代码才是可汇编、可执行的。
- 在程序未对该段代码进行修改之前， 在静态分析状态下， 均是不可读的字节码，IDA之类的反汇编器无法识别程序的正常逻辑。
SMC的实现是需要对目标内存进行修改的，.text一般是没有写权限的。那么就需要拥有修改目标内存的权限：
在linux系统中，可以通过mprotect函数修改目标内存的权限
在Windows系统中，VirtualProtect函数实现内存权限的修改
因此也可以观察是否有这俩个函数来判断是否进行了SMC。
smc实操
- 先写出可运行的程序，包括加密逻辑。
- 得到可执行程序后，借助ida、OD等逆向工具，导出待加密代码段或待加密函数的字节码。
- 通过设定好的SMC加密算法，加密上一步骤导出字节码，得到字节码密文。
- 在可运行程序的源代码中添加字节码密文，并在调用SMC加密函数前，使用SMC加密字节码的逆算法解密代码段，然后通过函数指针的方式进行调用。
如下：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 | #include <stdio.h>
char enc_bytecode[] = {0xEB, 0x0E, 0x5E, 0xC6, 0x46, 0x01, 0x65, 0xC6, 0x46, 0x02, 0x66, 0xB0, 0x01, 0xB4, 0x4C, 0xCD, 0x21, 0xB4, 0x4C, 0xCD, 0x21};
int main() {
int (*Check)(char*, char*);
char reg1[] = "test1";
char reg2[] = "test2";
for (int i = 0; i < sizeof(enc_bytecode); i++) {
enc_bytecode[i] ^= 0x12;
}
Check = (int(*)(char*, char*))&enc_bytecode;
Check(reg1, reg2);
return 0;
}
|
smc处理
静态分析时可以ida python直接patch，也可以动态调试让程序自解密再dump
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