Средства отладки и взлома программ

Федеральное агенство по образованию

Государственное учреждение

Высшего профессионального образования

«Пятигорский государственный

Лингвистический университет»

 

 

 

 

Реферат

 на тему:

 

«Средства отладки и взлома программ»

 

 

 

Выполнила:

Студентка ИИМСИКТ

  группы 301 ЗИ

Образцова Елена

 

Руководитель:

Козлов В. И.

 

 

 

Пятигорск – 2013

Средства отладки и взлома программ

В настоящее  время современные хакеры используют обширный инструментарий. Его можно  подразделить на следующие группы:

• отладчики реального режима
• отладчики V86
• эмуляторы
• автоматические распаковщики
• дизассемблеры
• прочие программы

В свою очередь  первые две группы опять разделяются  на использующие стек отлаживаемой программы и неиспользующие его.

Отладчики реального  режима

Наиболее известные:

1. TurboDebugger by Borland International 
   Созданный в 1988 году двумя братьями Chris'ом и Rich'ем Williams Содержит множество ошибок, активно используемых защитами, таких как:
1. использование стека отлаживаемой программы
2. использование int 1, int 3 для трассировки
3. перехват прерываний int 0, int 1, int 3
4. некорректная работа с видеобуфером
5. некорректное выставление начальных значений регистров

API отсутствует. 
Обладает чрезвычайно развитым оконным интерфейсом, предоставляет возможности по просмотру кода и исходного текста программы, шестнадцатеричного дампа, переменных (при наличии отладочной информации), созданию макросов, отличается завидной медлительностью, связанной с подкачкой оверлея (перекрытие программных секций).

2. CodeView by Microsoft 
   По своим ошибкам ничем не отличается от TurboDebugger'a. Поддерживает собственный формат отладочной информации. В силу устройства самого ядра отладчика не приспособлен в качестве среды для взлома.
3. AFD 
   Созданный в 1988 году H.Puttkamer'ом отладчик предоставляет следующие возможности: пошаговый режим исполнения инструкций, пошаговое исполнение подпрограмм, сохранение точек останова в пользовательском файле, поиск данных в памяти, создание макросов и запись их в файл. Для использования в качестве среды для взлома не предназначен.
4. Debug 
   Одним из самых первых отладчиков, существовавших для IBM PC, является отладчик DEBUG, поставляемых с операционной системой MsDos. Содержит все ошибки отладчиков реального режима. В настоящее время нигде не используется.

На сегодняшний день отладчики реального режима не представляют интереса, т.к. весь современный софт в реальном режиме не работает (работает в защищенном).

Отладчики защищенного  режима

1. TurboDebugger/386 by Borland International 
   Надстройка над TD, представляющая device-driver TDH386.Sys (низкоуровневый интерфейс сопроцессором) и запускающую программу TD386, вводящую процессор в режим V86. Полностью поддерживает ошибки своего предшественника. Предоставляет возможность установки аппаратных точек останова: по обращению на чтение/запись байта в памяти, перекрытие обращения к портам (не всегда корректно обрабатываемое).
2. Soft-Ice by Nu-Mega Techologies 
   Hаиболее мощный отладчик. Поддержка VCPI. Есть разновидности под Win95/WinNT 
   Содержит также некоторые ошибки:
1. Hе является полностью stealth-отладчиком, так как оставляет кусок своего кода в conventional memory V86 машины.
2. Существует API между программой и отладчиком
3. S-Ice можно обнаружить по устройству SOFTICE1
4. Загрузчик LDR неправильно выставляет значение SP
5. некорректное выставление начальных значений регистров

Предоставляет API через int 3, функции 09-13h. Поддерживает отладочную информацию Microsoft ('NB' в начале отладочной информации), Borland (db 0FB52h)

3. Soft-Ice/W by Nu-Mega Techologies 
   Отладчик под Windows 3.xx. Обнаруживается по присутствию VxD устройства WINICE. Отслеживает конструкции вида cs:pushf.
4. Deglucker by S.Gorokhov & A.Ilyushin 
   Ошибки:
1. Переключение в нестандартный видеорежим
2. Hевозможность перехвата портов ввода/вывода
3. запирание клавиатуры через i/o портов 60h/64h

Предоставляет API через int 15h функции 0FFxxh. Трассирует программу  через DRx (аппаратные регистры останова).

Эмуляторы

1. EDB by Serge Pachkovsky 
   Эмулятор 80286 процессора. Крайне убогий интерфейс, на уровне DEBUG. Имеется возможность просмотра/изменения памяти, несколько режимов эмуляции.
2. Soft Debugger 
   Полноценный эмулятор 80386, без поддержки функций защищенного режима. Поддерживает отладочную информацию компиляторов Borland International. Отслеживает изменение байтов в конвейере, имеется несколько режимов эмуляции: с вызовом собственного int 1/int 3, режим Full Tracing, Auto Tracing и другие.
3. SD by Dmitry Groshev 
   Удобный и мощный сервис. Гибкие возможности для работы с самыми разнообразными структурами данных. Может подгpyжать сеpвисные модyли.

Автоматические  распаковщики

К автоматическим распаковщикам  относятся программы, запускающие  в автоматическом или полуавтоматическом режиме защищаемую программу и отслеживающие  типовые участки startup-кода и соответственно настраивающие relocations.

Функция автоматических распаковщиков - сдирание защиты с файла и получение  работоспособного EXE файла. Физика данного  процесса такова: перехватывая первое программное прерывание, вызванное  программой после отработки защиты, распаковщик снимает дамп памяти с уже расшифрованным кодом защищенной программы. Первый этап работы по снятию - нахождение этого самого первого прерывания. Это делается при помощи любого отладчика. Не будем вдаваться в подробности отлова первого прерывания, замечу лишь одно - все программы написанные на C/C++ и откомпилированные компилятором любой фирмы одной из первой командой проверяют версию OS:

B4 30  mov ah, 30h

CD 21  int 21h

В программах, написанных на Паскале идет перехват векторов 00 и некоторых других:

B4 35  mov ah, 35h

CD 21  int 21h

Если посмотреть ссылку на это место, то можно увидеть, что этот фрагмент вызывается после  двух far call-ов:

call far Initturbo

call far SwapVectors

Таким образом  можно найти истинную точку входа  в паскалевскую программу.

1. Autohack by BCP group 
   Предоставляет три варианта запуска:
1. Распаковка трассировкой. В данном режиме работают почти все распаковщики программ. В данном режиме возможна распаковка программ, не защищенных от трассировки. Режим работает следующим образом: программа загружается в память, перехватывается первое прерывание, возводится флажок пошаговой трассировки (поэтому распаковка в этом режиме относительно медленно работает), управление передается загруженной программе, далее обработчик первого прерывания анализирует сегмент кода трассируемой программы и ждет смены регистра CS (число смен регистра CS запрашивается во время запуска под именем "глубина трассировки"). После этого сбрасываются дампы памяти, и операция повторяется с загрузкой программы с другого начального адреса.
2. Стандартный режим взлома. Режим работы программы основанный на режиме перехвата определенных моментов после отработки механизма защиты и сброса дампов памяти.
3. Режим взлома с поддержкой таблиц компиляторов. Идентичен второму режиму, но нацелен на определенные компиляторы, поэтому взламывает более корректно. о если взламывается программа откомпилированная неизвестным AutoHack-у компилятором, то произойдет запуск взламываемой программы с последующими глюками.
2. Intruder by Creat0r 
   Отслеживает startup-код.
3. SnapShot by Dale Co.
4. CUP by Cyberware products
5. UNP by B.Castricum
6. Tron
7. TSUP

Дизасемблеры

Дизасемблер переводит  выполняемый код в листинг  на асемблере.

Прочие программы

К прочим программам можно отнести программы ориенитированные на специальные языки, например:

• Clipper

Valkyrie Declipper 5, Version 1.0, Revision K

"+" Есть  возможность анализиpовать низкоуpовневый  код, декомпиляция до исходных  текстов 
"-" Может pаботать только с известными ему линковщиками, если линковщик ему не известен, то он отказывается pаботать.

Hackers Declipper v1.3 by KrK //UCL

"+" Позволяет анализиpовать  низкоуpовневый код, можно самостоятельно  задать начало псевдокода и  таблицы имен пеpеменных. 
"-" Полностью pучная pабота пpи декомпиляции, не pаспознает начала пpоцедуp, не создает исходного текста, и т.д и т.п.

Rescue5 v1.0 CA-Clipper decompiller

"+" Декомпиляция до  исходников. 
"-" Понимает очень мало линкеpов, нет возможности анализиpовать псевдокод

• FoxPro

ReFox

Программы типа Hiew (Hacker's view by SEN), позволяющие просмотреть код, изменить его, дизасемблировать участки кода.

 

ОТЛАДКА СИСТЕМ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

Обзор

К.А. Костюхин, НИИСИ РАН

Содержание

• 1. Введение
• 1.1. Основные определения
• 1.2. Особенности отладки в системах реального времени
• 1.3. Ошибки в системах реального времени
• 2. Средства активной отладки
• 2.1. Архитектура средств активной отладки
• 2.2. Отладочные действия
• 2.3. Пользовательский интерфейс
• 2.4. Интеграция со средствами разработки ПО
• 3. Средства мониторинга
• 3.1. Архитектура средств мониторинга
• 3.2. Отладочные действия
• 3.3. Пользовательский интерфейс
• 3.4. Интеграция со средствами разработки ПО
• 4. Особенности отладки многоплатформных распределенных систем
• 4.1. Особенности архитектуры
• 4.2. Некоторые подходы к отладке распределенных приложений
• 4.3. Способы представления данных
• 5. Заключение
• Список литературы

1. Введение

1.1. Основные определения

Предметом настоящего обзора является отладка систем реального времени.

Под системой реального времени (СРВ) мы понимаем систему, в которой корректность функционирования зависит от соблюдения временных ограничений.

Существующие СРВ являются многозадачными. Многозадачность реализуется через  многопроцессность*) и многопоточность.

 

Под процессом понимается держатель  ресурсов (например, память, данные, дескрипторы  открытых файлов), которые не разделяются с другими процессами. В рамках одного процесса выполняются один или несколько потоков. Они совместно используют ресурсы процесса.

 

Многопроцессность в СРВ имеет  существенные недостатки, поскольку  требует поддержки времени выполнения для доступа к памяти, и, следовательно, при переключении контекстов системе нужно выполнить дополнительные действия.

Многопоточность - это наиболее распространенный подход при проектировании систем реального  времени, при котором СРВ представляет собой один процесс, в рамках которого запущено несколько потоков.

Недостатком многопоточности является возможность модификации чужих  данных какой-либо задачей (из-за отсутствия защиты). В связи с этим в СРВ  представлены средства синхронизации, то есть средства, обеспечивающие задачам доступ к разделяемым ресурсам. К таким средствам относятся семафоры (бинарные и счетчики), мьютексы, очереди сообщений (см. [1],[3],[25]).

Структура СРВ приведена на рис.1, где прикладной код - это совокупность пользовательских потоков управления, ОСРВ - операционная система реального времени, обеспечивающая планирование, синхронизацию и взаимодействие пользовательских потоков управления.

 
Рис. 1. Структура системы реального времени

Будем называть распределенную систему распределенной системой реального времени (РСРВ), если корректность ее функционирования зависит также и от ограничений, накладываемых на время обмена между компонентами системы.

1.2. Особенности отладки в системах  реального времени

Отладка в СРВ направлена на обнаружение и исправление ошибок в прикладном коде. Она является одним из этапов кросс-разработки, схему которой можно представить следующим образом. Разработка приложения ведется как минимум на двух машинах: инструментальной и целевой. На инструментальной платформе происходит написание исходного текста, компиляция и сборка. На целевой - загрузка приложения, его тестирование и отладка.