CSAPP:BombLab(深入了解计算机系统配套实验)
CSAPP:BombLab
CSAPP:BombLab
新手小白,第一次写博客,算是记录一下做的一些有意思的东西,分享给大家。有一些理解不够深刻,甚至出错的地方,还请大家见谅,并帮我指正,谢谢!
这是一个《深入了解计算机系统》教学的配套实验,肝了一个下午加一整个晚上,总结了一下整个过程。这里我使用的是Ubuntu16.04的虚拟机。
实验原理
通过gdb对二进制文件进行反汇编,阅读相应的汇编代码,并使用gdb进行断点调试和内存读取,从而破译共七个炸弹,包括六个常规炸弹和一个隐藏炸弹。
实验过程
在Ubuntu终端打开gdb,输入命令objdump -d bomb>bomb1.asm,将二进制文件反汇编为汇编代码文件,然后输入gdb ./bomb命令,使用gdb打开二进制文件bomb。这样可以在阅读汇编代码的同时对程序进行调试。
在main函数的汇编代码段中,可以看到分别调用了<phase_1>、<phase_2>、<phase_3>、<phase_4>、<phase_5>、<phase_6>代码段,它们分别对应着各个炸弹的函数。我们只要对这些代码段进行分析就可以找到拆解炸弹的方法。
phase 1
phase 1很简短,其汇编代码:
0000000000400ee0 <phase_1>:
400ee0: 48 83 ec 08 sub $0x8,%rsp
400ee4: be 00 24 40 00 mov $0x402400,%esi
//%esi中的地址为0x402400
400ee9: e8 4a 04 00 00 callq 401338 <strings_not_equal>
//调用字符串比较,相同则eax为0
400eee: 85 c0 test %eax,%eax
//是否相同
400ef0: 74 05 je 400ef7 <phase_1+0x17>
400ef2: e8 43 05 00 00 callq 40143a <explode_bomb>
400ef7: 48 83 c4 08 add $0x8,%rsp
400efb: c3 retq
其中引用了<strings_not _equal>代码段,从字面上看是比较字符串,其汇编代码如下:
0000000000401338 <strings_not_equal>:
401338: 41 54 push %r12
40133a: 55 push %rbp
40133b: 53 push %rbx
40133c: 48 89 fb mov %rdi,%rbx
//输入内容的地址
40133f: 48 89 f5 mov %rsi,%rbp
//%rbp指向%rsi答案中的内容
401342: e8 d4 ff ff ff callq 40131b <string_length>
401347: 41 89 c4 mov %eax,%r12d
//输入共多少字符
40134a: 48 89 ef mov %rbp,%rdi
//答案字符地址
40134d: e8 c9 ff ff ff callq 40131b <string_length>
401352: ba 01 00 00 00 mov $0x1,%edx
//标记
401357: 41 39 c4 cmp %eax,%r12d
//比较字符个数
40135a: 75 3f jne 40139b <strings_not_equal+0x63>
40135c: 0f b6 03 movzbl (%rbx),%eax
//输入首字符
40135f: 84 c0 test %al,%al
//为空则跳转
401361: 74 25 je 401388 <strings_not_equal+0x50>
401363: 3a 45 00 cmp 0x0(%rbp),%al
//比较第一个字符
401366: 74 0a je 401372 <strings_not_equal+0x3a>
//一样则跳转(包括都为\0)
401368: eb 25 jmp 40138f <strings_not_equal+0x57>
40136a: 3a 45 00 cmp 0x0(%rbp),%al
//比较当前字符
40136d: 0f 1f 00 nopl (%rax)
401370: 75 24 jne 401396 <strings_not_equal+0x5e>
401372: 48 83 c3 01 add $0x1,%rbx
//输入指针加一
401376: 48 83 c5 01 add $0x1,%rbp
//答案指针加一
40137a: 0f b6 03 movzbl (%rbx),%eax
//使用当前字符
40137d: 84 c0 test %al,%al
//输入内容当前字符是否为\0
40137f: 75 e9 jne 40136a <strings_not_equal+0x32>
//不为空则跳转
401381: ba 00 00 00 00 mov $0x0,%edx
//标记0,输入正确
401386: eb 13 jmp 40139b <strings_not_equal+0x63>
401388: ba 00 00 00 00 mov $0x0,%edx
40138d: eb 0c jmp 40139b <strings_not_equal+0x63>
40138f: ba 01 00 00 00 mov $0x1,%edx
401394: eb 05 jmp 40139b <strings_not_equal+0x63>
401396: ba 01 00 00 00 mov $0x1,%edx
40139b: 89 d0 mov %edx,%eax
//%eax为0,输入正确
40139d: 5b pop %rbx
40139e: 5d pop %rbp
40139f: 41 5c pop %r12
4013a1: c3 retq
可以看到,<strings_not _equal>代码段是用作字符串的比较的,<phase_1>调用它从而将地址为0x402400的字符串与输入的字符串进行对比。如果相同则进入下一个炸弹的<phase_2>代码段,否则引爆炸弹。使用x/s 0x402400命令读取该地址处的字符串,得到:
第一个拆弹密码即为:Border relations with Canada have never been better.
phase 2
phase 2的汇编代码:
0000000000400efc <phase_2>:
400efc: 55 push %rbp
400efd: 53 push %rbx
400efe: 48 83 ec 28 sub $0x28,%rsp
400f02: 48 89 e6 mov %rsp,%rsi
400f05: e8 52 05 00 00 callq 40145c <read_six_numbers>
//读六个数据
400f0a: 83 3c 24 01 cmpl $0x1,(%rsp)
//第一个数和1比较
400f0e: 74 20 je 400f30 <phase_2+0x34>
400f10: e8 25 05 00 00 callq 40143a <explode_bomb>
//等于1跳转,否则爆炸
400f15: eb 19 jmp 400f30 <phase_2+0x34>
400f17: 8b 43 fc mov -0x4(%rbx),%eax
//将rbx-4地址处的值赋给eax
400f1a: 01 c0 add %eax,%eax
//%eax=2*%eax
400f1c: 39 03 cmp %eax,(%rbx)
//比较此时eax和rbx地址处的值。其中eax是ebx-4地址处的值,即将rbx地址处的值和前一个数的两倍比较
400f1e: 74 05 je 400f25 <phase_2+0x29>
//相等则跳转至rbx+4地址处
400f20: e8 15 05 00 00 callq 40143a <explode_bomb>
400f25: 48 83 c3 04 add $0x4,%rbx
//rbx+4
400f29: 48 39 eb cmp %rbp,%rbx
//rbp为六个数的下一个地址,判断是否比较完毕
400f2c: 75 e9 jne 400f17 <phase_2+0x1b>
400f2e: eb 0c jmp 400f3c <phase_2+0x40>
400f30: 48 8d 5c 24 04 lea 0x4(%rsp),%rbx
400f35: 48 8d 6c 24 18 lea 0x18(%rsp),%rbp
400f3a: eb db jmp 400f17 <phase_2+0x1b>
400f3c: 48 83 c4 28 add $0x28,%rsp
400f40: 5b pop %rbx
400f41: 5d pop %rbp
400f42: c3 retq
<read_six_numbers>代码段将读到的第一个数字的地址存在%rsp存储的地址中。而第一个数必须是1,根据循环可以知道下一个数是前一个数的两倍。因此,这六个数应该为:1 2 4 8 16 32。
phase 3
phase 3的汇编代码如下:
0000000000400f43 <phase_3>:
400f43: 48 83 ec 18 sub $0x18,%rsp
400f47: 48 8d 4c 24 0c lea 0xc(%rsp),%rcx
400f4c: 48 8d 54 24 08 lea 0x8(%rsp),%rdx
400f51: be cf 25 40 00 mov $0x4025cf,%esi
400f56: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
400f5b: e8 90 fc ff ff callq 400bf0 <aaa@qq.com>
//读取输入
400f60: 83 f8 01 cmp $0x1,%eax
400f63: 7f 05 jg 400f6a <phase_3+0x27>
400f65: e8 d0 04 00 00 callq 40143a <explode_bomb>
400f6a: 83 7c 24 08 07 cmpl $0x7,0x8(%rsp)
400f6f: 77 3c ja 400fad <phase_3+0x6a>
//如果第一个数大于7,炸弹爆炸
400f71: 8b 44 24 08 mov 0x8(%rsp),%eax
400f75: ff 24 c5 70 24 40 00 jmpq *0x402470(,%rax,8)
400f7c: b8 cf 00 00 00 mov $0xcf,%eax
400f81: eb 3b jmp 400fbe <phase_3+0x7b>
400f83: b8 c3 02 00 00 mov $0x2c3,%eax
400f88: eb 34 jmp 400fbe <phase_3+0x7b>
400f8a: b8 00 01 00 00 mov $0x100,%eax
400f8f: eb 2d jmp 400fbe <phase_3+0x7b>
400f91: b8 85 01 00 00 mov $0x185,%eax
400f96: eb 26 jmp 400fbe <phase_3+0x7b>
400f98: b8 ce 00 00 00 mov $0xce,%eax
400f9d: eb 1f jmp 400fbe <phase_3+0x7b>
400f9f: b8 aa 02 00 00 mov $0x2aa,%eax
400fa4: eb 18 jmp 400fbe <phase_3+0x7b>
400fa6: b8 47 01 00 00 mov $0x147,%eax
400fab: eb 11 jmp 400fbe <phase_3+0x7b>
400fad: e8 88 04 00 00 callq 40143a <explode_bomb>
400fb2: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
400fb7: eb 05 jmp 400fbe <phase_3+0x7b>
400fb9: b8 37 01 00 00 mov $0x137,%eax
400fbe: 3b 44 24 0c cmp 0xc(%rsp),%eax
400fc2: 74 05 je 400fc9 <phase_3+0x86>
400fc4: e8 71 04 00 00 callq 40143a <explode_bomb>
400fc9: 48 83 c4 18 add $0x18,%rsp
400fcd: c3 retq
在执行scanf之前,将0x4025cf存储进了esi寄存器中,先来读取一下地址0x4025cf中的内容。
可以判断,scanf读取的数据格式为两个整型值。
phase 3的汇编代码中间部分有很多jmp,并且都跟着一个赋值的操作,之后紧接着就与第二个输入的数进行比较。初步判断这是一个switch语句,每一个jmp是一个case。这里一共有七个jmp,并且输入的第一个值不能大于7,说明case语句应该有7条,这进一步验证了这个想法。
选取case 2语句,即第一个数为2,此时对应的第二个数应该为0x2c3,即707。输入2 707,炸弹成功解除。
但后来测试时发现输入1 207(0xcf)并不能成功解除炸弹,但输入0 207可以解除。进一步测试输入1 707仍不能解除炸弹。查找原因,发现没有弄清楚switch语句中跳转表的对应关系。可以看到switch查找表的存储位置为0x402470(jmpq *0x402470(,%rax,8)),使用p/x *0x402470 @16查看跳转表:
则对应的关系为:
case标号 | 跳转地址 | %eax |
---|---|---|
0 | 0x400f7c | 0xcf |
1 | 0x400fb9 | 0x137 |
2 | 0x400f83 | 0x2c3 |
3 | 0x400f8a | 0x100 |
4 | 0x400f91 | 0x185 |
5 | 0x400f98 | 0xce |
6 | 0x400f9f | 0x2aa |
7 | 0x400fa6 | 0x147 |
这便解释了出现不对应现象的原因。
phase 4
phase 4的汇编代码如下:
000000000040100c <phase_4>:
40100c: 48 83 ec 18 sub $0x18,%rsp
401010: 48 8d 4c 24 0c lea 0xc(%rsp),%rcx
//num2
401015: 48 8d 54 24 08 lea 0x8(%rsp),%rdx
//num1
40101a: be cf 25 40 00 mov $0x4025cf,%esi
//%d %d
40101f: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
401024: e8 c7 fb ff ff callq 400bf0 <aaa@qq.com>
401029: 83 f8 02 cmp $0x2,%eax
40102c: 75 07 jne 401035 <phase_4+0x29>
//boom
40102e: 83 7c 24 08 0e cmpl $0xe,0x8(%rsp)
//num1应小于14
401033: 76 05 jbe 40103a <phase_4+0x2e>
401035: e8 00 04 00 00 callq 40143a <explode_bomb>
40103a: ba 0e 00 00 00 mov $0xe,%edx
//%edx=14
40103f: be 00 00 00 00 mov $0x0,%esi
//%esi=0
401044: 8b 7c 24 08 mov 0x8(%rsp),%edi
401048: e8 81 ff ff ff callq 400fce <func4>
40104d: 85 c0 test %eax,%eax
//func4的输出应为0
40104f: 75 07 jne 401058 <phase_4+0x4c>
401051: 83 7c 24 0c 00 cmpl $0x0,0xc(%rsp)
//num2应为0
401056: 74 05 je 40105d <phase_4+0x51>
401058: e8 dd 03 00 00 callq 40143a <explode_bomb>
40105d: 48 83 c4 18 add $0x18,%rsp
401061: c3 retq
与三相同,这里读取的数据格式是两个整型,分别为num1和num2。这里应该引起重视的是代码段,要求其返回值为0。它的三个输入参数分别为%rdx、%edx和%esi,其汇编代码如下:
0000000000400fce <func4>:
400fce: 48 83 ec 08 sub $0x8,%rsp
400fd2: 89 d0 mov %edx,%eax
//x=14(edx) ,y=0(esi)
400fd4: 29 f0 sub %esi,%eax
//x=x-y
400fd6: 89 c1 mov %eax,%ecx
//c=x
400fd8: c1 e9 1f shr $0x1f,%ecx
//右移31位
400fdb: 01 c8 add %ecx,%eax
400fdd: d1 f8 sar %eax
400fdf: 8d 0c 30 lea (%rax,%rsi,1),%ecx
400fe2: 39 f9 cmp %edi,%ecx
400fe4: 7e 0c jle 400ff2 <func4+0x24>
400fe6: 8d 51 ff lea -0x1(%rcx),%edx
400fe9: e8 e0 ff ff ff callq 400fce <func4>
400fee: 01 c0 add %eax,%eax
400ff0: eb 15 jmp 401007 <func4+0x39>
400ff2: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
400ff7: 39 f9 cmp %edi,%ecx
400ff9: 7d 0c jge 401007 <func4+0x39>
400ffb: 8d 71 01 lea 0x1(%rcx),%esi
400ffe: e8 cb ff ff ff callq 400fce <func4>
401003: 8d 44 00 01 lea 0x1(%rax,%rax,1),%eax
401007: 48 83 c4 08 add $0x8,%rsp
40100b: c3 retq
写出对应的C代码:
int fun4(num, p, d)
{
int a = (d – p + (d >= p) ? 0 : -1) / 2;
int c = a;
if (num > c)
{
d = c-1;
int r1 = fun4(num, p, d);
return r1 * 2;
}
else
{
if (c == num)
return 0;
else
{
p = c+1;
int r2 = fun4(num, p, d);
return (2 * r2 + 1);
}
}
}
要是返回值为0,则应有num=c。输入fun4的值中,num参数为num1,其值小于14;p=0,d=14。满足d>=p,此时相当于c=(d-p)/2=7。因此,num1=7(满足num1<14)。而num2必须为0(cmpl $0x0,0xc(%rsp)),因此第四个炸弹的密码为:7 0。
phase 5
先看phase 5的汇编代码:
0000000000401062 <phase_5>:
401062: 53 push %rbx
401063: 48 83 ec 20 sub $0x20,%rsp
401067: 48 89 fb mov %rdi,%rbx
40106a: 64 48 8b 04 25 28 00 mov %fs:0x28,%rax
401071: 00 00
401073: 48 89 44 24 18 mov %rax,0x18(%rsp)
401078: 31 c0 xor %eax,%eax
40107a: e8 9c 02 00 00 callq 40131b <string_length>
40107f: 83 f8 06 cmp $0x6,%eax
//string length=6
401082: 74 4e je 4010d2 <phase_5+0x70>
401084: e8 b1 03 00 00 callq 40143a <explode_bomb>
401089: eb 47 jmp 4010d2 <phase_5+0x70>
40108b: 0f b6 0c 03 movzbl (%rbx,%rax,1),%ecx
//读入一个输入字符
40108f: 88 0c 24 mov %cl,(%rsp)
//该输入字符后四位
401092: 48 8b 14 24 mov (%rsp),%rdx
401096: 83 e2 0f and $0xf,%edx
//%edx=%dl只取后四位
401099: 0f b6 92 b0 24 40 00 movzbl 0x4024b0(%rdx),%edx
//maduiersnfotvbylSo you think you can stop the bomb with ctrl-c, do you?
//在这个字符串中用已输入字符的后四位为索引进行查找 9 15 14 5 6 7
4010a0: 88 54 04 10 mov %dl,0x10(%rsp,%rax,1)
//从这里开始存放六个字符
4010a4: 48 83 c0 01 add $0x1,%rax
//index++
4010a8: 48 83 f8 06 cmp $0x6,%rax
//共6个
4010ac: 75 dd jne 40108b <phase_5+0x29>
4010ae: c6 44 24 16 00 movb $0x0,0x16(%rsp)
4010b3: be 5e 24 40 00 mov $0x40245e,%esi
//flyers
4010b8: 48 8d 7c 24 10 lea 0x10(%rsp),%rdi
4010bd: e8 76 02 00 00 callq 401338 <strings_not_equal>
4010c2: 85 c0 test %eax,%eax
//字符串相同
4010c4: 74 13 je 4010d9 <phase_5+0x77>
4010c6: e8 6f 03 00 00 callq 40143a <explode_bomb>
4010cb: 0f 1f 44 00 00 nopl 0x0(%rax,%rax,1)
4010d0: eb 07 jmp 4010d9 <phase_5+0x77>
4010d2: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
4010d7: eb b2 jmp 40108b <phase_5+0x29>
4010d9: 48 8b 44 24 18 mov 0x18(%rsp),%rax
4010de: 64 48 33 04 25 28 00 xor %fs:0x28,%rax
4010e5: 00 00
4010e7: 74 05 je 4010ee <phase_5+0x8c>
4010e9: e8 42 fa ff ff callq 400b30 <aaa@qq.com>
4010ee: 48 83 c4 20 add $0x20,%rsp
4010f2: 5b pop %rbx
4010f3: c3 retq
先用x/s指令看看汇编代码中出现的两个地址中存放了什么:
语言有些许嘲讽,这个炸弹的密码不是像第一个那样那么简单。但这句话里值得注意的是前面的一些乱码,也许其中有相关信息。
另一个:
得到这两个信息后,开始分析汇编代码。代码要求输入共六个字符,然后进入循环,每次取其中的一个字符并依此增加,直到六个字符都被取完。在取得一个字符之后,用这个字符的ASCII码的后四位作为索引,在第一个字符串即maduiersnfotvbylSo you think you can stop the bomb with ctrl-c, do you?中取得相应的字符。由于四位索引是0-16,故这里只能取到前面 的一串乱码maduiersnfotvbyl,正好16个字符,这印证了之前的想法。
在从这些乱码中去除相应字符后,将所有的字符与第二个字符串即flyers进行比较,它们二者应该相同。故可以反推,在乱码中取得字符的索引依次是:9、15、14、5、6、7。对应的二进制码为1001、1111、1110、0101、0110、0111。通过查找ASCII码表,可以确定这样一组字符(答案不唯一):IONUVW。输入后成功拆弹。
phase 6
phase 6的汇编代码为:
00000000004010f4 <phase_6>:
4010f4: 41 56 push %r14
4010f6: 41 55 push %r13
4010f8: 41 54 push %r12
4010fa: 55 push %rbp
4010fb: 53 push %rbx
4010fc: 48 83 ec 50 sub $0x50,%rsp
401100: 49 89 e5 mov %rsp,%r13
401103: 48 89 e6 mov %rsp,%rsi
401106: e8 51 03 00 00 callq 40145c <read_six_numbers>
40110b: 49 89 e6 mov %rsp,%r14
40110e: 41 bc 00 00 00 00 mov $0x0,%r12d
401114: 4c 89 ed mov %r13,%rbp
401117: 41 8b 45 00 mov 0x0(%r13),%eax
40111b: 83 e8 01 sub $0x1,%eax
40111e: 83 f8 05 cmp $0x5,%eax
//num<=6
401121: 76 05 jbe 401128 <phase_6+0x34>
401123: e8 12 03 00 00 callq 40143a <explode_bomb>
401128: 41 83 c4 01 add $0x1,%r12d
40112c: 41 83 fc 06 cmp $0x6,%r12d
401130: 74 21 je 401153 <phase_6+0x5f>
//已读入六个数
401132: 44 89 e3 mov %r12d,%ebx
401135: 48 63 c3 movslq %ebx,%rax
401138: 8b 04 84 mov (%rsp,%rax,4),%eax
40113b: 39 45 00 cmp %eax,0x0(%rbp)
40113e: 75 05 jne 401145 <phase_6+0x51>
//相邻两个num不等
401140: e8 f5 02 00 00 callq 40143a <explode_bomb>
401145: 83 c3 01 add $0x1,%ebx
401148: 83 fb 05 cmp $0x5,%ebx
40114b: 7e e8 jle 401135 <phase_6+0x41>
//六个数字读取完毕
40114d: 49 83 c5 04 add $0x4,%r13
//指向num的指针,依次+4
401151: eb c1 jmp 401114 <phase_6+0x20>
401153: 48 8d 74 24 18 lea 0x18(%rsp),%rsi
401158: 4c 89 f0 mov %r14,%rax
40115b: b9 07 00 00 00 mov $0x7,%ecx
401160: 89 ca mov %ecx,%edx
401162: 2b 10 sub (%rax),%edx
//7-num
401164: 89 10 mov %edx,(%rax)
401166: 48 83 c0 04 add $0x4,%rax
40116a: 48 39 f0 cmp %rsi,%rax
40116d: 75 f1 jne 401160 <phase_6+0x6c>
//6个全部循环
40116f: be 00 00 00 00 mov $0x0,%esi
401174: eb 21 jmp 401197 <phase_6+0xa3>
401176: 48 8b 52 08 mov 0x8(%rdx),%rdx //0x6032d8
40117a: 83 c0 01 add $0x1,%eax
40117d: 39 c8 cmp %ecx,%eax
40117f: 75 f5 jne 401176 <phase_6+0x82>
401181: eb 05 jmp 401188 <phase_6+0x94>
401183: ba d0 32 60 00 mov $0x6032d0,%edx
//L\001
401188: 48 89 54 74 20 mov %rdx,0x20(%rsp,%rsi,2)
40118d: 48 83 c6 04 add $0x4,%rsi
401191: 48 83 fe 18 cmp $0x18,%rsi
401195: 74 14 je 4011ab <phase_6+0xb7>
//六个比较完毕则跳转
401197: 8b 0c 34 mov (%rsp,%rsi,1),%ecx
40119a: 83 f9 01 cmp $0x1,%ecx
40119d: 7e e4 jle 401183 <phase_6+0x8f>
40119f: b8 01 00 00 00 mov $0x1,%eax
4011a4: ba d0 32 60 00 mov $0x6032d0,%edx
//第一个结点的地址0x6032d0
//L\001
4011a9: eb cb jmp 401176 <phase_6+0x82>
4011ab: 48 8b 5c 24 20 mov 0x20(%rsp),%rbx
4011b0: 48 8d 44 24 28 lea 0x28(%rsp),%rax
4011b5: 48 8d 74 24 50 lea 0x50(%rsp),%rsi
4011ba: 48 89 d9 mov %rbx,%rcx
4011bd: 48 8b 10 mov (%rax),%rdx
4011c0: 48 89 51 08 mov %rdx,0x8(%rcx)
//newN放在(newN-1+8)
4011c4: 48 83 c0 08 add $0x8,%rax
4011c8: 48 39 f0 cmp %rsi,%rax
4011cb: 74 05 je 4011d2 <phase_6+0xde>
//六个数处理完毕
4011cd: 48 89 d1 mov %rdx,%rcx
4011d0: eb eb jmp 4011bd <phase_6+0xc9>
4011d2: 48 c7 42 08 00 00 00 movq $0x0,0x8(%rdx)
//(new6+8),链表尾指针为空
4011d9: 00
4011da: bd 05 00 00 00 mov $0x5,%ebp
//按照降序重建链表
4011df: 48 8b 43 08 mov 0x8(%rbx),%rax
//new2
4011e3: 8b 00 mov (%rax),%eax
4011e5: 39 03 cmp %eax,(%rbx)
//第一个数是否大于第二个数
4011e7: 7d 05 jge 4011ee <phase_6+0xfa>
4011e9: e8 4c 02 00 00 callq 40143a <explode_bomb>
4011ee: 48 8b 5b 08 mov 0x8(%rbx),%rbx
4011f2: 83 ed 01 sub $0x1,%ebp
4011f5: 75 e8 jne 4011df <phase_6+0xeb>
4011f7: 48 83 c4 50 add $0x50,%rsp
4011fb: 5b pop %rbx
4011fc: 5d pop %rbp
4011fd: 41 5c pop %r12
4011ff: 41 5d pop %r13
401201: 41 5e pop %r14
401203: c3 retq
从汇编代码中可以判断,这里访问了一个共有六个元素的链表,链表的首地址为0x6032d0,每个元素共有四个字节。先用p/x *0x6032d0 @24指令看看这个链表里储存的是什么。
链表中每个元素共四个字节,前两个字节用于储存数据,第三个字节存放着链表下一个元素的地址,最后一个字节均为0。可以看到第六个元素的地址字节存放的数据为0,说明该链表确实只有六个字节。其中第一个字节为需要排序的数,汇编语言将其从大到小降序排列,重新更改链表顺序,然后再按顺序读取第二个字节的数,与输入进行比较。但是输入的数据在比较之前进行了一步额外的处理,即:若输入的数为num,则将要与链表中的数据进行比较的数为temp=7-num。
由此可知道,重新排序后的链表中第二个字节的数据为:3、4、5、6、1、2。故输入的数应该为:4、3、2、1、6、5。
secret phase
在寻找第三个炸弹密码的那个尚不能解释的现象的原因时发现,在紧跟着<phase_6>后面的代码段之后有一个<secret_phase>代码段,这段代码好像一直没有被运行过。翻看汇编代码发现它也可以跳转至<explode_bomb>使炸弹爆炸。由于并不知道这段代码在哪里被调用,将所有的代码复制到编辑器中,全局查找“secret_phase”字样,发现在<phase_defused>中可以跳转至该代码段,为了找到避免炸弹爆炸的方法,需要进一步找出跳转条件。
<phase_defused>代码段如下:
00000000004015c4 <phase_defused>:
4015c4: 48 83 ec 78 sub $0x78,%rsp
4015c8: 64 48 8b 04 25 28 00 mov %fs:0x28,%rax
4015cf: 00 00
4015d1: 48 89 44 24 68 mov %rax,0x68(%rsp)
4015d6: 31 c0 xor %eax,%eax
4015d8: 83 3d 81 21 20 00 06 cmpl $0x6,0x202181(%rip) # 603760 <num_input_strings>
//输入的字符串是否是六个
4015df: 75 5e jne 40163f <phase_defused+0x7b>
//不等于则跳转
4015e1: 4c 8d 44 24 10 lea 0x10(%rsp),%r8
4015e6: 48 8d 4c 24 0c lea 0xc(%rsp),%rcx
4015eb: 48 8d 54 24 08 lea 0x8(%rsp),%rdx
4015f0: be 19 26 40 00 mov $0x402619,%esi
//%d %d %s
4015f5: bf 70 38 60 00 mov $0x603870,%edi
//7 0
4015fa: e8 f1 f5 ff ff callq 400bf0 <aaa@qq.com>
4015ff: 83 f8 03 cmp $0x3,%eax
//输入是否为3个
401602: 75 31 jne 401635 <phase_defused+0x71>
//不是则跳转
401604: be 22 26 40 00 mov $0x402622,%esi
//DrEvil
401609: 48 8d 7c 24 10 lea 0x10(%rsp),%rdi
40160e: e8 25 fd ff ff callq 401338 <strings_not_equal>
401613: 85 c0 test %eax,%eax
//是否相同
401615: 75 1e jne 401635 <phase_defused+0x71>
//不
//相同
401617: bf f8 24 40 00 mov $0x4024f8,%edi//Curses, you've found the secret phase!
40161c: e8 ef f4 ff ff callq 400b10 <aaa@qq.com>
401621: bf 20 25 40 00 mov $0x402520,%edi
//7 0
401626: e8 e5 f4 ff ff callq 400b10 <aaa@qq.com>
40162b: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
401630: e8 0d fc ff ff callq 401242 <secret_phase>
401635: bf 58 25 40 00 mov $0x402558,%edi
40163a: e8 d1 f4 ff ff callq 400b10 <aaa@qq.com>
40163f: 48 8b 44 24 68 mov 0x68(%rsp),%rax
401644: 64 48 33 04 25 28 00 xor %fs:0x28,%rax
40164b: 00 00
40164d: 74 05 je 401654 <phase_defused+0x90>
40164f: e8 dc f4 ff ff callq 400b30 <aaa@qq.com>
401654: 48 83 c4 78 add $0x78,%rsp
401658: c3 retq
401659: 90 nop
40165a: 90 nop
40165b: 90 nop
40165c: 90 nop
40165d: 90 nop
40165e: 90 nop
40165f: 90 nop
可以看到,<phase_defused>代码段在每次拆解炸弹成功后都被执行,判断是否已经输入了共六个字符串。如果已经输入了六个字符串(说明六个炸弹已经都被成功拆解),就进入代码段的主体部分。
可以看到紧接着,程序又读取了一次字符,但读取后判断是否是三个字符。不是就跳出<phase_defused>,说明这里应该读取共三个字符。但看之前的输入,并没有三个字符的情况。说明如果想打开这个隐藏炸弹的**过程,必须将某一个炸弹的密码改为3个字符(串)。而在<phase_defused>代码段读取这三个字符之前,代码已经设置了字符读取的地址:0x603870(mov $0x603870,%edi),我们在这里设置断点,将之前的正确答案都输入后,使用x/s 0x603870指令看看读取的到底是之前输入的哪一个字符串。
由此我们可以判断,需要在第四个炸弹的**密码后添加一个字符(串)才能开启隐藏炸弹。为了知道第三个输入是什么类型,使用x/s 0x402619查看0x402619地址中的内容(mov $0x402619,%esi):
第三个输入应为字符串。而接着又进行了一次字符串比较,被比较的字符串的地址位于0x402622,查看0x402622处的内容:
在第四个炸弹密码后加入DrEvil后,成功进入隐藏炸弹secret phase:
<secret_phase>代码如下:
0000000000401242 <secret_phase>:
401242: 53 push %rbx
401243: e8 56 02 00 00 callq 40149e <read_line>
401248: ba 0a 00 00 00 mov $0xa,%edx
40124d: be 00 00 00 00 mov $0x0,%esi
401252: 48 89 c7 mov %rax,%rdi
401255: e8 76 f9 ff ff callq 400bd0 <aaa@qq.com>
40125a: 48 89 c3 mov %rax,%rbx
40125d: 8d 40 ff lea -0x1(%rax),%eax
401260: 3d e8 03 00 00 cmp $0x3e8,%eax
//1000<=%eax
401265: 76 05 jbe 40126c <secret_phase+0x2a>
401267: e8 ce 01 00 00 callq 40143a <explode_bomb>
40126c: 89 de mov %ebx,%esi
40126e: bf f0 30 60 00 mov $0x6030f0,%edi
//address:0x24 36
401273: e8 8c ff ff ff callq 401204 <fun7>
401278: 83 f8 02 cmp $0x2,%eax
//return 2
40127b: 74 05 je 401282 <secret_phase+0x40>
40127d: e8 b8 01 00 00 callq 40143a <explode_bomb>
401282: bf 38 24 40 00 mov $0x402438,%edi
401287: e8 84 f8 ff ff callq 400b10 <aaa@qq.com>
40128c: e8 33 03 00 00 callq 4015c4 <phase_defused>
401291: 5b pop %rbx
401292: c3 retq
401293: 90 nop
401294: 90 nop
401295: 90 nop
401296: 90 nop
401297: 90 nop
401298: 90 nop
401299: 90 nop
40129a: 90 nop
40129b: 90 nop
40129c: 90 nop
40129d: 90 nop
40129e: 90 nop
40129f: 90 nop
其中代码如下:
0000000000401204 <fun7>:
401204: 48 83 ec 08 sub $0x8,%rsp
401208: 48 85 ff test %rdi,%rdi
40120b: 74 2b je 401238 <fun7+0x34>
40120d: 8b 17 mov (%rdi),%edx 36
40120f: 39 f2 cmp %esi,%edx
401211: 7e 0d jle 401220 <fun7+0x1c>
401213: 48 8b 7f 08 mov 0x8(%rdi),%rdi
401217: e8 e8 ff ff ff callq 401204 <fun7>
40121c: 01 c0 add %eax,%eax
40121e: eb 1d jmp 40123d <fun7+0x39>
401220: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
401225: 39 f2 cmp %esi,%edx
401227: 74 14 je 40123d <fun7+0x39>
401229: 48 8b 7f 10 mov 0x10(%rdi),%rdi
40122d: e8 d2 ff ff ff callq 401204 <fun7>
401232: 8d 44 00 01 lea 0x1(%rax,%rax,1),%eax
401236: eb 05 jmp 40123d <fun7+0x39>
401238: b8 ff ff ff ff mov $0xffffffff,%eax
40123d: 48 83 c4 08 add $0x8,%rsp
401241: c3 retq
将改写为C代码:
int fun7(num, *p)
{
int temp = *p;
if(num < temp)
{
p=p + 8;
int r1 = fun7(num, *p);
return 2 * r1;
}
else
{
if(num == temp)
return 0;
else
{
p = p + 16;
int r2 = fun7(num, *p);
return 2 * r2 + 1;
}
}
}
要求fun7的返回值为2。fun7递归的底层应该是返回0,我们由此往前推,只有在第三步num==temp返回0,第二步num>temp返回20+1=1,第三部num<temp返回21=2,fun7最终的返回值才为2。也就是说,最开始输入的参数*p所指向的内存中的值应该大于输入的num,内存增加8个字节后其中的值应该小于输入的num,再增加16和字节后其中的值应该等于输入的num。而初次输入的地址的值为:0x6030f0,使用p/x *0x6030f0 @25指令读取包括该地址在内及后续的24个字节的数据,得到:
可以看到增加8个字节再增加16个字节后地址中存储的值为0x16即22。若输入的num为22(0x16),0x16<0x24,0x16>0x8,均满足条件,故22应为输入的数字。输入22后,隐藏炸弹也被拆除。
至此,所有的炸弹都已被拆除了。