リバースエンジニアリングおよび脆弱性の発見のためのLinuxバイナリ分析-Linux-php.cn

Linux Binary Analysis for Reverse Engineering and Vulnerability Discovery

はじめに

バイナリ分析は、ネットワークセキュリティとソフトウェア開発の分野でユニークな位置を占めています。これは、コンパイルされたプログラムを確認して、元のソースコードにアクセスせずに脆弱性を特定したり、脆弱性を特定したり、デバッグの問題を特定したりできる手法です。バイナリ分析スキルは、サーバー、組み込みシステム、さらにはパーソナルコンピューティングを支配するLinuxシステムにとって重要です。

この記事では、Linuxバイナリ分析、リバースエンジニアリング、脆弱性の発見の世界に連れて行かれます。あなたが経験豊富なサイバーセキュリティの専門家であろうと、意欲的なリバースエンジニアであろうと、この魅力的な分野を定義するツール、技術的および倫理的な考慮事項についての洞察を得ることができます。

Linuxバイナリファイルの理解

バイナリファイルを分析するには、まずその構造と動作を理解する必要があります。

Linuxバイナリとは何ですか？ Linuxバイナリファイルは、オペレーティングシステムによって実行されたマシンコードファイルをコンパイルされます。これらのファイルは、通常、UNIXクラスシステムで使用される一般的な標準である実行可能ファイルおよびリンク可能な形式（ELF）に準拠しています。

ELFファイルの構成

ELFバイナリファイルはいくつかの重要な部分に分割されており、それぞれに独自の機能があります。

：アーキテクチャ、エントリポイント、タイプ（実行可能ファイル、共有ライブラリなど）を含むメタデータが含まれています。

：コード（.text）、初期化されたデータ（.data）、初期化データ（.bs）などを含む。

セグメント

：実行中に使用されるバイナリファイルのメモリマップ部分。

シンボルテーブル

：アドレス（非クリップバイナリファイル）への関数名と変数をマップします。

バイナリファイルをチェックするためのツール

一般的に使用されるいくつかの初心者ツール：

readelf

：ELFファイル構造に関する詳細情報を表示します。

objdump ：バイナリファイルを分解し、マシンコードの詳細な理解を提供します。
文字列：バイナリファイルから印刷可能な文字列を抽出し、通常は構成データまたはエラーメッセージを表示します。
リバースエンジニアリングの概要

リバースエンジニアリングとは何ですか？リバースエンジニアリングとは、内部の仕組みを理解するためのプログラムのプロファイリングを指します。これは、独自のソフトウェアのデバッグ、マルウェアの分析、セキュリティ監査の実行などのシナリオにとって重要です。

法的および倫理的な考慮事項リバースエンジニアリングは通常、合法的な灰色の領域にあります。必ず法律およびライセンス契約を遵守してください。不正な目的でリバースエンジニアリングの洞察を使用するなど、不道徳な慣行は避けてください。

リバースエンジニアリング方法

効率的なリバースエンジニアリングは、静的分析と動的分析手法を組み合わせています。静的分析手法 - susassembler ：ghidraやida proなどのツールは、マシンコードを人間の読み取り可能なアセンブリコードに変換します。これにより、アナリストが制御フローとロジックを再構築するのに役立ちます。

マニュアルコードレビュー：アナリストは、疑わしいループやメモリアクセスなどのパターンと脆弱性を特定します。

バイナリの違い分析：2つのバイナリファイルを比較して、通常はパッチまたは更新を分析するために使用される違いを識別します。

ダイナミック分析テクノロジー - debugger
：gdbやlldbなどのツールは、バイナリファイルを実行するリアルタイムデバッグを許可して、変数、メモリ、および実行プロセスを確認します。

トラッキングツール：strace およびltraceモニターシステムとライブラリの呼び出しは、ランタイムの動作を明らかにします。

Embroider ： qemuなどのプラットフォームは、バイナリファイルを実行および分析するための安全な環境を提供します。

静的分析と動的分析を組み合わせることで、状況をより包括的に理解することができます。たとえば、静的分析では疑わしい機能が明らかになる場合がありますが、動的分析では実行をリアルタイムでテストできます。 Linuxバイナリファイルでの脆弱性の発見

バイナリファイルの一般的な脆弱性

フォーマット文字列の脆弱性：printfクラス関数の誤ったユーザー入力を活用します。 リリース後の使用中のエラー

- fuzzer ：

や

libfuzzer >などのツールは、自動的に入力を生成して、クラッシュまたは予期しない動作を検出します。 Static Analyzer ：codeQland

clang static Analyzer

シンボル実行：angrなどのツールは、可能なすべての実行パスを分析して、潜在的なセキュリティ問題を特定します。
ケーススタディ：OpenSSLの悪名高いハートブリードの脆弱性は、誤った境界チェックを悪用し、攻撃者が機密データを漏らすことができます。このような脆弱性を分析すると、強力なバイナリ分析の重要性が強調されています。

セキュリティ上の理由から、環境を設定して、仮想マシンまたはコンテナを使用します。

必要なツールのインストール：GDB、RADARE2、BINWALKなど。

偶発的な損傷を防ぐために、サンドボックスに不明なバイナリファイルを分離します。

実用的な手順1バイナリファイルを確認します。ファイルを使用して基本情報を収集します。 2。 3。 4。脆弱性を識別：通常、安全でない慣行を表すstrcpyやsprintfなどの関数を見つけます。 5。テスト入力：ファジングツールを使用して、予期しない入力を提供し、反応を観察します。 高度なテーマ混乱した反逆技術攻撃者または開発者は、分析を妨げるためにコード難読化や反障害技術などの手法を使用する場合があります。

unplacker などのツールや、反抗剤チェックをバイパスするなどのテクニックが役立ちます。

脆弱性の悪用

脆弱性が発見された後、pwntools や
ropgadget
などのツールは、概念実証を作成するのに役立ちます。 Return-Guided Programming（ROP）などの手法は、バッファオーバーフローを利用できます。
バイナリ分析における機械学習
新しいツールは、機械学習を使用してバイナリファイルのパターンを識別して、脆弱性を識別するのに役立ちます。