軟件工程師，記錄生活，沉淀認(rèn)知" data-from="0">

1. 背景

群里有個(gè)小伙伴學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)加密方法，如同某商用軟件輸入注冊(cè)碼后就能使用擴(kuò)展功能。設(shè)計(jì)時(shí)他很自然的想著所寫的加密措施是否足夠健壯安全，是否有什么方法可以繞過(guò)加密檢查，也就是破解。

權(quán)限管理僅在啟動(dòng)后檢查一次注冊(cè)碼是否有效——一個(gè) if 判斷，他也認(rèn)定，若反匯編軟件只要 欺騙過(guò)這條判斷加密措施蕩然無(wú)存。

群里我給他一個(gè)破解設(shè)計(jì)思想：“利用NOP指令覆蓋相關(guān)代碼繞開(kāi)鑒權(quán)”。

2. 演示

下面是我做的一個(gè)例子演示運(yùn)用NOP指令破解：軟件a.out在破解前不是vip，直接修改二進(jìn)制文件后擁有了vip權(quán)限。

它是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？先看看源碼，源碼邏輯很簡(jiǎn)單，僅僅判斷用戶有沒(méi)有money，沒(méi)有錢當(dāng)然沒(méi)權(quán)限。

為了便于闡述原理，我編譯源碼帶上調(diào)試選項(xiàng)：-g，生成的可執(zhí)行文件a.out反匯編后就能同時(shí)看到源碼和匯編內(nèi)容。

void main(){ int money = 0; int vip = 1;
asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); asm("nop"); // 無(wú)效指令 if (money == 0) { vip = 0; }
printf("money %d vip %d\r\n", money, vip); if (vip == 1) { printf("授權(quán)成功\r\n"); } else { printf("未授權(quán)\r\n"); }}

a.dis 是反匯編文件，138行是vip=0的匯編代碼 “movl $0x0,-0x4(%rbp)”， 對(duì)應(yīng)機(jī)器碼為 “c7 45 fc 00 00 00 00” ， 左側(cè)窗口內(nèi)容是a.out二進(jìn)制文件，文件第1168字節(jié)位置找到相應(yīng)機(jī)器碼。

3. 開(kāi)始破解

接下來(lái)這么修改呢？輪到主角nop指令登場(chǎng)。

據(jù)我所知，每種處理器都會(huì)有一條瞎忙活的空指令nop（No Operation）。CPU遇到nop指令僅空轉(zhuǎn)，浪費(fèi)你的電費(fèi)，不干實(shí)際有意義的事情（其實(shí)空轉(zhuǎn)也是為了更有意義的發(fā)揮效能，上班摸魚是不是能更有活力?。?那么想辦法把“vip=0”這條語(yǔ)句生成7字節(jié)機(jī)器碼 “c7 45 fc 00 00 00 00”，替換成nop指令的機(jī)器碼，是不是就破解了呢？如果nop機(jī)器碼是2字節(jié)，我的還需考慮指令完整性對(duì)齊，覆蓋機(jī)器碼長(zhǎng)度必須是nop機(jī)器碼整數(shù)倍。

問(wèn)題來(lái)了：x86的nop指令對(duì)應(yīng)的機(jī)器碼是什么呢？習(xí)慣性百度搜索 “x86 nop 機(jī)器碼”。我這里介紹更簡(jiǎn)潔直接的方法，需要查詢什么反匯編指令，問(wèn)問(wèn)反匯編工具objdump。

有沒(méi)有注意到源碼里我寫了若干行指令 ‘a(chǎn)sm(“nop”)’，c語(yǔ)言可以嵌入?yún)R編，查看反匯編文件a.dis告訴我nop指令最終編譯得到的機(jī)器碼是什么。

反匯編后nop的機(jī)器碼是 0x90。謝天謝地，芯片工程師設(shè)計(jì)指令操作碼時(shí)只給它一個(gè)字符。任何正整數(shù)都是1的整數(shù)倍，不用考慮指令完整性對(duì)齊。

順帶留給讀者一個(gè)思考題：對(duì)于x86這種 CISC 復(fù)雜指令集，把nop指令的機(jī)器碼設(shè)計(jì)成只有一個(gè)字節(jié)，有什么好處？

替換后的源碼 “vip = 0” 這行如同被注釋掉一樣。

保存修改，再次執(zhí)行，看到了嗎！已經(jīng)得到了VIP權(quán)限。

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