Дизассемблируем код на Си — switch() { case assembler: disass(); }

Доброго времени суток.

Сегодня мы будем смотреть дизассемблированный код инструкций if, for, while, swich, которые написаны на языке Си.

Инcтрукция if

Данную инструкцию довольно просто отличить в дизассемблированном виде от других инструкций. Её отличительное свойство - одиночные инструкции условного перехода je, jne и другие команды jump.

Напишем небольшую программу на языке Си и дизассемблируем её с помощью radare2. Разницы между IDA PRO и radare2 при дизассемблировании этих программ не было обнаружено, поэтому я воспользуюсь radare2. Вы можете использовать IDA PRO.

IDA PRO

radare2

Код на Си

#include <stdio.h>

void main() {
    int x = 1;
    int y = 2;

    if(x == y) {
        printf("x = y\n");
    }
    else{
        printf("x != y\n");
    }
}

Компилируем при помощи gcc. Команда gcc -m32 prog_if.c -o prog_if. -m32 озночает, что компилироваться код будет под архитектуру x86.

Чтобы посмотреть на код в radare2, напишем команду r2 prog_if. Далее прописываем aaa для анализа кода и переходим к функции main s main. Посмотрим на код с помощью команды pdf.

Дизассемблированный вариант в radare2

Первым делом в программе происходит объявление переменных ( int x; int y ), а затем значение 1 перемещается в varch (это переменная x) и значение 2 в var10h (это переменная y). Далее идёт сравнение (cmp) 1 и 2 (cmp edx, dword [var_10h]). Эти значения не равны. Значит jne ( jump if noe equal) перейдёт по адресу 0x000011e1. Проще всего инструкцию if запомнить и опрелелить в режиме графов (команда VV для для radare2 или клавиша пробел для IDA).

Режим графов

Немного усложним задачу. Добавим вложенные инструкции. Попробуйте проанализировать этот код.

Код на Си

#include <stdio.h>

void main() {
    int x = 0;
    int y = 1;
    int z = 2;

    if(x == y) {
        if(z == 0) {
        printf("z = 0; x = y\n");
        }
        else{
            printf("z = 0; x != y\n");
        }
    }
    else {
        if(z == 0) {
            printf("z = zero and x != y.\n");
        } else {
            printf("z non-zero and x != y.\n");
        }
    }
}

Дизассемблированный вариант в radare2

Режим графов

В режиме графов это воспринимать намного проще.

Инструкция for

Циклы for всегда состоят из четырех этапов: инициализации, сравнения, выполнения инструкций и инкремента/декремента. По этим четырём этапом мы будем распозновать for в ассемблерном коде.

Код на Си

#include <stdio.h>

void main() {
    int x;

    for(x = 0; x < 100; x++) {
        printf("x = %d", x);
    }
}

Дизассемблированный вариант в radare2

1 - инициализации переменной var_ch (x = 0)
2 - сравнение, а затем jle. ( пока x не будет меньше или равен 2, выполнять цикл.)
3 - выполнения инструкций (printf)
4 - инкрмент переменной var_ch (++x)

Режим графов

Инструкция while

Цикл while часто используется при ожидании, пока не будет выполнено какое-то условие, например получение команды или пакета. В ассемблере циклы while похожи на for, но их легче понять. В ассемблере это выражение похоже на цикл for, но инкремента может и не быть.

Код на Си

#include <stdio.h>

int func_1(int x);
int change_status();

int main() {
    int status = 0;

    while(status == 0) {
        printf("int e = %d", func_1(5) );
        status = change_status();
    }

    return 0;
}

int change_status() {
    return 1;
}

int func_1(int x) {
    int c;
    int e;
    int l;

    c = 1 + 2;
    e = x / 5;
    l = 4 - 2;

    return e;
}

Дизассемблированный вариант в radare2

1 - инициализации переменной var_4h (status = 0)
2 - сравнение, а затем je. ( пока x равен 0, выполнять цикл.)
3 - выполнения инструкций (func1, printf, change_status)

Режим графов

Инструкция switch

Конструкция switch обычно компилируется двумя способами: по примеру условного выражения или как таблица переходов.

Компиляция по примеру условного выражения

Код на Си

#include <stdio.h>

int main() {
    int i = 3;

    switch(i) {
        case 1:
            printf("CASE_1 i = %d", i+4);
            break;
        case 2:
            printf("CASE_2 i = %d", i+9);
            break;
        case 3:
            printf("CASE_3 i = %d", i+14);
            break;
    }
    return 0;
}

Дизассемблированный вариант в radare2

1 - инициализации переменной var_4h (i = 3)
2 - выполнения инструкций (add, printf)

Чтобы понять какой "case" выбран, происходит сравниение (cmp, а затем je, jne) переменной i с значением case.

Режим графов

Глядя на этот код, сложно (если вообще возможно) сказать, что представлял собой оригинальный исходный текст — конструкцию switch или последовательность выражений if . В обоих случаях код выглядит одинаково, поскольку оба выражения используют множество инструкций cmp и je или jne.

Таблица переходов

Следующий пример ассемблерного кода часто можно встретить в больших смежных выражениях switch. Мы добавим case 4 и инструкцию по умолчанию.

Код на Си

#include <stdio.h>

int main() {
    int i = 3;

    switch(i) {
        case 1:
            printf("CASE_1 i = %d", i+4);
            break;
        case 2:
            printf("CASE_2 i = %d", i+9);
            break;
        case 3:
            printf("CASE_3 i = %d", i+14);
            break;
        case 4:
            printf("CASE_3 i = %d", i+19);
            break;
        default:
            break;
    }
    return 0;
}

Дизассемблированный вариант в radare2

1 - инициализации переменной var_4h (i = 3)
2 - выполнения инструкций (add, printf)

Вот этот дизасcемблированный код довольно сложно быстро отличить от if и вообще понять что и как тут. В режиме графов всё будет более понятно.

Режим графов

Режим графов - ваш друг в дизасcемблировании :)

На этом всё. Рекомендую попробовать самому написать программы на Си, скомпилировать и изучить дизасcемблированный код. Практика и ещё раз практика!

Спасибо за внимание. Не болейте.