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[11634] 2017-08-07_Angr：一个具有动态符号执行和静态分析的二进制分析工具

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-18
2017-08-07_Angr：一个具有动态符号执行和静态分析的二进制分析工具 A n g r ： 一 个 具 有 动 态 符 号 执 行 和 静 态 分 析 的 二 进 制 分 析 工 具 S t a y R e a l   F r e e B u f   2 0 1 7 - 0 8 - 0 7 什 么 是 什 么 是 a n g r ： ： a n g r 是 一 个 二 进 制 代 码 分 析 工 具 ， 能 够 自 动 化 完 成 二 进 制 文 件 的 分 析 ， 并 找 出 漏 洞 。 在 二 进 制 代 码 中 寻 找 并 且 利 用 漏 洞 是 一 项 非 常 具 有 挑 战 性 的 工 作 ， 它 的 挑 战 性 主 要 在 于 人 工 很 难 直 观 的 看 出 二 进 制 代 码 中 的 数 据 结 构 、 控 制 流 信 息 等 。 a n g r 是 一 个 基 于 p y t h o n 的 二 进 制 漏 洞 分 析 框 架 ， 它 将 以 前 多 种 分 析 技 术 集 成 进 来 ， 它 能 够 进 行 动 态 的 符 号 执 行 分 析 （ 如 ， K L E E 和 M a y h e m ） ， 也 能 够 进 行 多 种 静 态 分 析 。 a n g r 的 基 本 过 程 ： 的 基 本 过 程 ： 1 ） 将 二 进 制 程 序 载 入 a n g r 分 析 系 统 2 ） 将 二 进 制 程 序 转 换 成 中 间 语 言 （ i n t e r m e d i a t e   r e p r e s e n t a t i o n ,   I R ） 3 ） 将 I R 语 言 转 换 成 语 义 较 强 的 表 达 形 式 ， 比 如 ， 这 个 程 序 做 了 什 么 ， 而 不 是 它 是 什 么 。 4 ） 执 行 进 一 步 的 分 析 ， 比 如 ， 完 整 的 或 者 部 分 的 静 态 分 析 （ 依 赖 关 系 分 析 ， 程 序 分 块 ） 、 程 序 空 间 的 符 号 执 行 探 索 （ 挖 掘 溢 出 漏 洞 ） 、 一 些 对 于 上 面 方 式 的 结 合 。 如 何 安 装 ： 如 何 安 装 ： L i n u x 首 先 安 装 依 赖 安 装 a n g r 到 此 a n g r 安 装 结 束 M a c   O S 首 先 安 装 依 赖 安 装 a n g r 安 装 完 成 之 后 ， 就 可 以 导 入 a n g r 了 ， 但 是 这 个 地 方 我 与 网 上 一 些 教 程 不 同 ， 在 导 入 a n g r 的 时 候 ， 有 的 教 程 上 面 说 需 要 先 进 入 a n g r 的 虚 拟 环 境   然 后 再 进 入 p y t h o n 环 境 中 ， 再 导 入 a n g r 模 块 ， 但 是 我 按 照 他 说 的 那 样 做 报 错 ， 是 没 有 a n g r 模 块 的 ， 本 人 用 的 u b u n t u 1 4 . 0 4 虚 拟 机 ， 直 接 进 入 p y t h o n 环 境 才 可 以 导 入 a n g r 模 块 ， 不 需 要 进 入 a n g r 的 虚 拟 环 境 。 a n g r 过 程 分 析 过 程 分 析 s u d o   a p t - g e t   i n s t a l l   p y t h o n - d e v   l i b f f i - d e v   b u i l d - e s s e n t i a l   v i r t u a l e n v w r a p p e r m k v i r t u a l e n v   a n g r   & &   p i p   i n s t a l l   a n g r p i p   i n s t a l l   - I   - - n o - u s e - w h e e l   a n g r - o n l y - z 3 - c u s t o m p i p   i n s t a l l   a n g r
a n g r - C L E C L E 是 a n g r 加 载 二 进 制 文 件 的 组 建 ， 在 加 载 二 进 制 文 件 的 时 候 会 分 析 病 读 取 b i n a r y 的 信 息 ， 包 括 指 令 地 址 、 s h a r e d l i b r a r y 、 a r c h   i n f o r m a t i o n 等 等 。 a n g r _ I R a n g r 用 V E X   I R 将 指 令 转 化 为 中 间 语 言 I R ， 分 析 I R 并 且 模 拟 ， 搞 清 楚 它 是 什 么 并 且 做 了 什 么 。 如 下 的 A R M 指 令 转 化 为 V E X   I R a n g r - S o l v e r   E n g i n e a n g r 的 求 解 引 擎 叫 C l a r i p y ， 具 体 这 一 步 做 什 么 呢 ， 根 据 程 序 所 需 要 的 输 入 设 置 符 号 变 量 以 及 收 集 限 制 式 等 等 。 例 子 例 子 这 个 例 子 说 明 了 a n g r 的 简 单 用 法 ， 用 例 程 序 来 自 h t t p s : / / g i t h u b . c o m / a n g r / a n g r - d o c / t r e e / m a s t e r / e x a m p l e s / s y m - w r i t e ， 其 中 有 三 个 文 件 ， 一 个 是 C 源 码 ， 一 个 是 二 进 制 代 码 ， 还 有 一 个 是 p y t h o n 脚 本 文 件 也 就 是 我 们 的 测 试 脚 本 。 源 码 如 下 这 个 源 码 很 简 单 就 不 介 绍 了 。 接 下 来 就 是 p y t h o n 脚 本 文 件 ， G i t H u b 上 面 的 脚 本 文 件 在 我 的 虚 拟 机 上 面 运 行 出 错 ， 据 本 人 分 析 应 该 是 a n g r 更 新 之 后 对 于 有 一 些 属 性 进 行 了 修 改 ， 比 如 脚 本 文 件 中 的 s m   =   p . f a c t o r y . s i m g r ( s t a t e )     这 一 行 代 码 就 会 报 错 ， 因 为 没 有 s i m g r 这 个 属 性 ， 以 及 在 m a i n 函 数 r e t u r n 的 地 方 s m . f o u n d [ 0 ] . s t a t e . s e . a n y _ i n t ( u ) ， 这 样 修 改 才 不 会 报 错 ， 不 然 会 出 现 p a t h 没 有 s e > > >   i m p o r t   a n g r > > >   b   =   a n g r . P r o j e c t ( " . / t e s t " ) s u b s   R 2 ,   R 2 ,   # 8 t 0   =   G E T : I 3 2 ( 1 6 ) t 1   =   0 x 8 : I 3 2 t 3   =   S u b 3 2 ( t 0 , t 1 ) P U T ( 1 6 )   =   t 3 P U T ( 6 8 )   =   0 x 5 9 F C 8 : I 3 2 > > >   i m p o r t   c l a r i p y > > >   b v   =   c l a r i p y . B V V ( 0 x 4 1 4 2 4 3 4 4 ,   3 2 ) # i n c l u d e   < s t d i o . h > c h a r   u = 0 ; i n t   m a i n ( v o i d ) {         i n t   i ,   b i t s [ 2 ] = { 0 , 0 } ;         f o r   ( i = 0 ;   i < 8 ;   i + + )   {                 b i t s [ ( u & ( 1 < < i ) ) ! = 0 ] + + ;         }         i f   ( b i t s [ 0 ] = = b i t s [ 1 ] )   {                 p r i n t f ( " y o u   w i n ! " ) ;         }         e l s e   {                 p r i n t f ( " y o u   l o s e ! " ) ;         }         r e t u r n   0 ; }
属 性 的 错 误 。 为 了 便 于 阅 读 ， 我 自 己 写 了 一 个 p y t h o n 脚 本 对 这 个 二 进 制 代 码 进 行 分 析 。 代 码 分 析 ： 新 建 一 个 a n g r 工 程 ， 导 入 二 进 制 文 件 , . / i s s u e 是 二 进 制 文 件 的 路 径 。 后 面 选 项 是 是 否 自 动 加 载 依 赖 。 紧 接 着 创 建 一 个 S i m S t a t e 对 象 ， S i m S t a t e 的 对 象 在 a n g r 其 中 的 一 个 子 模 块 S i m u V E X 中 ， 这 个 对 象 记 录 着 符 号 信 息 ， 符 号 对 应 的 内 存 信 息 ， 寄 存 器 信 息 等 等 。 设 置 符 号 变 量 ， 读 C 源 码 可 以 知 道 ， 变 量 u 其 实 可 以 视 为 一 个 外 部 输 入 ， 根 据 u 的 值 的 不 同 ， 最 后 得 到 的 结 果 也 不 相 同 ， 如 果 u 的 二 进 制 表 示 中 1 和 0 的 个 数 相 同 就 返 回 w i n ， 否 则 返 回 l o s e 。 所 以 在 此 设 计 符 号 变 量 u 将 符 号 变 量 保 存 在 内 存 的 指 定 地 址 处 接 下 来 根 据 状 态 可 以 获 取 路 径 组 对 象 ， 这 个 路 径 和 你 的 状 态 参 数 有 关 ， 如 果 是 入 口 状 态 那 么 你 得 到 的 路 径 就 是 入 口 处 的 路 径 。 从 获 得 的 路 径 点 开 始 ， 之 后 所 有 此 路 径 分 裂 出 去 的 路 径 都 会 包 含 在 此 路 径 组 里 面 。 然 后 开 始 执 行 ， 一 直 执 行 到 a c t i v e 状 态 的 路 径 超 过 一 条 的 时 候 停 止 ， 即 执 行 到 C 源 码 的 i f ( b i t s [ 0 ] = = b i t s [ 1 ] ) 处 ， 产 生 了 两 条 路 径 ， 然 后 停 止 。 然 后 打 印 出 所 有 路 径 下 的 的 U 的 取 值 返 回 结 果 是 w i n 的 u 的 取 值 到 此 主 要 代 码 分 析 结 束 ， 在 G i t H u b 上 面 有 原 始 的 p y t h o n 脚 本 ， 那 个 脚 本 只 是 输 出 结 果 为 w i n 时 候 的 U 的 取 值 ， 但 是 那 个 脚 本 有 错 误 ， 并 且 不 太 简 介 ， 由 此 我 在 此 基 础 上 做 了 修 改 ， 写 了 上 述 脚 本 ， 供 大 家 参 考 分 析 。 总 结 总 结 以 上 就 是 a n g r 的 基 本 用 法 ， 本 人 对 于 a n g r 的 理 解 也 还 是 很 浅 显 ， 有 些 地 方 也 不 是 特 别 清 楚 ， 如 果 有 错 的 地 方 ， 希 望 大 i m p o r t   a n g r i m p o r t   c l a r i p y d e f   m a i n ( ) :                 p   =   a n g r . P r o j e c t ( ' . / i s s u e ' ,   l o a d _ o p t i o n s = { " a u t o _ l o a d _ l i b s " :   F a l s e } )                 s t a t e   =   p . f a c t o r y . e n t r y _ s t a t e ( a d d _ o p t i o n s = { " S Y M B O L I C _ W R I T E _ A D D R E S S E S " } )                 u   =   c l a r i p y . B V S ( " u " ,   8 )                 s t a t e . m e m o r y . s t o r e ( 0 x 8 0 4 a 0 2 1 ,   u )                 s m   =   p . f a c t o r y . p a t h _ g r o u p ( s t a t e )                 s m . s t e p ( u n t i l   =   l a m b d a   l p g :   l e n ( l p g . a c t i v e )   >   1 )                 f o r   I   i n   r a n g e ( l e n ( s m . a c t i v e ) ) :                       p r i n t   " p o s s i b l e   % d :   "   %   I   ,   s m . a c t i v e [ I ] . s t a t e . s e . a n y _ i n t ( u )                 r e t u r n   s m . a c t i v e [ 0 ] . s t a t e . s e . a n y _ i n t ( u ) i f   _ _ n a m e _ _   = =   ' _ _ m a i n _ _ ' :                 p r i n t ( r e p r ( m a i n ( ) ) )   p   =   a n g r . P r o j e c t ( ' . / i s s u e ' ,   l o a d _ o p t i o n s = { " a u t o _ l o a d _ l i b s " :   F a l s e } ) s t a t e   =   p . f a c t o r y . e n t r y _ s t a t e ( a d d _ o p t i o n s = { " S Y M B O L I C _ W R I T E _ A D D R E S S E S " } ) u   =   c l a r i p y . B V S ( " u " ,   8 ) s t a t e . m e m o r y . s t o r e ( 0 x 8 0 4 a 0 2 1 ,   u ) s m   =   p . f a c t o r y . p a t h _ g r o u p ( s t a t e )   s m . s t e p ( u n t i l   =   l a m b d a   l p g :   l e n ( l p g . a c t i v e )   >   1 ) f o r   I   i n   r a n g e ( l e n ( s m . a c t i v e ) ) :                       p r i n t   " p o s s i b l e   % d :   "   %   I   ,   s m . a c t i v e [ I ] . s t a t e . s e . a n y _ i n t ( u ) r e t u r n   s m . a c t i v e [ 0 ] . s t a t e . s e . a n y _ i n t ( u )
家 指 点 。 * 本 文 作 者 ： 本 文 作 者 ： S t a y R e a l ， 转 载 请 注 明 来 自 ， 转 载 请 注 明 来 自   F r e e B u f . C O M 阅 读 原 文
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