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METASM

METASMはRubyで記述されている、アセンブラ、逆アセンブラ、コンパイラ、リンカ、デバッガといった機能を持つライブラリ/アプリケーションである。

対応アーキテクチャ: x86_64,ia32,mips,ppc (unstable: arc,arm,bpf,cy16,dalvik,python,sh4,z80)
対応フォーマット: a.out,elf,pe,raw,Mach-O,nds,xcoffなど

http://metasm.cr0.org/

METASM

インストール方法

事前に必要なもの

METASMを使うためにはRubyがインストールされている必要がある。

手動インストール(UNIX)

GITHUBからリポジトリをクローンする。

$ git clone https://github.com/jjyg/metasm/ ~/local/metasm

環境変数RUBYLIBにmetasmのディレクトリを追加する。.bashrcや.zshenvなどに以下を記述。

[[ -s "$HOME/local/metasm" ]] && export RUBYLIB="$HOME/local/metasm"

gtk2-gemをインストールする(GUI版の逆アセンブラーを使う場合のみ)

$ gem install gtk2

gemを用いたインストール

METASMはrubygemsでも配布されているため、gemコマンドを使ってインストールすることができる。

$ gem install metasm

特にライブラリとして用いる時はこちらが楽。

逆アセンブラ(GUI)

samplesディレクトリに利用例として様々なツールが入っている。(大体はRubyから扱うためのSampleである) 逆アセンブラ(GUI)はdisassmble-gui.rbという名前で入っている。

起動方法

disassmble-gui.rbを実行して起動する。

ruby metasm/samples/disassmble-gui.rb --cpu <CPU名> --exe <ファイルフォーマット> [その他オプション] (実行ファイル)

CPU名やファイルフォーマットは基本的に自動認識してくれるので指定する必要はない。

キーボードショートカット

キー	効果
c	逆アセンブル
C	逆アセンブル(バックトラックなし、関数呼び出し無視)
Ctrl+C	逆アセンブル(バックトラックなし)
g	特定アドレスへ移動
Return	callやjmpを辿る
Esc	元の場所に戻る
Ctrl+Enter	元の場所に戻るのをやりなおし
f	関数一覧を表示
x	呼び出し元を列挙
K	関数内のローカル変数に名前を付ける
b	backtrace
n	ラベルの名前を変更する
Tab	逆コンパイル
/	検索
Ctrl+f	正規表現検索し、列挙する

ライブラリ

シェルコード

RubyのExploit上で直接Shellcodeを書くことが可能になる。

   1 require 'metasm'
   2 
   3 print Metasm::Shellcode.assemble(Metasm::Ia32.new, <<SOURCE).encode_string
   4 mov eax, 1
   5 mov ebx, 42
   6 int 80h         // exit
   7 SOURCE
   8

デバッガ

プロセスを実行する

Metasm::OS.currentで現在のOSを取得することが出来る。(Metasm::LinOSかMetasm::WinOSのどちらか)

OS.create_processにより新規プロセスをコマンドを指定して実行出来る。

   1 require 'metasm'
   2 
   3 process = Metasm::OS.current.create_process('./a.out')
   4 # 引数を渡す場合は process = Metasm::OS.current.create_process('./a.out ARGV1 ARGV2')
   5 debugger = process.debugger
   6 debugger.run_forever

プロセスにアタッチする

   1 # 特定の名前またはpidを持つ最初のプロセスを返す
   2 pid = Metasm::OS.current.find_process('./a.out').pid
   3 
   4 process = Metasm::OS.current.open_process(pid)
   5 debugger = process.debugger

標準入出力を確保してプロセスを実行する

   1 io = IO.popen(['./a.out', 'aaa'], 'r+')
   2 debugger = Metasm::OS.current.open_process(io.pid).debugger

ブレークポイント

ソフトウェアブレークポイント

Debugger.bpx(アドレス, 一度のみか, &callback)

   1 debugger.bpx(0x40051d, true) do 
   2   puts "eax=#{debuger[:eax]}"
   3 end

ハードウェアブレークポイント

Debugger.hwbp(アドレス, タイプ(:r, :w, :x)のどれか, メモリサイズ, 一度のみか, &callback)

   1 debugger.hwbp(0x40051d, :x, 1, true) do 
   2   puts "eax=#{debuger[:eax]}"
   3 end

メモリアクセスブレークポイント

現在実装されていない

Debugger.mbp(アドレス, タイプ(:r, :w)のどれか, メモリサイズ, 一度のみか, &callback)

   1 debugger.mbp(0x40051d, :r, 1, true) do 
   2   puts "Access"
   3 end

アンチ・アンチデバッギング

Windows, is_debugger_present対策

   1 dbg[process.peb_base + 0x02, 1] = "\0" # is_debbuger_present() => falseにする

-  ⇤ ← 2015-05-04 16:43:42時点のリビジョン18 → 
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  編集者: nomeaning
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+   ← 2016-02-12 13:56:08時点のリビジョン21 → ⇥
  サイズ: 5131
  編集者: nomeaning
  コメント:
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+追加された箇所はこのように表示されます。
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+## page was renamed from CTF/inside/Toolkit/METASM
-行 11:
+行 12:
-== インストール ==
+== インストール方法 ==
=== 事前に必要なもの ===
METASMを使うためにはRubyがインストールされている必要がある。

=== 手動インストール(UNIX) ===
-行 20:
+行 25:
-行 25:
+行 31:
-== ツール ==
samplesディレクトリに利用例としてツールが入っている。(大体はRubyから扱うためのSampleである)
+=== gemを用いたインストール ===
METASMは[[https://rubygems.org/gems/metasm|rubygems]]でも配布されているため、`gem`コマンドを使ってインストールすることができる。
{{{
$ gem install metasm
}}}
特にライブラリとして用いる時はこちらが楽。
-行 28:
+行 38:
- *disassemble.rb
  *CLI版逆アセンブラ。
 *disassemble-gui.rb
  *GUI版逆アセンブラ。グラフビューを持つ。
 *lindebug.rb
  *Win32/Linux用のラインデバッガ
+== 逆アセンブラ(GUI) ==
samplesディレクトリに利用例として様々なツールが入っている。(大体はRubyから扱うためのSampleである)
逆アセンブラ(GUI)はdisassmble-gui.rbという名前で入っている。
-行 35:
+行 42:
-=== 逆アセンブラ(CUI) ===
==== 基本的な利用方法 ====
+=== 起動方法 ===
disassmble-gui.rbを実行して起動する。
-行 38:
+行 45:
-$ ruby disassmble.rb --cpu <CPU名> --exe <ファイルフォーマット> [その他オプション] 実行ファイル
+ruby metasm/samples/disassmble-gui.rb --cpu <CPU名> --exe <ファイルフォーマット> [その他オプション] (実行ファイル)
-行 40:
+行 47:
-`--cpu`や`--exe`を省略しても自動的に適切なものを選んでくれる
+CPU名やファイルフォーマットは基本的に自動認識してくれるので指定する必要はない。
-行 42:
+行 49:
-==== 逆アセンブル ====
backtraceのせいで逆コンパイルが終わらない場合は、`--fast`オプションを付与すると良い。

===== 使用例 =====
ELFの逆アセンブル
{{{
$ ruby disassemble.rb --cpu x86_64 --exe ELF a.out
// ELF segment at 400000h, flags = R, X
db 7fh, "ELF", 2, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 ; @400000h
db 2, 0, 3eh, 0, 1, 0, 0, 0, 40h, 4, 40h, 0, 0, 0, 0, 0 ; @400010h
db 40h, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 38h, 0bh, 0, 0, 0, 0, 0, 0 ; @400020h
(中略)
// Xrefs: __libc_start_main
main:
// function binding: r10,r11,r8,r9,rcx,rdi,rdx -> unknown, rax -> 0, rsp -> rsp+8
// function ends at 400539h
    push rbp                                     ; @40050ch  55
    mov rbp, rsp                                 ; @40050dh  4889e5
(省略)
}}}

Shellcodeの逆アセンブル
{{{
$ ruby ~/local/metasm/samples/disassemble.rb --cpu X64 --exe Shellcode shellcode.raw
entrypoint_0:
// function binding: rax -> 8, rsp -> rsp+8
// function ends at 7
    lea rax, [rip-7+8]                           ; @0  488d0501000000  
    ret                                          ; @7  c3  endsub entrypoint_0
db "aaa", 0                                      ; @8
}}}


==== 逆コンパイル ====
2015年4月現在、実用性はほとんどない。いろいろと間違ってるし。
{{{#!highlight c
$ ruby disassemble.rb --decompile --cpu x86_64 --exe ELF a.out
(中略)

int main __attribute__((stackoff:-8))(int rbp __attribute__((register(rbp))), int rdi __attribute__((register(rdi))))
{
 register int eax __attribute__((register(eax)));
 register int rbp_a0 __attribute__((register(rbp)));
 register int rsp __attribute__((register(rsp)));
 register int rsp_a0 __attribute__((register(rsp)));
 rsp_a0 = (rsp - 8);
 *(int*)(rsp_a0 - 8) = rbp;
 rbp_a0 = rsp_a0;
 *(int*)(rbp_a0 - 4) = rdi;
 *(__int32*)(rbp_a0 - 4) != 1;
 puts();
 return eax;
}
}}}

=== 逆アセンブラ(GUI) ===
==== 起動方法 ====
次のようにして起動する。
{{{
ruby metasm/samples/disassmble-gui.rb --cpu <CPU名> --exe <ファイルフォーマット> [その他オプション] 実行ファイル
}}}

==== キーボードショートカット ====
+=== キーボードショートカット ===