CTF中逆向的一些经验

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话不多说

咱直接进入正题

一

 判断文件类型

我们拿到的题目一般是一个二进制可执行文件，而其中的大部分不是Windows平台下的PE文件就是Linux平台下的ELF文件。

不管题目中所给文件带有什么扩展名，我们都应该亲自去检查文件头，使用任意文本编辑工具打开这个二进制文件

如果在开头看到MZ字样，那基本上可以确定这是一个Win系统下的可执行文件，相应的如果看到ELF字样即可基本断定这是一个运行于Linux系统下的可执行文件，扩展名为exe而实质上是一个ELF文件，这种情况在以往的CTF比赛中也是出现过的。

二

查壳与脱壳

由于近年来CTF比赛中带壳的逆向题出现频率稍有增加，在静态分析之前，进行查壳是非常有必要的，常用的工具有PEID等，进行查壳后，如果是简单且常见的壳如UPX等，那么直接可以使用工具完成脱壳，如果一时半会找不到可用的工具，也可以尝试手工脱壳，例如ASPack就能够采用ESP定律来脱除。

如果是侧重考察脱壳的题，一般程序本身就比较简单了，可以这样说，这类题如果能成功脱壳，基本上也算是做出来了。

当然，脱壳并不能解决所有问题，之前有CTF比赛中甚至出现了VMP的题目，对于这种情况，还是建议使用调试器去动态调试，毕竟在逆向工程中太依赖IDA的F5功能也是不行的，还是应该锻炼自己的汇编指令阅读能力。

如果是VMP比较新的版本，可能还需要使用Sharp OD等插件来隐藏调试行为。

三

 静态分析

一般是直接将二进制文件拖入IDA进行分析，在这个过程中，可以关注一下是否有符号库路径的提示出现

如果有这种情况，说明程序在编译阶段并没有清除相应的符号信息，我们或许能够从符号库路径的命名中得知一些关于本题的重要信息，大多数时候，静态分析完成后，我们会直接来到程序start处，直接F5，向下找即可来到main函数，直接查看反编译出来的C伪码 

然而有时候IDA会出现识别不了函数的情况

比如说分析到某一段代码，视图就从C伪码变为汇编指令视图了，这时候可以尝试手工地在这段汇编指令中识别出函数，并且使用IDA的创建函数功能，这样一来就能够继续查看C伪码，提高我们的做题效率

 

如何从一段汇编代码中把函数找出来？

首先得找到函数头部，很多函数的头部看起来会如下所示：

push    ebp

mov     ebp, esp

先将调用者的堆栈的基址（ebp）入栈，以保存之前任务的信息。

然后将调用者的栈顶指针（esp）的值赋给ebp，作为新的基址（即被调用者的栈底）。

然后我们继续寻找函数尾部

pop ebp

ret

需要注意的是，如果函数不只有一条路径返回值，我们还得确保函数尾部下方的跳转全都朝下，上方的跳转全部朝上

 

要是在IDA中遇到Sp analysis failed怎么办？

这种情况，有时候是由于某些指令的干扰导致IDA分析出来的栈平衡被破坏所致，会导致IDA生成C伪码失败

我们需要手动地调整栈平衡，在IDA中依次点击Options-General，勾选Stack pointer

函数刚开始的指令看起来如下图所示：

函数结束前的指令如下图：

可以看到每一条指令的前面增加了一个数字，这个数字即指示栈顶指针（SP），在调用带参数的Call后，push和pop或者进行抬栈、清栈后栈顶指针才会改变

上图的mov esp,ebp后SP值显然不合理，应该使用Alt+K快捷键进行调整，调整后如下图所示：

这时再使用F5，IDA已经能够生产正确的C伪码了

四

一些常见题型

1.   方程组（HCTF2017逆向第一题）
   

对输入做了异或

本题中三个方程的关键代码

爆破解法：

def solve(idx1,idx2,idx3,idx4):
    for x in range(0,255):
        if(((x ^ idx1 )& idx2 )>> idx3) | (((x ^ idx1) << idx3 )& idx2) == idx4:
            print(chr(x^0x76), end='')
key1 = [0x6f,0xdd,0xdd,0x48,0x64,0x63,0xd7]
for ele in key1:
    solve(0xAD,0xAA,0x1,ele)
key2 = [0x2e,0x2c,0xfe,0x6a,0x6d,0x2a,0xf2]
for ele in key2:
    solve(0xbe,0xcc,0x2,ele)
key3=[0x6f,0x9a,0x4d,0x8b,0x4b,0xfa,0x1a]
for ele in key3:
solve(0xef,0xf0,0x4,ele)

Z3约束器解法：

from z3 import *
def z3_solve(idx1,idx2,idx3,idx4):
    solver = Solver()
    x = BitVec('x', 32)
    solver.add((((x ^ idx1 )& idx2 )>> idx3) | (((x ^ idx1) << idx3 )& idx2) == idx4)
    if solver.check() == sat:
        print(chr(solver.model()[x].as_long() ^ 0x76), end='')
key1 = [0x6f,0xdd,0xdd,0x48,0x64,0x63,0xd7]
for ele in key1:
    z3_solve(0xAD,0xAA,0x1,ele)
key2 = [0x2e,0x2c,0xfe,0x6a,0x6d,0x2a,0xf2]
for ele in key2:
    z3_solve(0xbe,0xcc,0x2,ele)
key3=[0x6f,0x9a,0x4d,0x8b,0x4b,0xfa,0x1a]
for ele in key3:
z3_solve(0xef,0xf0,0x4,ele)

Z3是一款由微软开发的约束求解器，其代码目前托管在https://github.com/Z3Prover/z3

如果题目的方程比较简单，使用爆破当然简单粗暴，方便快捷；但当题目涉及到多元方程或者方程组时，使用Z3求解是比较高效率的，强烈推荐。

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原文始发于微信公众号（白帽子左一）：CTF中逆向的一些经验