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    Leandro Fróes
    Se você é da área de Segurança da Informação ou simplesmente tem interesse pelo assunto já deve ter notado que todo dia temos notícias de novos malwares surgindo, sejam eles malwares completamente novos ou variantes de um malware já conhecido. Com isto em mente, faz algum tempo que as empresas de segurança, inteligência e até mesmo pesquisadores independentes passaram a buscar métodos de automatizar não só a análise destes malwares, mas também a administração e armazenamento do arquivo em si, suas características e relacionamentos com outros arquivos demais entidades (domínios, campanhas, endereços IP, etc). Obviamente a análise automatizada não substitui a análise humana, mas já é uma ajuda e tanto considerando o número de malwares surgindo diariamente.
    Para cada uma destas necessidades descritas anteriormente existe uma ou mais ferramentas/plataformas que podem ser utilizadas para cumprir estes objetivos. Dentre elas estão plataformas de sandboxing  como Hybrid-Analysis e AnyRun, ferramentas de análise estática de arquivos como o DIE (Detect It Easy), pev, yara, capa, e também repositórios de malware como o VirusShare e o Malware Bazaar.
    Não podemos negar que todas estas ferramentas/plataformas ajudam e muito no nosso dia a dia, mas ainda assim não conseguiríamos organizar nossas informações e centralizá-las em um único lugar de forma automática, tendo em vista que as as soluções descritas acima são isoladas e não conectam umas com as outras de forma nativa. A plataforma que chegou mais próximo de atingir as quatro exigências (isto é: análise automatizada, administração, armazenamento, relacionamento com demais entidades) foi uma plataforma chamada Virus Total, também conhecido como VT, atualmente administrado pelo Google.
    Virus Total
    O Virus Total trouxe para a comunidade uma forma simples e rápida de análise de IoCs (Indicator of Compromise) e também uma API bem simples de se utilizar para fins de automação. Dentre as diversas funcionalidades da plataforma estão inclusas análise estática, checagem de assinatura utilizando uma lista gigantesca de Anti-Virus, descrição das características gerais do IoC e comentários da comunidade. Além disso, ele também possui uma versão paga (bem cara por sinal) onde você pode fazer hunting de malwares utilizando regras de Yara, download de arquivos, buscas baseadas em histórico, visualização gráfica e uma API bem mais robusta e permissiva.
    É importante deixar claro que o termo IoC não se refere apenas à arquivos e seus hash, mas também à URL, domínios e IP. Ou seja, o VT realmente acaba se tornando uma opção super viável para começar qualquer tipo de investigação.
    O cenário atual de Segurança da Informação
    Com o passar do tempo não só a comunidade, mas também o mercado de Segurança da Informação no geral passou a notar que a única forma de se posicionar contra os ataques atuais é através de contribuição. Pelo mesmo motivo que gerou a necessidade de se criar formas automatizadas de análise, a contribuição se mostra cada dia mais que necessária pois ela não impõe limites, muito pelo contrário, ela dá liberdade o suficiente para você contribuir da forma que quiser.
    Um ótimo exemplo que mostra o exercício da contribuição e o quão valioso isto pode ser é o próprio Linux, que desde sua primeira versão foi liberado para receber contribuições e hoje é um dos maiores projetos existentes na área de tecnologia, com milhares de contribuidores ao redor do mundo.
    Com isto em mente, podemos notar uma desvantagem no VT: o espaço para contribuição é limitado.
    Desafios
    Como já comentado anteriormente, as principais funcionalidades são suportadas apenas na versão paga e infelizmente não são todos que podem pagar pelo valor do serviço.
    Um dos principais motivos dessa limitação é fato do código não ser aberto, isto é, estamos presos às funcionalidades que o time do VT disponibiliza. Se o código fosse disponível para a comunidade, resolveríamos tanto o problema monetário quanto a limitação de funcionalidades disponíveis.
    Uma outra porta que seria aberta no cenário descrito acima é a seguinte: Imagine que você, sua empresa, seu time ou um grupo de amigos estão com um projeto em mãos que envolve análise, classificação, categorização ou qualquer tipo de manipulação de malware. Com o código em mãos você teria liberdade de fazer a instalação da plataforma localmente ou em um servidor do qual você controla, limitando o acesso à quem você quiser e como quiser.
    A comunidade
    Tendo estes desafios em mente, a comunidade começou a criar alternativas para resolver alguns problemas encontrados no cenário atual. A ideia do artigo não é de forma alguma dizer que uma plataforma é melhor que outra ou que o Virus Total está errado em trabalhar no modelo que trabalha, muito pelo contrário, o objetivo aqui é mostrar as várias formas que temos de se chegar no mesmo objetivo. Uns mais flexíveis, outros com mais conteúdo disponível, mas todos conseguem te ajudar a chegar no mesmo lugar:
    Saferwall: Este é o projeto mais maduro que temos atualmente quando o assunto é análise automatizada e contribuição da comunidade. Robusto e flexível para ser instalado em  diversos ambientes, o Saferwall consegue entregar informações estáticas de arquivos, detecções baseadas em assinaturas de alguns antivírus, identificações de packers e download dos arquivos submetidos anteriormente. Além disso, o Saferwall possui uma plataforma aberta e que aceita colaboração, além de disponibilizar o código para você instalar onde e como bem entender. Dentre as formas de instalação estão inclusas o minikube (indicado para ambientes de testes), em nuvem utilizando AWS e On-Premise.


    Freki: O projeto Freki foi criado por uma única pessoa, mas não deixa a desejar quando o assunto é funcionalidade e fácil instalação. Com possibilidade de ser instalado utilizando Docker, este projeto possui não só análise estática dos arquivos PE submetidos, mas também disponibiliza sua própria API e puxa informações do VT para garantir que não falte nada.


    Aleph: focando bastante na parte de inteligência, o projeto Aleph entrega para você não só informações estáticas dos arquivos submetidos, mas também análise dinâmica utilizando sandbox, visualização gráfica dos resultados e uma saída em JSON formatada para ser utilizada em backends como Elasticsearch, por exemplo. Além disso, o Aleph também consegue mapear as técnicas utilizadas pelo malware utilizando o MITRE ATT&CK Framework. Eu realmente aconselho você dar uma olhada na palestra da MBConf v3 sobre o Aleph para saber mais sobre o projeto.
     


    A tabela à seguir foi criada para facilitar a visualização das funcionalidades descritas acima. É importante deixar claro que a versão do VT utilizada para a criação da tabela é a gratuita:
     
     
    VirusTotal
    Saferwall
    Freki
    Aleph
    Análise Estática
    ✔️
    ✔️
    ✔️
    ✔️
    Análise Dinâmica
     
    X
     
    ✔️
     
    X
     
    ✔️
     
    Suporte à múltiplos SO
    ✔️
     
    ✔️
     
    X
     
    ✔️
     
    Análise de IoC de rede
    ✔️
     
    X
     
    X
     
    X
     
    Código Aberto
    X
     
    ✔️
     
    ✔️
     
    ✔️
     
    Download de arquivos
     
    X
     
    ✔️
     
    ✔️
     
    ✔️
     
    Instalação local
    X
     
    ✔️
     
    ✔️
     
    ✔️
     
    Controle total do backend
    X
     
    ✔️
     
    ✔️
     
    ✔️
     
    API
     
    ✔️
     
    ✔️
     
    ✔️
     
    X
    Como podemos ver, todos estes projetos são de código aberto, o que permite a seus usuários livre contribuição. Caso você tenha interesse em contribuir para alguns desses projetos, aqui vai uma dica: nenhum deles possui ainda análise de URL/IP/domínio de forma isolada, isto é, independente do arquivo. Tenho certeza que uma contribuição deste tipo seria bem vinda. ?
    Conclusão
    Ajudando estes projetos nós não só melhoramos a ferramenta/plataforma em si, mas ajudamos todos que a utilizam e também construímos um sistema livre e aberto de análise, inteligência e investigação.
    Se você é da área ou simplesmente curte contribuir, não deixe de dar uma olhada em cada um destes projetos e, se possível, contribuir com eles. Lembrando que quando falamos de contribuição, não há limites. Pode ser um commit, uma ideia, ajuda monetária ou um simples OBRIGADO aos desenvolvedores e contribuidores por disponibilizarem projetos tão úteis para a comunidade.
    astrounder
    A Microsoft possui um programa extenso de bug bounty (programa de pagamento de recompensas a pesquisadores que encontram e reportam falhas de segurança dos produtos da empresa). Já participei algumas vezes e recebi alguns reconhecimentos no portal do MSRC (Microsoft Security Response Center), mas meu primeiro bounty no MSRC derivou de uma falha que identifiquei no método de pagamento da Microsoft. Tal falha permitiu que eu realizasse compra de produtos da loja e não pagasse nada por isso.
    Quando reportei a falha ao MSRC, ela não foi aceita de primeira. O time de triagem desacreditou, mesmo com as PoCs (Proof Of Concept - Provas de Conceito) de alguém que dizia: "Ei Microsoft, eu consigo assinar o Xbox Live de graça". ?‍♂️
     
    Tive o meu ticket no MSRC encerrado, porém continuei pesquisando e aprimorando a exploração da vulnerabilidade e depois de um tempo abri um novo ticket dizendo: “Ei Microsoft, além de assinar seus serviços, agora eu consigo comprar seus produtos sem pagar nada”.

    Prova de conceito da compra dos jogos sem pagar
    Depois de muita descrença por parte do MSRC e de muitas compras (cerca de R$ 15.000,00 em produtos) eles responderam: “Ei, fique conosco, pois daremos continuidade à reprodução de seu bug”.
    Entendendo a falha
    O fluxo de compra da Microsoft é o seguinte:
    O cliente, estando logado no Xbox ou na Microsoft Store, procura e seleciona os produtos nos quais tem interesse e ao final da compra solicita o fechamento do carrinho, iniciando processo de pagamento. Microsoft recebe a solicitação da compra dos itens selecionados e os dados para pagamento. O Host de pagamento da Microsoft faz uma requisição para o Gateway de pagamento responsável. O Gateway de pagamento consulta o Adquirente para que ele faça a liquidação da transação. O Adquirente consulta a instituição financeira para saber se o cliente possui crédito suficiente para a transação. O Banco submete a transação às suas regras de validação que, dentre outras coisas, verifica se o cliente possui crédito para concluir a transação e devolve a resposta para o Adquirente. O processo inverso acontece para que a aprovação da compra seja concluída. Entendendo o fluxo de compra, também precisamos saber que a Microsoft possui duas categorias de produtos:
    Produtos em release (jogos que já foram lançados) Produtos em pre-order (jogos que serão lançados) A lógica da cobrança dos produtos é a seguinte:
    Para produtos já lançados, a validação (checkout realizado pelo gateway) ocorre no momento do cadastro do cartão de crédito e no momento da compra.
    Para produtos em pre-order, a validação também ocorre no momento do cadastro e da compra, porém há uma pequena diferença:  
    A cobrança de um produto em pre-order ocorre no momento da compra, mas caso não haja limite disponível, haverá nova tentativa em outro momento. No caso, se a primeira cobrança falhar, a segunda cobrança acontece 10 dias antes do produto ser lançado. Sendo assim os passos 2 ao 7 do fluxograma mostrado anteriormente serão executados exatamente 10 dias antes do produto mudar de categoria, de pre-order para  release.
    Nesse caso temos a seguinte linha do tempo:
    Cadastro do cartão de crédito - Uma consulta ao gateway de pagamento é realizada para confirmação de que os dados inseridos se tratam de um cartão de crédito válido. Compra do produto - A segunda consulta é realizada ao gateway de pagamento, porém como se trata de um produto em pre-order, não existe a obrigatoriedade de pagarmos no ato da compra e temos uma opção implícita de sermos "cobrados" 10 dias antes do release. Entrega do produto - O produto é enviado para o comprador.  Nesse caso, a tentativa da quebra da lógica do pagamento é conseguir acesso ao produto e não pagar antes dos 10 dias do seu lançamento.
    Para contornar o pagamento temos que fazer com que nosso cartão de crédito seja um cartão válido no momento do cadastro do método de pagamento e que seja um cartão inválido no momento do débito do valor do produto.
    Reproduzindo a falha
    Registramos um cartão válido na nossa conta do Xbox Live (primeira consulta ao gateway de pagamento é realizada). Cancelamos e bloqueamos o cartão de crédito no banco emissor. Agora com cartão inválido, podemos comprar os produtos em pré-venda.A segunda consulta ao gateway é realizada, porém como a cobrança pode ser realizada 10 dias antes do lançamento, conseguimos acesso aos produtos sem sermos debitados.  A tentativa de débito do cartão registrado será feita 10 dias antes do lançamento do produto e você poderá receber várias notificações informando sobre a falha no pagamento Keep calm. :). Nesse momento é que encontramos a falha e ela está no estorno da compra, pois a licença do produto não é revogada! Quando o produto for lançado você continuará com a licença normalmente e poderá usufruir dos jogos sem problemas. O vídeo abaixo mostra os jogos que obtive reproduzindo o esquema acima:
    Depois de um tempo eu percebi que em alguns casos não é necessário nem mesmo cancelar o cartão de crédito válido.
    Outra opção é utilizar um um cartão de crédito pré-pago ou conta do PayPal sem fundos suficientes.
    Interessante é que quando comecei a escrever este artigo, não existia nenhum programa de bug bounty ativo para o Xbox One. No entanto, após a aceitação da falha por parte do MSRC, criaram um programa privado para o qual eu fui convidado e, mais recentemente, lançaram um programa público.
    Essa falha já foi corrigida, porém existem outras plataformas de e-Commerce e de jogos que podem estar vulneráveis a ataques similares.
    Após contactar a Microsoft, eles corrigiram a vulnerabilidade me deram uma ótima recompensa. ??
     
    l0gan
    Em todos os sistemas operacionais existem arquivos estruturados. Imagine um bloco segmentado em diversas partes e cada uma sendo uma área que armazena um tipo de dado específico (ex.: cabeçalho, área de código, área de dado inicializado, área de dado estático, área de dado não inicializado, área de referência de definições externas/outros objetos) servindo de referência para resguardar determinada classe de dado do respectivo arquivo binário para serem usados durante a execução do software ou até mesmo para fornecer informações que ajudam no processo de debugging. O conceito dessa formatação do arquivo (file format) é presente em todos os sistemas operacionais populares como Windows e Unix-like – isso inclui o macOS.
    Sabendo que o macOS é um sistema operacional do Unix é de se esperar que seus arquivos binários também tenham um “formato”, e estes são conhecidos como “arquivos de objeto do Mac” ou simplesmente Mach-O. Com esse entendimento o propósito deste artigo é dar uma visão técnica geral sobre a estrutura de arquivos construídos com este formato.
     
    Por que é importante conhecer o formato Mach-O?
    Algumas pessoas acreditam que o sistema operacional macOS (atualmente na versão denominada Catalina) é mais seguro que outros sistemas operacionais existentes pelo fato de não ser afetado por malware. Grande engano! Atualmente, vemos muitas publicações de vulnerabilidades relacionadas ao macOS, o que demonstra que este sistema operacional é, sim, um alvo em potencial.
    A grande pergunta que sempre faço é: “O que é mais interessante para um criminoso?”. Neste contexto, por “criminoso” me refiro à qualquer indivíduo que se utiliza dos meios eletrônicos para cometer fraudes. Deixando dispositivos móveis de lado, minha opinião é que hajam duas alternativas principais:
    Infectar o maior número de hosts possível (Windows ou Linux); Infectar um número mais restrito de hosts, porém algo mais direcionado a usuários, em geral, de cargos executivos, por exemplo: Diretores, CSO, etc. ou usuários domésticos, que muitas vezes permitem que softwares de fonte desconhecida sejam executados livremente em seu sistema operacional, ao desativar mecanismos de segurança como o gatekeeper; Se eu fosse um criminoso, optaria pela segunda opção; pois, atualmente o MacBook está se tornando cada vez mais popular.
    A imagem abaixo nos mostra a grande quantidade de arquivos Mach-O que foram analisados no VirusTotal nos últimos 7 dias desde a escrita deste artigo:

    Estes são os tipos de arquivos submetidos ao VirusTotal nos últimos 7 dias, obtidos em 25/julho/2020.
    Repare que a imagem não reporta arquivos infectados, mas sim os binários de cada tipo analisados. Bom, é perceptível que Mach-O está ganhando uma certa predominância hoje em dia, embora ainda seja bem inferior ao número do arquivo executável do Windows (Win32.exe).
    Apenas a título de curiosidade, o Mach-O tem um formato multi arquitetura, também conhecido como “fat binary” (conforme podemos ver na imagem abaixo)  aonde ele suporta 3 tipos de arquiteturas diferentes: x86_64, i386 e ppc7400:


    Aqui temos uma tabela com todos os “Magic Number” (valor numérico de texto usado para identificar um formato de arquivo) referentes à binários do tipo Mach-O:

    Ainda nesta linha de pesquisa, a técnica utilizada para gerar um binário suportado com várias plataformas (cross-compiling) é demonstrada na imagem  abaixo utilizando o compilador gcc:

    Usando o comando file do macOS vemos o tipo do arquivo e a arquitetura da plataforma que é suportado:

    O formato Mach-O de 64-bits
    Conforme observado anteriormente os binários Mach-O tem três regiões principais: Cabeçalho (Header); Comandos de carregamento (Load Commands); e, Dados (Data). A imagem abaixo representa a estrutura básica dos arquivos Mach-O 64-bit:

    No Header, encontram-se especificações gerais do binário, como seu magic number e a arquitetura alvo. Podemos encontrar este header em /usr/include/mach-o/loader.h:

    Conhecendo um pouco mais a estrutura do mach header podemos notar que ela é composta por 8 membros, cada um possuindo 4 bytes, ou seja: 4 * 8 = 32. Podemos ver os primeiros 32 bytes do binário, isto é, os valores do header abaixo:


    A região Load Commands especifica a estrutura lógica do arquivo e informações para que o binário possa ser carregado em memória e utilizado pelo sistema. Ela é composta por uma sequência de diversos modelos de commands numa tupla, por exemplo: “[load_command, specific_command_headers]” -- definindo as diferentes “seções lógicas” (commands) do binário. Cada command necessita de um ou mais cabeçalhos específicos, por isso, o segundo membro da tupla (specific_command_headers) pode variar de acordo com o tipo de command da mesma em questão:

    A título de exemplo, podemos ver também o command LC_SEGMENT_64  do cabeçalho do binário Mach-O:

    Neste mesmo contexto, podemos ver que as bibliotecas dinâmicas (dylib) "libncurses" e "libSystem" foram carregadas nos commands 12 e 13, que pertencem ao cabeçalho LC_LOAD_DYLIB.
    Deste jeito, o kernel consegue mapear as informações do executável para um espaço de memória que pode ser acessado simultaneamente por múltiplos programas na finalidade de prover comunicação entre eles ou para evitar compartilhamento de dados supérfluos – tal conceito é conhecido como memória compartilhada:

    Podemos ver também que a section __text contém o segmento __TEXT:

    E por fim temos a Data, onde temos instruções armazenadas logo após a região LOAD_Commands. Na região Data é que são definidas as permissões de leitura e gravação. Dependendo do tipo de Mach-O a maneira como essa região é usada varia.
    Quando analisamos um binário um dos primeiros pontos para o início dos testes é a inspeção do binário em um debugger a partir de seu entrypoint. No caso do deste Mach-O que estamos analisando percebemos que o código é colocado na seção __TEXT, as bibliotecas são carregadas no cabeçalho LC_LOAD_DYLIB e o LC_MAIN é o cabeçalho que aponta para o ponto de entrada (entrypoint) :


    Por enquanto já temos uma noção básica da estrutura dos binários Mach-O. Em um próximo artigo, iremos detalhar melhor este binário com foco em engenharia reversa para identificar ações de software malicioso.

    Para ajudar, recomendo a você artigos da H2HC Magazine sobre pilhas, registradores etc., dos colegas Fernando Mercês, Ygor da Rocha Parreira, Gabriel Negreiros, Filipe Balestra e Raphael Campos nas edições 7, 8, 9, 10 e 11. Outra referência para auxiliar nesta análise é o artigo "Montando sua máquina virtual para engenharia reversa em macOS"[11].

    Até lá!

    Referências
    Palestra H2HC University Vídeo Demo Malware Keranger Mach-O Vídeo Demo Crackme Mach-O Calling Conventions OS X ABI Mach-O File Format Revista H2HC ed7 Revista H2HC ed8 Revista H2HC ed9 Revista H2HC ed10 Revista H2HC ed11 Montando sua máquina virtual para engenharia reversa em macOS
    anderson_leite
    Já faz um bom tempo (quase 1 ano!) desde o último artigo da série de desenvolvimento de debuggers. Este é o último artigo da série e iremos finalmente criar nosso primeiro prototipo de debugger.
    A ideia aqui, é compilar tudo que foi ensinado nos artigos anteriores sobre Sinais, Forks e ptrace . Com isso, criaremos um simples tracer em C que irá receber um endereço como argumento e colocar um breakpoint no mesmo.
    Diagrama
    Antes vamos definir um pouco o escopo do nosso software:
     

    O nosso tracer irá criar um fork e nesse fork será feita a chamada para a execv, que por sua vez irá trocar a imagem do atual processo (seu conteúdo) pela de outro processo, fazendo com que de fato vire outro processo. Já o nosso debugger, dentro de um loop, irá se comunicar via sinais com o processo filho.
    Breakpoints
    Existem dois tipos de breakpoints: software breakpoints e hardware breakpoints. Ambos servem para interromper a execução do nosso software em determinada instrução. Para que isso seja possível é necessário que a execução do processo seja interrompida na nossa CPU.
    Interrupções
    Quando ocorre algum evento no computador que precisa de um tratamento imediato, a CPU invoca uma interrupção. Cada evento desse contém uma ação especifica que nosso kernel irá lidar de alguma maneira e a estrutura responsável por salvar os valores e significados das mesmas é a Interrupt Descriptor Table.
     

    A imagem acima representa visualmente uma implementação desse vetor, onde cada posição (offset) contém uma struct associada e nela os valores necessários para lidar com isso. Você pode ter uma explicação mais detalhada aqui.
    Mas por que eu estou falando de tudo isso? Porque breakpoints nada mais são do que uma interrupção em um dado endereço que faz com que o processador pare a execução do seu programa.
    O valor que interrompe a CPU para um breakpoint é o 0x03. Vamos testar isto nesse pequeno bloco de código:
    main() { int x = 4; // Iniciando qualquer coisa __asm__( "int $0x03" ); } A macro __asm__ permite que seja colocado o código direto em assembly, nesse caso, foi colocado o mnémonico INT, que cuida das interrupções com o valor 3 (offset comentado acima na IDT). Se você compilar e executar esse programa:
    ~ ./code zsh: trace trap (core dumped) ./code Nesse momento o trabalho de fazer o handle dessa interrupção é do nosso software. O que fizemos aqui foi implementar um software breakpoint. Agora vamos executar esse programa no gdb e não por breakpoint algum (dentro do gdb) e só executar:
    (gdb) r Starting program: /home/zlad/code Program received signal SIGTRAP, Trace/breakpoint trap. 0x000055555555515f in main () (gdb) disas Dump of assembler code for function main: 0x0000555555555139 <+0>: push %rbp 0x000055555555513a <+1>: mov %rsp,%rbp 0x000055555555513d <+4>: sub $0x10,%rsp 0x0000555555555141 <+8>: movl $0x2,-0x4(%rbp) 0x0000555555555148 <+15>: mov -0x4(%rbp),%eax 0x000055555555514b <+18>: mov %eax,%esi 0x000055555555514d <+20>: lea 0xeb0(%rip),%rdi 0x0000555555555154 <+27>: mov $0x0,%eax 0x0000555555555159 <+32>: callq 0x555555555030 <printf@plt> 0x000055555555515e <+37>: int3 => 0x000055555555515f <+38>: mov $0x0,%eax 0x0000555555555164 <+43>: leaveq 0x0000555555555165 <+44>: retq End of assembler dump. (gdb) Veja que a nossa interrupção foi capturada pelo GDB, pois ele detectou um breakpoint trap e é exatamente isso que iremos fazer. Nosso tracer será capaz de detectar quando irá ocorrer um SIGTRAP, ou seja, um sinal que deve ser tratado por nosso sistema operacional.
    Finalmente implementando
    Vamos finalmente começar o nosso pequeno tracer, que será capaz colocar breakpoints, executar instrução por instrução e imprimir os registradores na tela!
    Para inserir a interrupção de breakpoint (int 3) não precisamos de muito, pois já existe um mnemónico para isso que é o int3 e que tem como valor 0xCC. Para inserir breakpoints precisamos de um endereço (que vá ser executado) e uma maneira de escrever nesse local na memória virtual do nosso processo.
    Já vimos anteriormente o ptracer e nele sabemos que temos alguns enums que podem ser passados como seu primeiro argumento. São eles o PEEK_DATA e o POKE_DATA, que servem para buscar algo na memória de um processo e escrever algo na memória de um processo, respectivamente. Segue a função que vamos usar para adicionar breakpoints no nosso tracer:
    uint64_t add_breakpoint(pid_t pid, uint64_t address) { uint64_t break_opcode = 0xCC; uint64_t code_at = ptrace(PTRACE_PEEKDATA, pid, address, NULL); uint64_t breakpoint_code = (code_at & ~0xFF) | break_opcode; ptrace(PTRACE_POKEDATA, pid, address, breakpoint_code); return code_at; } Respire fundo e vamos em partes, a ideia aqui é a seguinte:
    Dado o pid do nosso processo filho e um endereço de memória, vamos buscar o código que estava naquele local (code_at), salvar esse código (não só queremos adicionar um novo opcode, mas podemos futuramente querer executá-lo) e então vamos adicionar nossa instrução nos bytes menos significativos, ou seja, vamos executar ela primeiro.
    Usamos aqui uma variável de 64 bits por conta da arquitetura do meu sistema. Se você quiser tornar isto portável, é possível criar uma variável genérica baseada na arquitetura:
    #ifdef __i386__ #define myvar uint32_t #else #define myvar uint64_t #endif Isso é opcional, mas caso você queira criar algo mais genérico, esse é o caminho.
    A operação bitwise que fizemos aqui também pode ser “nebulosa” para alguns, mas segue o equivalente de maneira mais “verbosa” e em python:
    >>> hex(0xdeadbeef & ~0xFF) # Mascarando byte menos significativo '0xdeadbe00' >>> hex(0xdeadbeef & ~0xFF | 0xCC) # Mascarando byte e adicionado opcode int3(0xCC) '0xdeadbecc' O que é feito aqui é uma jogada lógica. Vamos quebrar isso em passos:
    Fazemos um AND com algo negado (0xFFFFFF00); Fazemos um OR com o resultado que irá "preencher" o espaço vazio, visto que um valor OR 0 será sempre o valor com conteúdo; No final mascaramos o último byte e colocamos nosso opcode; O nosso loop precisa executar enquanto nosso processo filho estiver sendo debugado. Em termos de estrutura de códigos vamos usar um laço que irá receber uma flag para sua execução:
    while (!WIFEXITED(status)) { // Our code } Caso você esteja perdido nessa função WIFEXITED, vale a pena dar uma olhada no artigo desta série sobre Forks. Agora é puramente uma questão de jogar com sinais e estruturar nosso código da maneira mais coesa possível, resumindo, pura programação ?
    Após nosso breakpoint ser definido em memória precisamos fazer o handling disso. Para isso usamos a função WSTOPSIG, que irá receber o status do nosso processo (que é atribuído na função wait) e irá nos dizer qual tipo de interrupção ocorreu:
    while (!WIFEXITED(status)) { wait(&status); signal = WSTPOPSIG(status); switch(signal) { case SIGTRAP: puts("We just hit a breakpoint!\n"); display_process_info(pid); break; } } No momento que uma sigtrap for enviada para a gente podemos considerar que caímos no nosso breakpoint. Nesse momento, nosso processo filho está block (pois sofreu uma interrupção), esperando algum tipo de ação para continuar.
    A função display_process_info(pid) irá mostrar o atual estado dos nossos registrados, usando o enum PTRACE_GETREGS que recebe a struct regs (também já visto no artigo passado):
    void display_process_info(pid_t pid) { struct user_regs_struct regs; ptrace(PTRACE_GETREGS, pid, NULL, &regs); printf("Child %d Registers:\n", pid); printf("R15: 0x%x\n", regs.r15); printf("R14: 0x%x\n", regs.r14); printf("R12: 0x%x\n", regs.r12); printf("R11: 0x%x\n", regs.r11); printf("R10: 0x%x\n", regs.r10); printf("RBP: 0x%x\n", regs.rbp); printf("RAX: 0x%x\n", regs.rax); printf("RCX: 0x%x\n", regs.rcx); printf("RDX: 0x%x\n", regs.rdx); printf("RSI: 0x%x\n", regs.rsi); printf("RDI: 0x%x\n", regs.rdi); printf("RIP: 0x%x\n", regs.rip); printf("CS: 0x%x\n", regs.cs); printf("EFGLAS: 0x%x\n", regs.eflags); } O código do nosso loop final fica da seguinte forma:
    while (!WIFEXITED(status)) { signal = WSTOPSIG(status); switch(signal) { case SIGTRAP: puts("We just hit a breakpoint!\n"); break; } printf("> "); fgets(input, 100, stdin); if (!strcmp(input, "infor\n")) { display_process_info(pid); } else if (!strcmp(input, "continue\n")) { ptrace(PTRACE_CONT, pid, NULL, NULL); wait(&status); } } printf("Child %d finished...\n", pid); return 0; } Não iremos focar em implementação pela parte da interação do úsuario pois não é o foco dessa série de artigos. Tentei ser o mais “verboso” possível no quesito UX ?. No projeto original usei a lib linenoise para criar uma shell interativa, mas isso fica para sua imaginação.
    Vamos executar:
    ~/.../mentebinaria/artigos >>> ./tracer hello 0x401122 #<== Endereco da main [130] Forking... Adding breakpoint on 0x401122 We just hit a breakpoint! > infor Child 705594 Registers: R15: 0x0 R14: 0x0 R12: 0x401050 R11: 0x2 R10: 0x7 RBP: 0x0 RAX: 0x401122 RCX: 0x225d7578 RDX: 0x19a402c8 RSI: 0x19a402b8 RDI: 0x1 RIP: 0x401123 CS: 0x33 EFGLAS: 0x246 We just hit a breakpoint! > continue Hello world Child 705594 finished... A ideia aqui não é criar tudo para você. A partir de agora, com o conhecimento básico dessa série de artigos, é possível criar o seu próprio debugger ou ferramenta semelhante. Deixo aqui o meu projeto, sdebugger, que foi fruto do meu estudo sobre este tema. Todo conhecimento base que eu passei aqui foi o necessário para criar este projetinho.
    Agradeço a toda turma do Mente Binária pelo apoio e desculpa à todos pela demora para finalizar essa série de artigos. Tenho várias ideias para artigos futuros, então vamos nos ver em breve!
    Links úteis:
    ELF Interruptions Breakpoints Interrupt Descriptor Table Qualquer problema/erro por favor me chame ?
    Leandro Fróes
    Faz algum tempo que ando botando mais a mão na massa na parte prática da análise de malware e nos conceitos que a envolvem. Este fato somado com minha paixão por tomar notas nos meus estudos acaba resultando na criação de alguns relatórios. Com isto em mente, decidi colocar aqui a análise do último sample no qual trabalhei, de um ransomware chamado Nephilin.   Overview   O Nephilin é uma variante do Nefilim, um Ransomware que acabou ficando bem conhecido no mês de fevereiro/março devido ao fato de ser uma variante do conhecido Nemty, que costumava trabalhar com operações de RaaS (Ransomware as a Service - um modelo de negócio utilizado por criminosos que facilita muito a distribuição de Ransomwares. Basicamente o criador do malware recruta pessoas para usarem o Ransomware e recebe uma parte de seus lucros, facilitando assim a distribuição e a entrada de pessoas não experientes no crime). Por mais que as formas de operação sejam diferentes, há similaridades de código entre essas três famílias de malware.   Análise Estática   O sample analisado foi compilado para x86 e não possui nenhuma técnica que possa dificultar nossa análise como por exemplo packers/protectors e o uso de ASLR. No entanto, este binário é assinado com um certificado válido:     Olhando os imports podemos notar que a Import Directory Table possui apenas uma entrada, a da kernel32.dll, levantando a suspeita da utilização de runtime linking, ou seja, o loader não resolve o endereço das funções em tempo de carregamento, pois eles são resolvidos em tempo de execução:     Podemos suspeitar ainda mais pelo fato do nome algumas DLLs estarem na lista de strings do binário, assim como o nome de algumas funções que não são exportadas pela kernel32.dll:     Não vou me preocupar muito com esta parte estática da análise, tendo em vista que a ideia deste artigo é cair de cabeça em cada funcionalidade do malware, isto é, executá-lo e ir analisando seu comportamento.   Análise Dinâmica   A primeira função que o malware chama é a que vai criar todo o contexto de criptografia para gerar uma chave que será a chave utilizada para descriptografar a Ransom Note:       Dentro desta função existem várias funções que permitem trabalhar com criptografia no Windows. A primeira função criptográfica chamada é a CryptAcquireContext, responsável por criar um handle para um key container dentro de um Cryptographic Service Provider (CSP). Após pegar o handle, o tamanho de uma string é calculado para posteriormente se criar e retornar um Hash Object dentro do CSP criado anteriormente. Esta string tem 66 bytes de tamanho (0x42 em hexa) e é uma string lotada de "a".    A função CryptCreateHash cria o Hash Object especificando o tipo como SHA1 e, logo depois, a função CryptHashData tira o hash do que está dentro de um buffer de tamanho 66 bytes sendo passado como parâmetro:         Por fim, o SHA1 gerado é derivado, para a geração de uma chave RC4. Como podemos ver quase todas as funções estão sendo importadas dinamicamente. ?   O que acontece após a função que gera esta chave RC4 é a criação de um Mutex com o nome "sofos delaet sosos":     Em seguida, uma string em base64 aparece e é decodada com a função CryptStringToBinary, resultando em uma chave pública RSA:   "BgIAAACkAABSU0ExAAgAAAEAAQDNFw18bUF1x32DZaZt4gnQtAnv5XH60d9B6UgIbVfRdHPeyEljZLKlGBKFPTsh+8xsDHe/9vynuOlnuPt91grReMAwcTDVkxBh/PDkf3Jq0bnFgZAWbgMvGX6lApXTDcTArf4US63VI3z8YPyDNJwEvBEWI13ywob8ECLsrD/C6BPkYG0mBU1ccixzOgkgad0iDvwS/C8iyW1Mi0PCoBa+3TCTVwt0Zpy/HceV5U7SevG7RRN5HrErv54Ihg6kTPPhdxkYdO+CUND19aLqh8MAVLRuP5hR6b6r7cjBNAW2+USaaMyT/llNXdPdySbatLlH6Mau4z1eqzYc7hMB2f+6"       Há depois uma tentativa de pegar um handle para um CSP onde o key container tem o nome  "rsa session" e, sem sucesso, o binário cria um novo chamado "skr skr skr":     Agora a chave pública decodada anteriormente será importada para o contexto "skr skr skr":       Ações padrão da maioria dos ransomwares incluem desabilitar a checagem de erros durante o boot, desabilitar o modo de recuperação, deletar backups, etc. O Nephlin faz isso através de uma chamada à função ShellExecuteA() passando uma linha com o cmd.exe como parâmetro:   "C:\\asdfgsdgasd\\..\\Windows\\asdgagsahsfahfhasahfsd\\..\\System32\\cmd.exe" "/c bcdedit /set {default} bootstatuspolicy ignoreallfailures & bcdedit /set {default} recoveryenabled no & wbadmin delete catalog -quiet & wmic shadowcopy delete"     Aqui foi utilizada uma abordagem um tanto curiosa, tendo em vista que o malware considera diretórios que provavelmente não existirão no sistema de arquivos da vítima ("asdgagsahsfahfhasahfsd", por exemplo) e sobe um nível no filesystem utilizando ".." para acessar de fato o que importa, ou seja, o caminho real seria simplesmente "C:\Windows\System32\cmd.exe" ?   Neste momento acontece uma checagem em relação à como o malware foi executado na linha de comando. Se foi passado algum parâmetro, ele checa pra ver se é um arquivo ou diretório. Se for um arquivo, ele chama direto a função que encripta. Caso seja um diretório, ele chama a função que checa uma lista de exclusão dos tipos de arquivos que ele não quer encriptar e esta função chama então a função que encripta.   É interessante notar que com essas checagens o ransomware pode ser usado em diversos cenários e não simplesmente para encriptar o sistema completamente. Ex: para manualmente testar se ele está funcionando (antes da possível invasão), ser executado manualmente após a invasão visando diretórios/arquivos específicos, etc:     Se nenhum parâmetro for passado via linha de comando, o binário começa a mapear os drives que estão no sistema e pegar seus tipos, buscando especificamente por drives fixos, removíveis (pen drives, etc) e mapeamentos de rede:     Após pegar o drive o seu nome é concatenado com a string "NEPHILIN-DECRYPT.txt", à fim de criar a Ransom Note na raiz do Drive em questão:     Após a chamada à CreateFile, podemos ver a Ransom Note sendo criada, mas vazia por enquanto:     Antes do conteúdo ser de fato escrito no arquivo, ele precisa ser decodado, tendo em vista que é uma string em base64 (sim, outra string em base64):     Abaixo está o buffer que contém o conteúdo da Ransom Note em base64:     Após decodar o base64 o buffer aparenta estar encriptado, e de fato está:     A função CryptDecrypt utiliza a chave RC4 gerada anteriormente para decriptar o conteúdo do buffer em questão. Podemos ver o conteúdo em clear text após a execução da função:     Por fim podemos ver a função WriteFile, que irá escrever o conteúdo no arquivo "NEPHILIN-DECRYPT.txt" criado anteriormente:       Agora que a Ransom Note foi criada, o processo de criptografia começa. O meio utilizado é através da criação de outra thread, isto é, para cada drive encontrado, uma nova thread é criada. A função CreateThread recebe como parâmetro para indicar seu início o endereço de uma função, que por sua vez chama a função que checa a lista de exclusão e depois começa a criptografia. Além disso, o nome do drive escolhido no momento é passado como parâmetro para esta função.

    Esta lista de exclusão é basicamente um lista que contém nomes de arquivos, diretórios e extensões das quais o malware não irá encriptar. Para cada arquivo encontrado o malware irá comparar com as especificações desta lista e, caso não bata, a função de criptografia será chamada:           Criptografia   A criptografia pode começar de 3 formas diferentes, como mencionado anteriormente: passando um arquivo como parâmetro pela linha de comando, passando um diretório ou mapeando os drives e criando threads.   Um trecho da função que faz as devidas checagens pode ser observada abaixo:     Se o arquivo checado não estiver na lista de exclusão, a função de criptografia é chamada:     O processo de criptografia se inicia com a abertura do arquivo em questão e a obtenção do seu tamanho. Depois disso, há duas chamadas para a função SystemFunction036 para gerar números aleatórios. Basicamente esta função é um alias para a função RtlGenRandom, que recebe como parâmetro um buffer e o tamanho do número aleatório que você quer gerar. O tamanho escolhido são 16 bytes (0x10):       Tendo 2 buffers de 10 bytes de tamanho cada, com os devidos números aleatórios gerados anteriormente, há duas chamadas à CryptEncrypt, uma para cada buffer. Aqui a chave pública RSA é utilizada para encriptar o buffer em questão, resultando em outros dois buffers de 256 bytes cada.       O conjunto de funções a seguir faz a mesma operação, mas apontando para lugares diferentes. A função SetFilePointerEx é utilizada para apontar para o fim do arquivo (baseando-se no tamanho obtido anteriormente) e depois a função WriteFile é utilizada para escrever os 256 bytes encriptados lá. A próxima chamada à SetFilePointerEx agora aponta para o fim do arquivo + 256 bytes e então escreve o segundo buffer encriptado onde o ponteiro está apontando.       Neste momento as checagens de tamanho de arquivo começam, assim como as chamadas de função e loops que envolvem a criptografia.   A primeira checagem feita é se o arquivo é maior que 64MB e, caso seja, as funções que criptografam o arquivo começam a ser chamadas de 125KB em 125KB. Caso o arquivo seja menor há uma outra checagem para ver se ele é menor que 1.2MB e caso ele não seja as funções de criptografia rodam em cima de 600KB apenas e finalizam. Caso o arquivo seja menor que 1.2MB ele é encriptado "de uma vez" e depois finaliza.         A criptografia é feita utilizando uma série de operações matemáticas em cima de cada buffer que é mapeado e passado como parâmetro para as funções que realizam a criptografia. É interessante notar aqui que a criptografia é customizada, isto é, não utiliza a chave pública com um algoritmo conhecido.   Por fim a extensão ".NEPHILIN" é adicionada ao arquivo aberto:             Uma coisa importante a se notar é que se a criptografia foi executada para um arquivo ou diretório específico tanto a Ransom Note quanto o wallpaper do Ransomware não são criados. Podemos observar que as funções de mapeamento de drives (que contém a criação da Ransom Note) e criação do papel de parede são ignoradas devido ao salto incondicional JMP:     E por fim...   Considerando ainda que não foram especificados arquivos e diretórios, a função responsável por criar a imagem do papel de parede é chamada. Há várias funções aqui e estas utilizam funções gráficas do Windows para editar a imagem em questão:     Uma das funções chamadas nesta função responsável por criar a imagem é justamente a função de decoda o base64 da Ransom Note, pois o que é escrito no papel de parede é a mesma coisa da Ransom Note. Após várias funções gráficas para preparar a imagem o arquivo é finalmente criado em %TEMP%, com nome god.jpg e seu conteúdo é escrito no arquivo:           Após configurar a imagem como papel de parede, o malware chama sua última função, que é responsável por fechar todos os handles e contextos de criptografia ainda pendentes:     Depois disso, o processo simplesmente sai retornando 0.   Lista de exclusão:   NEPHILIN-DECRYPT.txt $RECYCLE.BIN NTDETECT.COM MSDOS.SYS IO.SYS boot.ini AUTOEXEC.BAT ntuser.dat desktop.ini CONFIG.SYS BOOTSECT.BAK program files program files (x86) windows ntldr RECYCLER bootmgr programdata appdata .dll .NEPHILIM .exe .log .cab .cmd .com .cpl .ini .url .ttf .mp3 .pif .mp4 .msi .lnk   Espero que o estudo desta análise seja proveitoso assim como foi para mim e qualquer dúvida/feedback estou à disposição!   Abraços!
    Marioh
    Cá estava eu programando com o nasm, tentando (apenas tentando mesmo) reproduzir os wrappers de systemcall que existem na glibc, quando me deparei com o tamanho de um bináriozinho em assembly que só retorna um valor, um "hello world" no nasm, ali no canto do diretório. O binário tinha 4.2K, nada realmente muito pesado, mas para um programa que não utiliza nenhuma biblioteca e só retorna um valor me pareceu muito estranho.
    Código do programa:
    BITS 32 global _start _start: mov eax, 1 mov ebx, 10 int 0x80 Para compilar e testar:
    [mario@zrmt rivendell]$ nasm -f elf32 elrond.asm [mario@zrmt rivendell]$ ld -m elf_i386 -s elrond.o -o elrond [mario@zrmt rivendell]$ ./elrond [mario@zrmt rivendell]$ echo $? 10 Aqui vai o hexdump do binário:
    [mario@zrmt rivendell]$ hexdump -C elrond 00000000 7f 45 4c 46 01 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |.ELF............| 00000010 02 00 03 00 01 00 00 00 00 90 04 08 34 00 00 00 |............4...| 00000020 20 10 00 00 00 00 00 00 34 00 20 00 02 00 28 00 | .......4. ...(.| 00000030 03 00 02 00 01 00 00 00 00 00 00 00 00 80 04 08 |................| 00000040 00 80 04 08 74 00 00 00 74 00 00 00 04 00 00 00 |....t...t.......| 00000050 00 10 00 00 01 00 00 00 00 10 00 00 00 90 04 08 |................| 00000060 00 90 04 08 0c 00 00 00 0c 00 00 00 05 00 00 00 |................| 00000070 00 10 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |................| 00000080 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |................| * 00001000 b8 01 00 00 00 bb 2a 00 00 00 cd 80 00 2e 73 68 |......*.......sh| 00001010 73 74 72 74 61 62 00 2e 74 65 78 74 00 00 00 00 |strtab..text....| 00001020 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |................| * 00001040 00 00 00 00 00 00 00 00 0b 00 00 00 01 00 00 00 |................| 00001050 06 00 00 00 00 90 04 08 00 10 00 00 0c 00 00 00 |................| 00001060 00 00 00 00 00 00 00 00 10 00 00 00 00 00 00 00 |................| 00001070 01 00 00 00 03 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |................| 00001080 0c 10 00 00 11 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |................| 00001090 01 00 00 00 00 00 00 00 |........| 00001098 Da pra perceber que de 0x72 à 0xfff todos os bytes são 0. Humm... suspeito. Não sou especialista e posso estar terrívelmente errado, mas não lembro dessa quantidade de zeros no manual do formato ELF. Se abrirmos o binário com o readelf veremos o seguinte:
    [mario@zrmt rivendell]$ readelf elrond -h ELF Header: Magic: 7f 45 4c 46 01 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 Class: ELF32 Data: 2's complement, little endian Version: 1 (current) OS/ABI: UNIX - System V ABI Version: 0 Type: EXEC (Executable file) Machine: Intel 80386 Version: 0x1 Entry point address: 0x8049000 Start of program headers: 52 (bytes into file) Start of section headers: 4128 (bytes into file) Flags: 0x0 Size of this header: 52 (bytes) Size of program headers: 32 (bytes) Number of program headers: 2 Size of section headers: 40 (bytes) Number of section headers: 3 Section header string table index: 2 Três Section Headers, dois Program Headers e mais um bando de coisa. Como não precisamos das seções para executar o programa irei ignorá-las por agora. Não precisamos das seções para executar o programa devido ao fato de que elas são feitas para auxiliar o linker no momento de construção do binário. Como o binário já está construído e nenhuma das seções representa objetos dinâmicos, elas podem ser ignoradas.
    Então vamos diminuir esse programa aí. Primeiramente, devemos descobrir o endereço base do programa, para isto, basta pegar o entrypoint (0x8049000) e diminuir o offset do Program Header que tem a flag de executável (que vai conter o devido código do programa). Lembrando que o entrypoint é composto pelo endereço base do programa (para ser mapeado em memória) + “endereço” (no arquivo) do primeiro byte que corresponde ao código executável. O que vamos fazer aqui é achar esse primeiro byte, que pode ser encontrado no Program Header, onde se tem a flag de executável que recebe o nome de p_offset. Vejamos o readelf -l:
    [mario@zrmt rivendell]$ readelf -l elrond Elf file type is EXEC (Executable file) Entry point 0x8049000 There are 2 program headers, starting at offset 52 Program Headers: Type Offset VirtAddr PhysAddr FileSiz MemSiz Flg Align LOAD 0x000000 0x08048000 0x08048000 0x00074 0x00074 R 0x1000 LOAD 0x001000 0x08049000 0x08049000 0x0000c 0x0000c R E 0x1000 Section to Segment mapping: Segment Sections... 00 01 .text Para ajudar: de acordo com o manual o campo p_offset é “O offset do início do arquivo onde o primeiro byte do segmento se encontra”. Como estamos lidando com um segmento executável esse primeiro byte vai ser o início do nosso código.
    Então dá para ver que o segundo Program Header (que possui a flag de executável) tem offset 0x001000! Então o endereço base é 0x08048000 (0x08049000 - 0x00001000) ! Já que temos o endereço base podemos excluir os zeros (caso contrário o programa ficaria quebrado e não iríamos conseguir analisá-lo com o readelf), alto lá! Apenas os inúteis! Mas quais são os inúteis ? Todos os que os Program Headers apontam, pois esses serão os  bytes do programa mapeados em memória, então vamos deixar eles lá. Vou usar o hyx como editor hexa, mas o hte também funciona.
    Após excluirmos todos os zeros entre 0x74 e 0x1000:
    [mario@zrmt rivendell]$ hyx elrond 0000> 7f 45 4c 46 01 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |.ELF............| 0010: 02 00 03 00 01 00 00 00 00 90 04 08 34 00 00 00 |............4...| 0020: 20 10 00 00 00 00 00 00 34 00 20 00 02 00 28 00 | .......4. ...(.| 0030: 03 00 02 00 01 00 00 00 00 00 00 00 00 80 04 08 |................| 0040: 00 80 04 08 74 00 00 00 74 00 00 00 04 00 00 00 |....t...t.......| 0050: 00 10 00 00 01 00 00 00 00 10 00 00 00 90 04 08 |................| 0060: 00 90 04 08 0c 00 00 00 0c 00 00 00 05 00 00 00 |................| 0070: 00 10 00 00 00 b8 01 00 00 00 bb 2a 00 00 00 cd |...........*....| 0080: 80 00 2e 73 68 73 74 72 74 61 62 00 2e 74 65 78 |...shstrtab..tex| 0090: 74 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |t...............| 00a0: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |................| 00b0: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0b 00 00 |................| 00c0: 00 01 00 00 00 06 00 00 00 00 90 04 08 00 10 00 |................| 00d0: 00 0c 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 10 00 00 |................| 00e0: 00 00 00 00 00 01 00 00 00 03 00 00 00 00 00 00 |................| 00f0: 00 00 00 00 00 0c 10 00 00 11 00 00 00 00 00 00 |................| 0100: 00 00 00 00 00 01 00 00 00 00 00 00 00 |.............| Ahh muito mais enxuto! Porém o bicho tá todo quebrado. Se executarmos:
    [mario@zrmt rivendell]$ ./elrond Bus error (core dumped) Um “Bus error” não é nada mais que uma tentativa de read ou write em um espaço de memória desalinhado. Como citado no manual os mapeamentos tem que ser alinhados com as páginas de memória, ou seja, 4KB.
    Vamos consertá-lo! Vamos ter que consertar: o entrypoint e o mapeamento do segundo Program Header, ou seja, seu endereço virtual, físico e seu offset. Como estamos alterando as posições dos segmentos (isto é, o nome oficial para o que um Program Header mapeia)  teremos que alterar seu mapeamento no arquivo junto com o entrypoint (que aponta para o primeiro byte de um segmento executável). Na verdade, o endereço físico pode ser ignorado, o manual cita que os “System V” ignoram endereços físicos de aplicações, mas iremos adicioná-los em prol da completude.
    Revisando... o entrypoint vai ser o endereço base mais o offset do segundo Program Header, e esse offset vai ser 0x75 (lembre-se que era 0x1000, mas com a retirada dos zeros entre 0x74 e 0x1000 efetivamente reduzimos o entrypoint em 0xFFF - 0x74 = 0xF8B,  logo, o entrypoint vai ser 0x1000 - 0xF8B = 0x75) então nosso entrypoint vai ser 0x08048075. Esse também vai ser o endereço virtual e o endereço físico do header.
    Então troquemos:
    O entrypoint no Header ELF por 0x08048075 O offset do section header por 0x00000075 Os endereços virtuais e físicos do segundo Program Header por 0x08048075 Agora mais do que nunca teremos que ter atenção. Saque seu editor de hexa preferido e lembre-se que estamos lidando com little endian. Vou usar o hyx, que é um editor hexa um pouco parecido com o vi:

    No terminal de cima temos o arquivo original sem os zeros, já no de baixo temos o arquivo já alterado.
    Para ajudar:
    Vermelho: Entrypoint Amarelo: Offset do Header Verde: Endereço Virtual do Header Azul: Endereço Físico do Header Agora se executarmos:
    [mario@zrmt rivendell]$ ./elrond [mario@zrmt rivendell]$ echo $? 10 Como disse lá em cima, não alterei as seções e nesse caso (binário já linkado e sem bibliotecas dinâmicas) elas não são importantes. Tente ler elas pra ver o que acontece.
    No fim passamos de 4.2k para ...
    [mario@zrmt rivendell]$ ls -lh elrond -rwxr-xr-x 1 mario mario 269 --- -- --:-- elrond 269!
    Achei que a galera poderia gostar dessa pequena aventura, acho bem interessante principalmente para aprender bem sobre o formato. Se gostarem tenho planos pra parte dois!
    Fernando Mercês
    Ano passado eu assisti à uma palestra sobre esse novo utilitário da suíte GNU chamado poke. Ele é um editor de dados binários de linha de comando bem diferente dos que costumo usar (HT Editor, Hiew, etc). Hoje decidi testá-lo e curti bastante. Tá em mega beta, então não tá nem perto de ter pacote disponível nos repositórios oficiais das distros Linux, mas consegui compilar e neste artigo vou dar as instruções, que podem variar em cada ambiente, até porque o poke está em constante desenvolvimento. Usei um ambiente Debian testing aqui.
    Instalando as dependências
    A dependência mais chatinha de instalar foi a gettext, porque o pacote pronto dela não foi suficiente. Então tive que clonar e compilar:
    $ sudo apt install perf fp-compiler fp-units-fcl groff build-essential git $ git clone https://git.savannah.gnu.org/git/gettext.git $ cd gettext $ ./gitsub.sh pull $ ./autogen.sh $ ./configure $ make $ sudo make install Com a gettext instalada, agora podemos partir para as demais dependências do poke:
    $ sudo apt install build-essential libgc-dev libreadline-dev flex libnbd-dev help2man texinfo Só então podemos seguir para a compilação do poke.
    Compilando o poke
    $ git clone git://git.savannah.gnu.org/poke.git $ cd poke $ ./bootstrap $ ./configure $ make $ sudo make install Criando links para as bibliotecas
    Como instalei as bibliotecas do poke em /usr/local e o meu sistema não tinha este diretório configurado para que o loader busque as bibliotecas, precisei criar dois links para elas em /usr/lib:
    $ sudo ln -s /usr/local/lib/libpoke.so.0 /usr/lib/libpoke.so.0 $ sudo ln -s /usr/local/lib/libtextstyle.so.0 /usr/lib/libtextstyle.so.0 Sei que há outras maneiras de resolver isso, mas fiz assim pra acelerar, afinal eu queria mexer no poke logo! ?
    Abrindo um binário PE no poke
    Baixei o executável do PuTTY para brincar um pouco e abri assim:
    $ poke putty.exe _____ ---' __\_______ ______) GNU poke 0.1-beta __) __) ---._______) Copyright (C) 2019, 2020 Jose E. Marchesi. License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later <http://gnu.org/licenses/gpl.html>. This is free software: you are free to change and redistribute it. There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law. Powered by Jitter 0.9.212. Perpetrated by Jose E. Marchesi. hserver listening in port 47209. For help, type ".help". Type ".exit" to leave the program. (poke) Gerenciando os arquivos abertos
    O poke permite trabalhar com múltiplos arquivos de uma vez. Você pode ver a lista de arquivos abertos com o seguinte comando:
    (poke) .info ios Id Mode Size Name * #0 rw 0x0010b990#B ./putty.exe ios signifca "IO Spaces". Não tem nada a ver com o SO da Cisco ou com o da Apple. hehe
    Se quiser abrir outro arquivo, pode usar o comando .file <arquivo> e aí pode selecionar em qual você quer trabalhar com o comando .ios #n onde n é o número que identifica o arquivo, mas vou seguir o artigo com somente um arquivo aberto mesmo, então só teremos a tag #0.
    Dumpando dados
    Um dos principais comandos do poke é o dump (perceba este não começa com um ponto) que basicamente visualiza o conteúdo do arquivo, mas este tem várias opções. Vamos à mais básica:

    A primeira linha na saída acima é só uma régua pra te ajudar a encontrar os bytes.
    Fiz questão de colar uma captura de tela aí acima pra você ver que o poke colore a saída, mas nos exemplos seguintes vou colar a saída em texto pelo bem da sua largura de banda. ?
    Por padrão, o dump exibe 128 bytes do arquivo, começando do seu primeiro byte. O número de bytes pode ser alterado na própria linha de comando:
    (poke) dump :size 64#B 76543210 0011 2233 4455 6677 8899 aabb ccdd eeff 0123456789ABCDEF 00000000: 4d5a 7800 0100 0000 0400 0000 0000 0000 MZx............. 00000010: 0000 0000 0000 0000 4000 0000 0000 0000 ........@....... 00000020: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................ 00000030: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 7800 0000 ............x... A sintaxe pode parecer um pouco estranha no início, mas você acostuma rápido. O sufixo #B diz que a unidade usada é bytes. Você pode testar outros valores como 2#KB ou 1#MB por exemplo.  ?
    Dumpando a partir de posições específicas
    Para dumpar a partir de uma posição específica, podemos usar a opção :from do comando dump:
    (poke) dump :from 0x30#B :size 32#B 76543210 0011 2233 4455 6677 8899 aabb ccdd eeff 0123456789ABCDEF 00000030: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 7800 0000 ............x... 00000040: 0e1f ba0e 00b4 09cd 21b8 014c cd21 7468 ........!..L.!th No comando acima eu pedi para o poke me mostrar 32 bytes a partir da posição 0x30. Seria o equivalente a fazer hd -n 32 -s 0x30 <arquivo>.
    O poke mantém um ponteiro de leitura no arquivo, por isso se você comandar somente dump novamente, o dump ocorrerá a partir da última posição lida (no caso, 0x30). Se quiser voltar o ponteiro para a posição zero, é a mesma sintaxe: dump :from 0#B.
    Interpretando dados
    O dump sempre te entrega uma saída em hexadecimal, mas e se quisermos interpretar os dados e exibi-los de maneiras diferentes? Para  isso a gente larga de mão o comando dump e começa a operar com o jeito do poke de ler e interpretar especificamente, assim:
    (poke) byte @ 0#B 77UB O sufixo UB significa Unsigned Byte.
    Se eu quiser a saída em hexa por exemplo, basta eu setar a variável obase (output base):
    (poke) .set obase 16 (poke) byte @ 0#B 0x4dUB Eu poderia querer ler 2 bytes. Tranquilo:
    (poke) byte[2] @ 0#B [0x4dUB,0x5aUB] Posso interpretar o conteúdo como número também:
    (poke) uint16 @ 0#B 0x4d5aUH O prefixo UH significa Unsigned Half (Integer). Perceba que o poke sabe que um uint16 tem 2 bytes e por isso os lê sem a necessidade que especifiquemos o número de bytes a serem lidos.
    À essa altura você já sacou que equivalentes aos tipos padrão da linguagem C (da inttypes.h na real) estão disponíveis para uso né? Fique à vontade pra testar off64, int64, int32, etc.
    Lendo strings
    Além dos tipos numéricos, o poke tem o tipo string, onde ele lê até encontrar um nullbyte:
    (poke) dump 76543210 0011 2233 4455 6677 8899 aabb ccdd eeff 0123456789ABCDEF 00000000: 4d5a 7800 0100 0000 0400 0000 0000 0000 MZx............. 00000010: 0000 0000 0000 0000 4000 0000 0000 0000 ........@....... 00000020: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................ 00000030: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 7800 0000 ............x... 00000040: 0e1f ba0e 00b4 09cd 21b8 014c cd21 5468 ........!..L.!Th 00000050: 6973 2070 726f 6772 616d 2063 616e 6e6f is program canno 00000060: 7420 6265 2072 756e 2069 6e20 444f 5320 t be run in DOS 00000070: 6d6f 6465 2e24 0000 5045 0000 4c01 0700 mode.$..PE..L... (poke) string @ 0x4d#B "!This program cannot be run in DOS mode.$" Patch simples
    Vamos fazer um patch simples: alterar o "T" desta string acima de maiúsculo para minúsculo. Basicamente é só colocar à esquerda o jeito que acessamos uma determinada posição do arquivo e igualar ao que a gente quer. Sabendo que para converter maiúsculo para minúsculo na tabela ASCII basta somar 32 (0x20), podemos fazer:
    (poke) byte @ 0x4e#B = 0x74 Perceba que fui na posição 0x4e, porque na 0x4d temos o '!' e não o 'T'. Só pra checar se funcionou:
    (poke) string @ 0x4d#B "!this program cannot be run in DOS mode.$" (poke) Legal né? Mas dá pra ficar melhor. O poke suporta char, então podemos meter direto:
    (poke) char @ 0x4e#B = 't' (poke) string @ 0x4d#B "!this program cannot be run in DOS mode.$" Por hora é só. Fica ligado aí que postarei a parte 2 em breve, onde vou mostrar mais recursos do poke que tô achando bem úteis para engenharia reversa. Até lá! ?
    Fernando Mercês
    Comecei a estudar a linguagem Go há alguns dias e fiquei muito impressionado com seus recursos. A facilidade para programação paralela, o fato de ter ponteiros, funções que retornam mais de um valor, código enxuto (se você declarar uma variável e não usar, o programa nem compila!) e outros realmente me encantaram.
    Recentemente precisei disassemblar um trecho de código de um binário PE para um projeto que está escrito em Go. Vi que existem algumas bibliotecas prontas para serem usadas, como gapstone (bindings da Capstone) e go-zydis (bindings da Zydis) mas não encontrei uma nativa.
    No entanto, vi que existe uma ferramenta nativa no toolset da linguagem similar ao objdump do GNU binutils:
    $ go doc cmd/objdump Objdump disassembles executable files. Usage: go tool objdump [-s symregexp] binary Objdump prints a disassembly of all text symbols (code) in the binary. If the -s option is present, objdump only disassembles symbols with names matching the regular expression. Compilei um "hello, world" em Go só pra ver:
    ~/hello $ cat main.go package main import "fmt" func main() { fmt.Println("menteb.in") } ~/hello $ go build E de fato o objdump da Go funciona:
    ~/hello $ go tool objdump hello | head TEXT go.buildid(SB) :-134217728 0x1001000 ff20 JMP 0(AX) :-134217728 0x1001002 476f OUTSD DS:0(SI), DX :-134217728 0x1001004 206275 ANDB AH, 0x75(DX) :-134217728 0x1001007 696c642049443a20 IMULL $0x203a4449, 0x20(SP), BP :-1 0x100100f 226d35 ANDB 0x35(BP), CH :-1 0x1001012 4c6f OUTSD DS:0(SI), DX :-1 0x1001014 6a52 PUSHL $0x52 :-1 0x1001016 436e OUTSB DS:0(SI), DX :-1 0x1001018 4a31794f XORQ DI, 0x4f(CX) Mas ao tentar com o um PE compilado pra 64-bits, descobri que só funciona com binários feito em Go. ?
    $ go tool objdump putty.exe objdump: disassemble putty.exe: no runtime.pclntab symbol found De qualquer forma, resolvi olhar o código-fonte deste objdump interno da linguagem pra ver qual é dessa mandinga.  Na linha 43 do main.go do objdump tem um import pra uma biblioteca chamada objfile. Pensei: Wow, deve ser uma biblioteca de disassembly, talvez eu possa alterar ! E na hora já criei um projeto tentando usá-la mas fui surpreendido com um errão! kkkk
    ~hello $ cat main.go package main import "fmt" import "cmd/internal/objfile" func main() { fmt.Println("menteb.in") } ~hello $ go build main.go:4:8: use of internal package cmd/internal/objfile not allowed Não pesquisei muito sobre essa história sobre eu não poder usar um pacote interno (por quê o objdump pode e eu não posso?!), mas fui olhar esta objfile e terminei encontrando seu fonte. Para minha alegria, neste arquivos disasm.go vi os seguintes imports:
    "golang.org/x/arch/arm/armasm" "golang.org/x/arch/arm64/arm64asm" "golang.org/x/arch/ppc64/ppc64asm" "golang.org/x/arch/x86/x86asm" Agora sim, carái! É tudo público e posso usar. Desculpe o desabafo.. hehe o artigo na verdade começa aqui mas quis contar como cheguei porque né. ?
    Cada uma dessas bibliotecas possui uma função Decode() justamente pra decodificar uma instrução (tipo Inst). Testei com um NOP em 64-bits, só pra ver:
    package main import ( "fmt" "log" "golang.org/x/arch/x86/x86asm" ) func main() { dados := []byte{0x90} ins, err := x86asm.Decode(dados, 64) if err != nil { log.Fatalln(err) } fmt.Println(ins) } A saída foi exatamente a esperada:
    $ ./hello NOP Show. Agora é abrir um PE, ler de onde quero e daí disassemblar usado essa x86asm.Decode() num loop, mas vou deixar esse exercício aí pra quem quiser treinar Go. Ou se acharem útil posso postar um aqui mais tarde. Aqui já funcionou mas precisa de uma polida. ?
    Perceba também que há bibliotecas para ARM e PowerPC. Achei bem maneiro. Talvez em breve o time da Go adicione suporte a mais arquiteturas. Amém! ? 
    lucass
    Vou começar agradecendo ao @Fernando Mercês pela oportunidade e por ter sugerido este artigo, que também me motivou bastante a escrevê-lo!
    Introdução
    Não sou conhecido internet a dentro, apenas acompanho alguns canais no Discord (tal como o do Mente Binária). Meu nível de programação e engenharia reversa não é algo admirável ainda. Em um grupo especifico intitulado "Terra do 1337", que é um grupo fechado de amigos com finalidade de estudar engenharia reversa, programação e descontrair, eu surgi com uma idéia de escrever uma ferramenta que iria facilitar a vida de muitos nesta área de engenharia reversa e achei de API Inspector.
    A seguir um spoiler de como foi o início do projeto, para quem se interessar. ?
    O que é o API Inspector
    É uma ferramenta de código-aberto voltada para área de engenharia reversa, que irá auxiliar na análise de funções correspondentes a certas API's do Windows, retornando informações obtidas dos argumentos caso a função seja chamada pela aplicação.
    O que ele faz
    Ele faz um hook (do Inglês "gancho"), que consiste num desvio na função original da API solicitada para nossa própria função e com isso podemos obter os dados (argumentos/parâmetros) que foram passados para tal função.
    Como ele funciona
    O princípio de um hook é simples: você insere no inicio da função um salto que irá levar para a sua função (que é uma cópia da função original) e depois de efetuar o que quiser, irá retornar para a função original prosseguir.
    Talvez mais fácil visualizar o que expliquei com código:
    //Aqui está a função //ZwWriteVirtualMemory | NtWriteVirtualMemory, originada do binário: ntdll.dll //créditos ao https://undocumented.ntinternals.net/ NTSYSAPI NTSTATUS NTAPI //WINAPI NtWriteVirtualMemory( IN HANDLE ProcessHandle, IN PVOID BaseAddress, IN PVOID Buffer, IN ULONG NumberOfBytesToWrite, OUT PULONG NumberOfBytesWritten OPTIONAL ); //Sua versão assembly 777F2110 mov eax,0x3A 777F2115 mov edx,ntdll.77808D30 777F211A call edx 777F211C ret 0x14 //O que nós vamos fazer é criar uma função similar á ela com o nome que decidirmos //Então vamos inserir um jmp no início da função original para nossa função, ficando assim: 777F2110 jmp api inspector.573523EC 777F2115 mov edx,ntdll.77808D30 777F211A call edx 777F211C ret 0x14 //Usei como exemplo minha próprio ferramenta! //Então quando ocorrer a chamada desta função ela será jogada em nossa função! Depois de nós fazermos que desejar vamos retorna-la, porém para uma região que aloquei onde contém //Um buffer dos bytes que foram sobrescritos da função original: 03610000 mov eax,0x3A 03610005 jmp ntdll.777F2115 //Ela irá retornar depois do jmp que existe na função original e continuar o código.... Vantagens de se utilizar o API Inspector ao invés de um debugger
    Imagine que você está visualizando as chamadas intermodulares (para bibliotecas externas, no caso) que um programa faz, utilizando um debugger (o x64dbg por exemplo) e notou que uma certa função que deseja inspecionar é chamada em diversos pontos do programa. Vejo duas opções neste caso: colocar vários breakpoints, um em cada chamada à função, no código do programa ou colocar um único breakpoint função em si, no código dela, na DLL.
    Em ambos os casos, você vai precisar analisar chamada por chamada, parâmetro por parâmetro. E se a função for chamada 20 vezes consecutivamente? O tempo que você levaria para visualizar apenas o primeiro parâmetro da chamada é o tempo que a ferramenta iria levar para exibir todas as 20 chamadas, com os argumentos formatados bonitinhos ao seu dispor. Entende a vantagem? ?
    E as desvantagens?
    Por hora, uma desvantagem é a quantidade de funções e API's suportadas. De fato, a primeira release não possui uma quantidade significativa que vá fazer você utilizar a ferramenta e nem uma quantidade de recursos interessantes na ferramenta. Mas é ai que vem o ponto chave, o fato de deixar ela pública remete ao próprio crescimento da mesma, no primeiro momento é necessário uma orientação da parte de vocês para me ajudar a melhorar o código visual. O segundo passo é eu e vocês começarem a fornecerem mais recursos para ela. Eu irei adicionar todo ou qualquer recurso que seja significativo para a mesma, e para isso eu já tenho mais funcionalidades para implementar na ferramenta que são excelentes.
    Interface gráfica
    Na imagem abaixo, utilizei o API Inspector para hookar a função MessageBoxW() da USER32.DLL. Depois disso, escrevi um texto num novo arquivo no Notepad++ e tentei fechar o programa. Ao fazer isso, o Notepad++ perguntou se eu queria salvar o arquivo e ele faz isso através de uma chamada à MessageBoxW(), que o API Inspector interceptou prontamente.

    Na imagem acima, a janela à esquerda mostra o que está atualmente passando pelas funções hookadas. Na janela a direita, temos um log.
    Como utilizar o API Inspector
    A única coisa que você precisa fazer é anexar a DLL do API Inspector ao processo desejado e para isso existem os softwares chamados "Injetores de DLL" que podem ser achados na internet.
    Você também pode criar o seu próprio injetor. Uma dica é pesquisar sobre injeção com a função LoadLibrary(), mas no exemplo a seguir eu vou mostrar como utilizar o Process Hacker para fazer a injeção.
    1 - Abra o Process Hacker e identifique no mesmo o processo no qual você quer injectar a DLL do API Inspector. No exemplo, usei o processo do Notepad++.

    2 - Clique com o botão direito sobre o processo e escolha Miscellaneous > Inject DLL.

    3 - Selecione a DLL API-Inspector.dll e clique em Abrir.

    4 - Se o Process Hacker possuir privilégios suficientes a ferramenta irá ser carregada, caso contrário, não.

    Após isso você precisa selecionar a API desejada, a função desejada e clicar em GO Hook!
    O step call é uma funcionalidade que vai fazer a ferramenta aguardar o pressionamento da tecla ENTER para retornar para a função original. Pronto, o seu hook está feito e você já poderá inspecionar a função desejada.
    Download e código
    No repositório do API Inspector no Github você pode baixar a versão compilada e ter acesso ao código-fonte também. Contribuições são muito bem vindas!
    Bom, eu nunca tinha escrito um artigo. Se faltou informação ou coloquei informação demais me desculpe. Estou aberto pra ler os comentários. Ah, e participem deste projeto! Eu quero fazer ele crescer muito. Caso precise de referências de como cheguei a este projeto, tem tudo na página inicial do projeto no Github.
    Agradecimentos
    Obrigado novamente ao Fernando Mercês, ao pessoal do Terra 1337 que me incentiva cada vez mais e em especial para o iPower e Luan que são colaboradores do projeto.
    Referências
    Dear ImGui Programming reference for the Win32 API NTAPI Undocumented Functions C++ 3D DirectX Programming
    anderson_leite
    Olá, já faz um bom tempo desde do ultimo artigo sobre a construção de debuggers mas, sem mais delongas, vamos dar continuidade a esta série! ? 
    Neste artigo iremos falar um pouco sobre uma chamada de sistema que é capaz de controlar quase todos os aspectos de um processo: a syscall PTRACE (process trace). Antes de continuarmos, vale ressaltar que todo o código utilizado neste artigo está disponível no repositório do Github.
    De acordo com o manual do Linux (man ptrace), a syscall ptrace é definida assim:
    "A syscall ptrace provê meios para que um processo (denominado "tracer") possa observar, controlar a execução de um outro processo (denominado "tracee"), examinar e modificar a memória e registradores do "tracee". É primariamente utilizado para a implementação de 'breakpoint debugging' e para rastreamento de syscalls".
    Em outras palavras, podemos utilizar a ptrace para controlar um outro processo sobre o qual termos permissões sobre!
    Por exemplo, execute:
    strace /bin/ls O comando "strace" acima, é utilizado para que se possa rastrear todas as syscalls que um programa realiza. Vale lembrar que toda a técnica utilizada para o rastreamento de syscalls envolve o conteúdo abordado nos artigos anteriores, então é de suma importância que você tenha lido (ou saiba) o primeiro artigo sobre Sinais e o segundo sobre Forks.
    Antes de começar a rastrear um dado comando, o strace precisa ter controle total sobre a execução do processo alvo, para isso é feito um fork do processo em questão e o mesmo é "traceado". Voltaremos neste assunto em breve.
    A wrapper da ptrace é definida em <sys/ptrace.h> e tem o seguinte protótipo:
    #include <sys/ptrace.h> long ptrace(enum __ptrace_request request, pid_t pid, void *addr, void *data); Onde o primeiro argumento request é um enum onde cada valor define uma ação em cima do "tracee", tais como TRACEME, GETEREGS, SETREGS e etc. O segundo argumento, pid, é o PID (Process Identification) do processo que queremos "tracear", o terceiro argumento addr é um endereço para alguma interação que a ser realizada da memória do processo "traceado" e o quarto e último argumento data é algum tipo de dado passado para o processo.
    Agora que você ja conhece o formato desta syscall, vamos fazer um pequeno breakdown do comando "strace".
    Execute:
    strace strace /bin/ls 2>&1 | grep -A2 clone Por mais bizarro que o comando acima pareça, o que vamos fazer aqui é rastrear todas as syscalls que o strace faz usando o próprio strace! Como a saída padrão do strace não é o stdout (dê uma lida em standart streams, caso esteja confuso) então é primeiro redirecionar a saída de erro para a saída padrão, para que seja possível rodar o grep no que queremos.
    Estamos buscando aqui, alguma chamada a syscall clone, que é sempre chamada quando é feito um fork. A chamada à ptrace vem logo em seguida:
    clone(child_stack=NULL, flags=CLONE_CHILD_CLEARTID|CLONE_CHILD_SETTID|SIGCHLD, child_tidptr=0x7f7c4aa8ea10) = 16203 ptrace(PTRACE_SEIZE, 16203, NULL, 0) = 0 Nesse caso, o strace cria um processo filho e em seguida usa o ptrace com o argumento SEIZE para iniciar o rastreamento (tracing) de um processo sem interrompê-lo, como analisaremos em seguida. Dessa maneira o strace é capaz de interceptar cada chamada de sistema feita pelo processo!
    Dê uma olhada no comando ltrace, que diferente do strace, rastreia todas as chamadas à bibliotecas (libraries trace) e tente fazer o mesmo que fizemos acima!
    Algumas ações notáveis que podemos fazer com a ptrace:
    PTRACE_PEEKTEXT, PTRACE_PEEKDATA Ler uma word em um dado endereço. PTRACE_POKETEXT, PTRACE_POKEDATA Copiar uma word para um determinado endereço (injete dados na memória). PTRACE_GETREGS Ler os registradores de um processo, que será guardado na struct user_regs_struct em <sys/user.h>. PTRACE_SETREGS Escrever nos registradores de um processo (também no formato da struct acima). Execute "man ptrace" para uma abordagem mais detalhadas de todos os valores disponíveis. ?
     
    Implementando um simples tracer
    Agora que já temos uma base de forks e uma ideia de como o ptrace funciona, podemos unificar os dois e tenho certeza que o ptrace irá ficar mais claro. A partir de agora ele é fundamental para a implementação do nosso debugger.
    O primeiro passo é definir o escopo de como será feito o nosso "tracer": vamos rastrear um processo que já esta sendo executado ou vamos criar um novo? Para o nosso debugger, iremos apenas criar um fork e trocar sua imagem de execução para a do programa que queremos debugar, usando uma das funções da família exec.
    Primeiro vamos usar a função execl, que faz parte do leque de funções exec (man 3 exec) que trocam a imagem do nosso processo por outra, ou seja, o nosso programa é realmente trocado por outro em uma execução.
    A função execl é definida como:
    #include <unistd.h> int execl(const char *pathname, const char *arg, ... /* (char *) NULL */); Onde o primeiro argumento pathname é caminho completo do nosso executável alvo e os demais argumentos, que podem ser vários, são os argumentos para o programa que será executado.
    Para seguir um padrão, o primeiro argumento que geralmente colocamos é o caminho do programa em questão (lembrem que no array argv a posição 0 guarda o nome do programa em si), o resto dos argumentos são opcionais e seguem no modelo de lista de argumentos que são delimitados por um argumento NULL, que geralmente usamos para finalizar a lista.
    Agora considere o seguinte exemplo:
    #include <unistd.h> #include <stdio.h> int main(int argc, char* const* argv) { if (argc < 3) { printf("Usage: %s <command> <args>\n", argv[0]); return 1; } const char* command = argv[1]; char* const* args = &argv[1]; printf("First arg => %s\n", args[0]); execv(command, args); puts("Continua?\n"); return 0; } Compile com
    $ gcc -o exec exec.c $ ./exec /bin/ls -lah Este programa bem simples demonstra como a exec funciona.
    O que acabamos de criar aqui foi uma espécie de wrapper para qualquer comando: ele irá pegar o nome do comando e os seus respectivos argumentos e trocar sua execução atual pela a que você especificou.
    Note também a string "Continue?" que deveria ser impressa na tela. Esta nunca será impressa pois o nosso programa virou de fato, outro.
    Interessante, não? Usando um pouco de criatividade, podemos criar novos processos filhos combinando forks + exec, ou seja, criamos um fork do nosso processo e trocamos sua imagem por outra! Dessa maneira, por exemplo, temos total controle sobre o comando ls.
    Modificando um pouco o código acima e seguindo a ideia de forks, temos:
    #include <stdio.h> #include <sys/types.h> #include <sys/ptrace.h> #include <unistd.h> int main(int argc, char* const* argv) { if (argc < 3) { printf("Usage: %s <command> <args>\n", argv[0]); return 1; } const char* command = argv[1]; char* const* args = &argv[1]; pid_t child_pid = fork(); // Neste ponto, todas as variaveis sao copiadas para o nosso fork // o fork NAO recebe as mesmas variaveis, apenas uma cópia ;) if (!child_pid) { // Hora de transformar nosso fork em outro programa ptrace(PTRACE_TRACEME, NULL, NULL, NULL); execv(command, args); } char in; do { puts("Iniciar processo ? [y/n]: "); in = getchar(); } while (in != 'y'); ptrace(PTRACE_CONT, child_pid, NULL, NULL); return 0; } Compile
    $ gcc -o fork_exec fork_exec. $ ./fork_exec /bin/ls O programa acima realiza os primeiros passos do nosso tracer: é passado o caminho de um programa e os argumentos para o mesmo. Com isso criamos um fork e usamos o ptrace no própio fork com o argumento TRACEME. Este parâmetro indica que o este processo será "traced" pelo seu processo pai. Em seguida trocamos a nossa execução para o nosso programa alvo. Neste momento temos total controle sobre a execução, no exemplo acima, do comando ls.
    Quando um processo inicia sua execução com TRACEME + exec, o mesmo recebe um sinal de interrupção (SIGTRAP) até que o seu processo pai indique que ele deve continuar sua execução. Por isso, o nosso processo pai, que retém o PID do processo filho, usa o ptrace com o argumento CONT para que seja enviado o signal para dar continuidade de execução.
    E depois?
    Agora toda a comunicação entre os processos pai e o filho se dará via sinais e usaremos a syscall wait constantemente.
    Lembra que definimos acima algumas funções que podemos usar em conjunto com a ptrace? Para já irmos adiantando alguns artigos, vamos fazer um programa que mostra o estado dos registradores para um processo, passo a passo. Vamos usar dois parâmetros para a ptrace: GETREGS e STEP. Segue o código:
    #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/ptrace.h> #include <sys/user.h> #include <sys/wait.h> void display_regs(struct user_regs_struct* regs) {     printf("RIP: 0x%x\n", regs->rip);     printf("RBP: 0x%x\n", regs->rbp);     printf("RSP: 0x%x\n", regs->rsp); } int main(int argc, char* const* argv) {     if (argc < 2) {         fprintf(stderr, "Usage: %s <program_path>\n", argv[0]);         return 1;     }     const char* progName = argv[1];          pid_t child = fork();     if (!child) {         ptrace(PTRACE_TRACEME, NULL, NULL, NULL);         execl(progName, progName, NULL);     }          int status;     int options = 0;     int signal;     // Estrutura que mantem os registradores     struct user_regs_struct regs;     /// Capta primeiro sinal de parada do filho     waitpid(child, &status, 0);     signal = WSTOPSIG(status);     if (signal == SIGTRAP) {         printf("Processo alvo %s esperando pronto para iniciar\n\n", progName);     }          printf("Executando 10 instruções\n");     for (int i = 0; i < 10; ++i) {         printf("Passo: %d\n", i+1);         // Executa uma instrução         ptrace(PTRACE_SINGLESTEP, child, NULL, NULL);         // Espera sinal do filho         waitpid(child, &status, 0);         // Copia o estado atual dos registradores         ptrace(PTRACE_GETREGS, child, NULL, &regs);         // Função local para imprimir os principais registradores         display_regs(&regs);         puts("\n\n");     }     puts("Continuando...\n");     /// Continua execução     ptrace(PTRACE_CONT, child, NULL, NULL);     waitpid(child, &status, 0);     printf("Filho saiu com %d\n", WIFEXITED(status));     return 0; }  
    Compile:
    $ gcc -o tracer tracer.c $ ./tracer /bin/ls O código acima, além de criar e rastrear o processo, executa as primeiras 10 instruções e copia os estados dos registradores em cada passo. Logo após, continua a execução do programa normalmente.
    A estrutura user_reg_struct, definida em <sys/user.h>, contém todos os registradores que estão disponíveis na sua arquitetura. O código foi escrito considerando um ambiente x86-64.
    Com o estudo da ptrace, fechamos toda a introdução para construirmos o nosso debugger de fato, que vamos começar a desenvolver no próximo artigo, incialmente com capacidade de por breakpoints, imprimir o atual estado dos registrados e executar instrução por instrução do processo.
    Qualquer dúvida ou correção sinta-se livre de por nos comentários!  ?
    Links úteis:
    Process control Process relationship Code injection with ptrace Sinais Fork Até a próxima!
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