Reversing：逆向工程揭密 (2008 年度畅销榜NO.3856 )

本书描述的是在逆向与反逆向之间展开的一场旷日持久的拉锯战。作者Eldad Eilam以一个解说人的身份为我们详尽地评述了双方使用的每一招每一式的优点与不足。
书中包含的主要内容有：操作系统的逆向工程；.NET平台上的逆向工程；逆向未公开的文件格式和网络协议；逆向工程的合法性问题；拷贝保护和数字版权管理技术的逆向工程；防止别人对你的代码实施逆向工程的各种技术；恶意程序的逆向工程；反编译器的基本原理以及它对逆向过程的影响。
本书适合软件逆向工程的从业人员以及软件开发者们阅读。

第1部分 逆向101
第1章 基础 3
1.1 什么是逆向工程 3
1.2 软件逆向工程：逆向 4
1.3 逆向应用 4
1.3.1 与安全相关的逆向 5
1.3.2 软件开发中的逆向 8
1.4 底层软件 9
1.4.1 汇编语言 10
1.4.2 编译器 11
1.4.3 虚拟机和字节码 12
1.4.4 操作系统 13
1.5 逆向过程 13
1.5.1 系统级逆向 14
1.5.2 代码级逆向 14
1.6 工具 14
1.6.1 系统监控工具 15
1.6.2 反汇编器 15
1.6.3 调试器 15
1.6.4 反编译器 16
1.7 逆向合法吗？ 17
1.7.1 互操作性 17
1.7.2 竞争 18
1.7.3 版权法 19
1.7.4 商业机密和专利权 20
1.7.5 美国数字千禧版权法 20

1.7.6 DMCA案例 22
1.7.7 许可证协议 23
1.8 代码范例与工具 23
1.9 结论 23
第2章 底层软件 25
2.1 高阶视角 26
2.1.1 程序结构 26
2.1.2 数据管理 29
2.1.3 控制流 32
2.1.4 高级语言 33
2.2 低阶视角 37
2.2.1 底层数据管理 37
2.2.2 控制流 43
2.3 汇编语言101 44
2.3.1 寄存器 44
2.3.2 标志位 46
2.3.3 指令格式 47
2.3.4 基本指令 48
2.3.5 范例 52
2.4 编译器和编译入门 53
2.4.1 定义编译器 54
2.4.2 编译器架构 55
2.4.3 列表文件 58
2.4.4 专用编译器 59
2.5 执行环境 60
2.5.1 软件执行环境（虚拟机） 60
2.5.2 现代处理器的硬件执行环境 63
2.6 结论 68
第3章 Windows基础知识 69
3.1 组件及基本架构 70
3.1.1 简要回顾 70
3.1.2 特征 70
3.1.3 支持的硬件 71
3.2 内存管理 71
3.2.1 虚拟内存和分页 72
3.2.2 工作集 74
3.2.3 内核内存和用户内存 74
3.2.4 内核内存空间 75
3.2.5 区段对象 77
3.2.6 VAD树 78
3.2.7 用户模式的内存分配 78
3.2.8 内存管理API 79
3.3 对象与句柄 80
命名对象 81
3.4 进程与线程 83
3.4.1 进程 84
3.4.2 线程 84
3.4.3 运行状态切换 85
3.4.4 同步对象 86
3.4.5 进程初始化顺序 87
3.5 应用程序编程接口 88
3.5.1 Win32 API 88
3.5.2 本地API 90
3.5.3 系统调用机制 91
3.6 可执行文件格式 93
3.6.1 基本概念 93
3.6.2 映像区段（Image Sections） 95
3.6.3 区段对齐（Section Alignment） 95
3.6.4 动态链接库 96
3.6.5 头部 97
3.6.6 导入与导出 99
3.6.7 目录 99
3.7 输入与输出 103
3.7.1 I/O系统 103
3.7.2 Win32子系统 104
3.8 结构化异常处理 105
3.9 结论 107
第4章 逆向工具 109
4.1 不同的逆向方法 110
4.1.1 离线代码分析 110
4.1.2 现场代码分析 110
4.2 反汇编器——ILDasm 110
4.3 调试器 116
4.3.1 用户模式调试器 118
4.3.2 内核模式调试器 122
4.4 反编译器 129
4.5 系统监控工具 129
4.6 修补工具 131
Hex Workshop 131
4.7 其他类型的逆向工具 133
可执行程序转储工具 133
4.8 结论 138
第2部分 应用逆向
第5章 未公开的技术 141
5.1 逆向和互操作性 142
5.2 基本原则 142
5.3 定位未公开的API函数 143
我们要找什么？ 144
5.4 案例研究：NTDLL.DLL中的
5.4 Generic Table API 145
5.4.1 RtlInitializeGenericTable 146
5.4.2 RtlNumberGenericTableElements 151
5.4.3 RtlIsGenericTableEmpty 152
5.4.4 RtlGetElementGenericTable 153
5.4.5 RtlInsertElementGenericTable 168
5.4.6 RtlLookupElementGenericTable 188
5.4.7 RtlDeleteElementGenericTable 193
5.4.8 思路整理 194
5.5 结论 196
第6章 破译文件格式 199
6.1 Cryptex 200
6.2 使用Cryptex 201
6.3 逆向Cryptex 202
6.4 口令校验过程 207
6.4.1 捕获“Bad Password”消息 207
6.4.2 口令变换算法 210
6.4.3 对口令作hash处理 213
6.5 目录结构 218
6.5.1 分析目录处理代码 218
6.5.2 分析文件项 223
6.6 转储目录结构 227
6.7 文件提取过程 228
6.7.1 扫描文件列表 234
6.7.2 解密文件 235
6.7.3 浮点运算代码 236
6.7.4 解密循环 238
6.7.5 验证Hash值 239
6.8 要点总结 239
6.9 进一步讨论 241
6.10 结论 242
第7章 审查程序的二进制码 243
7.1 定义问题 243
7.2 漏洞 245
7.2.1 堆栈溢出 245
7.2.2 堆溢出 255
7.2.3 字符串过滤程序 256
7.2.4 整数溢出 256
7.2.5 类型转换错误 260
7.3 案例研究：IIS索引服务漏洞 262
7.3.1 CVariableSet::
7.3.1 AddExtensionControlBlock 263
7.3.2 DecodeURLEscapes 267
7.4 结论 271
第8章 逆向恶意软件 273
8.1 恶意软件的分类 274
8.1.1 病毒 274
8.1.2 蠕虫 274
8.1.3 特洛伊木马 275
8.1.4 后门 276
8.1.5 移动代码 276
8.1.6 广告软件和间谍软件 276
8.2 粘人的软件（Sticky
8.2 Software） 277
8.3 未来的恶意软件 278
8.3.1 盗取信息的蠕虫 278
8.3.2 BIOS/固件恶意软件 279
8.4 恶意软件的使用 280
8.5 恶意软件的弱点 281
8.6 多态 282
8.7 变形 283
8.8 建立安全的环境 285
8.9 Backdoor.Hacarmy.D 285
8.9.1 脱壳可执行文件 286
8.9.2 初次印象 290
8.9.3 初次安装 291
8.9.4 初始化通信设置 294
8.9.5 连接到服务器 296
8.9.6 连接信道 298
8.9.7 与后门进行通信 299
8.9.8 运行SOCK4服务器 303
8.9.9 清理犯罪现场 303
8.10 The Backdoor.Hacarmy.D：
8.10 命令参考 304
8.11 结论 306
第3部分 破解
第9章 盗版与拷贝保护 309
9.1 世界中的版权 309
9.2 社会方面 310
9.3 软件盗版 310
9.3.1 明确问题 311
9.3.2 群破解 312
9.3.3 需求 313
9.3.4 理论上不可破解的模型 314
9.4 各种类型的保护 314
9.4.1 基于介质的保护 314
9.4.2 序列号 315
9.4.3 质询响应和在线激活 315
9.4.4 基于硬件的保护 316
9.4.5 软件即服务 317
9.5 高级保护的概念 318
加密处理器 318
9.6 数字版权管理 319
数字版权管理模型 320
9.7 加水印 321
9.8 可信计算 322
9.9 破解拷贝保护技术 324
9.10 结论 324
第10章 反逆向技术 327
10.1 为什么要反逆向？ 327
10.2 反逆向的基本方法 328
10.3 消除符号信息 329
10.4 代码加密 330
10.5 活跃的反调试器技术 331
10.5.1 调试器基础 331
10.5.2 API函数IsDebuggerPresent 332
10.5.3 SystemKernelDebugger
10.5.3 Information 333
10.5.4 用单步中断检测SoftICE 334
10.5.5 陷阱标志 335
10.5.6 代码校验和 335
10.6 迷惑反汇编器 336
10.6.1 线性扫描反汇编器 337
10.6.2 递归遍历反汇编器 338
10.6.3 应用 343
10.7 代码混淆 344
10.8 控制流变换 346
10.8.1 暗晦谓词 346
10.8.2 迷惑反编译器 348
10.8.3 表译码 348
10.8.4 内联和外联 353
10.8.5 交叉代码 354
10.8.6 次序变换 355
10.9 数据变换 355
10.9.1 修改变量编码 355
10.9.2 重构数组 356
10.10 结论 356
第11章 突破保护 357
11.1 修补程序（Patching） 358
11.2 生成密钥 364
11.3 取密钥生成算法 365
11.4 高级破解：Defender 370
11.4.1 逆向Defender的初始化程序 377
11.4.2 分析解密后的代码 387
11.4.3 SoftICE的消失 396
11.4.4 逆向分析第二个线程 396
11.4.5 击败“杀手（Killer）”线程 399
11.4.6 加载KERNEL32.DLL 400
11.4.7 再加密函数 401
11.4.8 回到入口点 402
11.4.9 解析程序的参数 404
11.4.10 处理用户名 406
11.4.11 验证用户信息 407
11.4.12 解密代码 409
11.4.13 暴力破解Defender 409
11.5 Defender中的保护技术 415
11.5.1 局部化的函数级加密 415
11.5.2 混淆应用程序与操作系统
11.5.2 之间的接口 416
11.5.3 处理器时间戳验证线程 417
11.5.4 在运行时生成解密密钥 418
11.5.5 重度内联 419
11.6 结论 419
第4部分 反汇编之外
第12章 逆向.NET 423
12.1 基本原则 424
12.2 .NET基础 426
12.2.1 托管代码 426
12.2.2 .NET程序设计语言 428
12.2.3 通用类型系统 428
12.3 中间语言 429
12.3.1 求值堆栈 430
12.3.2 活动记录 430
12.3.3 IL指令 430
12.3.4 代码实例 433
12.4 反编译器 443
12.5 混淆器 444
12.5.1 重命名符号 444
12.5.2 控制流混淆 444
12.5.3 中断反编译与中断反汇编 444
12.6 逆向混淆代码 445
12.6.1 XenoCode混淆器 446
12.6.2 DotFuscator by Preemptive
12.6.2 Solutions 448
12.6.3 Remotesoft 混淆器与连接器 451
12.6.4 Remotesoft Protector 452
12.6.5 预编译的汇编程序 453
12.6.6 加密的汇编程序 453
12.7 结论 455
第13章 反编译 457
13.1 本地代码的反编译：是一个
13.1 解决不了的问题吗？ 457
13.2 典型的反编译器架构 459
13.3 中间表示 459
13.3.1 表达式和表达式树 461
13.3.2 控制流图 462
13.4 前端 463
13.4.1 语义分析 463
13.4.2 生成控制流图 464
13.5 代码分析 466
13.5.1 数据流分析 466
13.5.2 类型分析 472
13.5.3 控制流分析 475
13.5.4 查找库函数 475
13.6 反编译器后端 476
13.7 Real-World IA-32反编译 477
13.8 结论 477
附录A 揭密代码结构 479
附录B 理解编译后的算术运算 519
附录C 破译程序数据 537
索引 561

记得第一次做与逆向有关的工作是2000年，当时由于项目的需要，做过一个钩子（hook）程序，用于截获一个第三方控件发出的消息，但是当时还不知道什么是逆向工程。第一次看到“逆向工程”这个词是在2001年的《机械工程学报》上的一篇文章中，主要是讲用三坐标测量仪测量产品中各个部件的三维尺寸并在计算机中快速建模、进而反推其设计思想和基本设计原则。第一次使用逆向工程工具也是在2001年，当时从网上下载了Numega SoftICE，具体哪个版本已经记不清了，在家里的旧电脑上折腾了好几天，直到系统崩溃才罢手。 之后呢，只是零零星星地看过一些相关的资料。因此，当初电子工业出版社和我联系此书的翻译时，我有些犹豫——近600页的逆向工程“巨”著，而且该书无论从深度还是广度上都较其他有关逆向工程的书更胜一筹。但褚华博士和王玉英博士的“加盟”，让我心里踏实了许多，她俩做过系统的逆向工程和程序理解的研究工作，也发表过不少相关的研究论文。 逆向工程这一术语最早来源于机械工程领域（我的老本行）。随着软件业的发展，逆向工程被引入软件工程领域。对于软件逆向工程，IEEE软件工程技术委员会行政秘书E. J. Chikofsky和J. H. Cross在他们的文章中给出了如下定义：软件逆向工程是分析目标系统，认定系统的组件及其交互关系，并且通过高层抽象或其他的形式来展现目标系统的过程。 经过十几年的发展，软件逆向工程领域已有不少研究成果和商业化的产品；但是软件逆向工程仍然算不上成熟，这主要表现在对理论和实践的研究都还处于早期的探究阶段，并未形成统一的、系统的、科学的软件逆向工程的理论和方法。从工程实际的角度来看，大体上可以将软件逆向工程分为两大类： 第一类是从已知软件系统的完整代码出发，生成对应系统的结构以及相关设计原理和算法思想的文档。实际上，学习和研究别人的源代码就属于此类。Chikofsky在本书的序中特别指出：阅读别人写的代码或者自己以前写的代码实际上也是逆向工程在起作用。 第二类是从没有源代码的程序出发，生成对应的源程序、系统结构以及相关设计原理和算法思想的文档等，亦即本书重点讨论的二进制逆向工程。 本书共有13章和三个附录，涵盖了逆向工程的基础知识、应用、开发和拓展的方方面面问题。其中第5章、第9章和附录A、B、C由韩琪翻译，第3章、第11章和第13章由杨艳翻译，第7章、第8章和第10章由王玉英翻译，第4章和第6章由李娜翻译，第1章由褚华翻译，第2章由陈贵敏翻译，第12章由辛健斌翻译；全部译稿的校对由陈贵敏和褚华完成。所有的翻译和校对工作历时半年多，在此，我要感谢为本书的出版付出辛勤汗水的电子工业出版社博文视点的工作人员，特别要感谢本书的策划编辑朱沭红老师和责任编辑顾慧芳老师，她们的严谨认真工作使该译本可读性更高，她们的鼓励更使我信心百倍。 由于译者水平所限，加之时间仓促，译文中肯定存在错误和疏漏，敬请读者批评指正。我的E-mail：efoxxx@126.com。 陈贵敏 2007年5月于西安电子科技大学

无封面