x86彙編指令腳本虛擬機

簡介

這是一個能夠直接解釋執行從ida pro裏面提取出來的x86彙編代碼的虛擬機。

很是精簡，總體架構上不能跟那些成熟的虛擬機相比，主要目標是夠用、能用、輕量就行，若是以爲代碼架構設計的不是很好的話，也不用過於吐槽哈。。

雖然我還有寫過兩個比較成熟的虛擬機項目（jvm和avm），雖然架構上比這個更完善，更容易擴展，功能也更強大

可是畢竟是給公司寫的，無法拿出來分享。。

背景

先說說，爲何要寫這個東西。。

以前有段時間，我在用ida逆向分析某些程序的算法，而且要把它提取出來將其跨平臺運行，這個時候我首先考慮到是ida的F5插件

畢竟這個能夠直接反成c/c++代碼，仍是很強大的，基本上98%的x86彙編代碼，我在經過f5還原成c/c++代碼後，都能正常運行。

本來我覺得能夠萬事大吉了，不過就在當我沾沾自喜的時候，發現其中某個彙編函數的c代碼，死活就是運行不正常，輸出結果不對。

並且那個函數恰恰代碼量出奇的大，光c代碼就有上萬行，並且裏面還對數據結構和明文都作了變換和加密，要是慢慢調試的話，得痛苦死。。哎。。

沒辦法，只好另想出路，既然ida還原c有時候不必定徹底準確，可是其彙編代碼的準確度仍是能夠保證的，而且從ida中提取的彙編代碼 基本上，不用怎麼改，就能編譯經過，所以，我先驗證了下直接編譯彙編代碼，運行看看結果對不對。。

結果跟我想的同樣，是ok的。。那麼問題來了。。

既然彙編運行結果正常，那怎麼把它整成跨平臺運行呢，直接從編譯後x86的指令集進行模擬？工做量有點大，得不償失。。

有沒有取巧些辦法呢？固然有，那就是直接解析和運行源碼級的x86彙編代碼，至關於寫個輕量級的精簡版x86的腳本虛擬機，來把它運行起來。。

聽上去，貌似更麻煩了，其實因爲這裏只要可以跑通部分須要的彙編指令就好了，所以寫個精簡版的仍是很方便，不須要多少工做量

我前先後後，也就花了一個禮拜就搞定了，很是精簡，固然也不完善（也不必哈，不能跟那些大部頭相比）

個人目標就是夠用就行，所以我寫的差很少厚，就嘗試去加載以前有問題的彙編代碼，若是發現有指令沒實現，那就去實現它，直到跑通爲主。。

最後測試結果：

能夠正常跑通那個十幾萬行的彙編代碼，而且在arm下運行的性能還算ok，至少知足個人我的需求了。。: )

特性

• 跨平臺運行支持，能夠在windows、linux、macosx以及android, ios上運行x86的彙編代碼。。
• 支持經常使用x86彙編指令（例如，邏輯操做，跳轉，循環，調用，壓棧等指令）
• 支持函數間跳轉，以及第三方api調用
• 支持參數傳入，以及運行結束後，返回值的獲取
• 虛擬機的運行粒度爲單個函數，函數間的跳轉能夠經過多個虛擬機實例來完成（輕量的，性能影響不大）
• 支持線程安全
• 暫時不支持arm64，只能在32位下運行（有興趣的同窗能夠自行修改）

例子

咱們先從ida中提取一段彙編代碼，這段彙編主要是printf庫函數打印外部傳入的數值

sub_hello	proc near 
arg_0		= dword	ptr  8 
.data 
        format db \"hello: %x\", 0ah, 0dh, 0 
 
off_5A74B0	dd offset loc_6B2B50	; DATA XREF: sub_589100+1832
		dd offset loc_58A945	; jump table for switch	statement 
 
.code 
        ; hi
        push	ebp ;hello 
		mov	ebp, esp 
 
    loc_6B2B50:				; CODE XREF: sub_6B2B40+8
        push    eax 
		mov	eax, [ebp+arg_0] 
        push eax 
        mov eax, offset format 
        push eax 
        call printf 
        add esp, 4 
        pop eax 
        
        mov ecx, 1
        jmp ds:off_5A74B0[ecx*4]
 
loc_58A945:
        push    eax 
		mov	eax, [ebp+arg_0] 
        push eax 
        mov eax, offset format 
        push eax 
        call printf 
        add esp, 4 
        pop eax 
        
  end:
        mov	esp, ebp 
		pop	ebp 
        retn 
sub_hello    endp

若是用c來調用的話，就是

sub_hello(31415926); 

輸出結果：

hello: 31415926
hello: 31415926

接下來咱們把這段彙編直接放到咱們的虛擬機裏面執行：

static tb_void_t vm86_demo_proc_exec_hello(tb_uint32_t value) { // 上述彙編代碼的字符串表示 static tb_char_t const s_code_sub_hello[] = { "sub_hello proc near \n\ arg_0 = dword ptr 8 \n\ .data \n\ format db \"hello: %x\", 0ah, 0dh, 0 \n\ \n\ off_5A74B0 dd offset loc_6B2B50 ; DATA XREF: sub_589100+1832 \n\ dd offset loc_58A945 ; jump table for switch statement \n\ \n\ .code \n\ ; hi\n\ push ebp ;hello \n\ mov ebp, esp \n\ \n\ loc_6B2B50: ; CODE XREF: sub_6B2B40+8\n\ push eax \n\ mov eax, [ebp+arg_0] \n\ push eax \n\ mov eax, offset format \n\ push eax \n\ call printf \n\ add esp, 4 \n\ pop eax \n\ \n\ mov ecx, 1\n\ jmp ds:off_5A74B0[ecx*4]\n\ \n\ loc_58A945:\n\ push eax \n\ mov eax, [ebp+arg_0] \n\ push eax \n\ mov eax, offset format \n\ push eax \n\ call printf \n\ add esp, 4 \n\ pop eax \n\ \n\ end:\n\ mov esp, ebp \n\ pop ebp \n\ retn \n\ sub_hello endp \n\ " }; // 定義一個虛擬機 vm86_machine_ref_t machine = vm86_machine(); if (machine) { // 鎖定虛擬機，保證線程安全（這個根據須要，可選） tb_spinlock_ref_t lock = vm86_machine_lock(machine); tb_spinlock_enter(lock); // 獲取虛擬機的堆棧 vm86_stack_ref_t stack = vm86_machine_stack(machine); // 編譯上面的彙編代碼，並生成一個過程對象的引用 vm86_proc_ref_t proc = vm86_text_compile(vm86_machine_text(machine), s_code_sub_hello, sizeof(s_code_sub_hello)); if (proc) { // 添加彙編裏面須要調用到的外部庫函數 vm86_machine_function_set(machine, "printf", vm86_demo_proc_func_printf); // 初始化調用參數 vm86_stack_push(stack, value); // 執行這個彙編代碼 vm86_proc_done(proc); // 恢復堆棧，獲取返回值（這裏是void的，傳null就好了） vm86_stack_pop(stack, tb_null); } // 解鎖虛擬機 tb_spinlock_leave(lock); } } int main(int argc, char** argv) { // 執行這個彙編函數：sub_hello(0x31415926) vm86_demo_proc_exec_hello(0x31415926); } 

若是ok，那麼輸出結果固然也是：

hello: 31415926
hello: 31415926

源碼

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編譯

須要先安裝xmake

在 macosx 上編譯

$ sudo brew install xmake $ xmake f -a i386 $ xmake 

在 linux 上編譯

$ git clone https://github.com/waruqi/xmake.git $ cd xmake $ sudo ./install $ $ cd vm86 $ xmake f -a i386 $ xmake 

在 windows 上編譯

下載 https://github.com/waruqi/xmake/archive/master.zip

解壓運行裏面的 install.bat 安裝xmake後進行編譯：

$ xmake 

編譯android版本

$ cd vm86 $ xmake f -p android --ndk=/xxx/ndk $ xmake 

運行

運行測試程序：

$ xmake r demo 

後話

最後，在項目的idc目錄下，有兩個腳本工具：export_function.idc 和 export_data.idc 能夠用來輔助咱們從ida中導出指定的彙編函數和數據

 

http://www.tboox.org/cn/2016/07/26/x86-script-instruction-virtual-machine/