CSAPP: Bomb Lab（1）
阿新 • • 發佈：2019-02-02
實驗需要掌握的相關工具
一.gdb（除錯工具）
主要作用在於設定斷點除錯程式。
| 常用命令 | 舉例 |
|---|---|
| disassemble | disassemble phase_1（將函式phase_1反彙編顯示出來） |
| print或p | p/s (char*)0x123456 列印記憶體地址中的內容 |
詳細見gdb教程
二. objdump（反編譯工具）
主要是兩個命令：
- objdump -d ./bomb>assemble.txt
反彙編bomb程式，並且輸出到assemble.txt。該命令將整個程式反彙編（與gdb中disassemble可以協助使用） - objdump -t ./bomb
輸出符號表
三. strings
列印程式中出現的所有的字串
實驗過程
實驗準備
實驗虛擬機器為：ubuntu 14.4 64位
運用objdump將程式反彙編到assemble.txt檔案中
main函式的有用的主要反彙編程式碼如下
0000000000400da0 <main>:
400da0: 53 push %rbx
.......
400e32: e8 67 06 00 00 callq 40149e <read_line>
400 Bomb 1
用於驗證輸入的phase_1（）函式反彙編程式碼如下：
(gdb) disassemble phase_1 //反編譯phase_1函式
Dump of assembler code for function phase_1:
0x0000000000400ee0 <+0>: sub $0x8,%rsp
0x0000000000400ee4 <+4>: mov $0x402400,%esi
0x0000000000400ee9 <+9>: callq 0x401338 <strings_not_equal>
0x0000000000400eee <+14>: test %eax,%eax
0x0000000000400ef0 <+16>: je 0x400ef7 <phase_1+23>
0x0000000000400ef2 <+18>: callq 0x40143a <explode_bomb>
0x0000000000400ef7 <+23>: add $0x8,%rsp
0x0000000000400efb <+27>: retq
End of assembler dump.其中我們可以看到mov $0x402400,%esi，將記憶體地址指向的內容作為strings_not_equal()的第二引數，而在main()的400e37行已經將input變數地址放入rdi中作為第一個引數（相關程式碼段見下面程式碼段）。根據strings_not_equal()函式名可以得到該函式是比較兩個引數所指向的內容是否相等。故我們在gdb中運用print方法獲取
(gdb) break phase_1 //為函式phase_1設定斷點，當進入phase_1時暫停
(gdb) si//單步除錯，且函式則進入函式內部
.........//多次單步除錯
(gdb) si
0x0000000000400ee9 in phase_1 ()
(gdb) info register //程式執行到400ee9之前的程式暫存器內容列表
rax 0x603780 6305664
rbx 0x0 0
rcx 0x3 3
rdx 0x1 1
rsi 0x402400 4203520 //引數2
rdi 0x603780 6305664 //引數1
rbp 0x0 0x0
rsp 0x7fffffffdd20 0x7fffffffdd20
r8 0x7ffff7ff6004 140737354096644
r9 0x0 0
r10 0x7fffffffdab0 140737488345776
r11 0x7ffff7a45110 140737348129040
r12 0x400c90 4197520
r13 0x7fffffffde10 140737488346640
r14 0x0 0
r15 0x0 0
rip 0x400ee9 0x400ee9 <phase_1+9>
eflags 0x202 [ IF ]
cs 0x33 51
ss 0x2b 43
ds 0x0 0
es 0x0 0
fs 0x0 0
gs 0x0 0
(gdb) p/s (char*)0x402400 //根據分析列印記憶體地址內容，獲取以下字串
$1 = 0x402400 "Border relations with Canada have never been better."根據得到的字串測試bomb確實為正確的結果，解除bomb 1。
Bomb 2
(gdb) disassemble phase_2
Dump of assembler code for function phase_2:
0x0000000000400efc <+0>: push %rbp
0x0000000000400efd <+1>: push %rbx
0x0000000000400efe <+2>: sub $0x28,%rsp
0x0000000000400f02 <+6>: mov %rsp,%rsi
0x0000000000400f05 <+9>: callq 0x40145c <read_six_numbers> //讀入，並且判斷是否讀入6個數字
0x0000000000400f0a <+14>: cmpl $0x1,(%rsp) //判斷第一個數字是否為1
0x0000000000400f0e <+18>: je 0x400f30 <phase_2+52> //相等則進入迴圈判斷
0x0000000000400f10 <+20>: callq 0x40143a <explode_bomb>//第一個不是1，則爆炸
0x0000000000400f15 <+25>: jmp 0x400f30 <phase_2+52>
0x0000000000400f17 <+27>: mov -0x4(%rbx),%eax
0x0000000000400f1a <+30>: add %eax,%eax
0x0000000000400f1c <+32>: cmp %eax,(%rbx) //後一個元素是不是前一個的兩倍，因為第一個是1，所以得到後面的元素一定是2、4、8、16、32
0x0000000000400f1e <+34>: je 0x400f25 <phase_2+41>
0x0000000000400f20 <+36>: callq 0x40143a <explode_bomb> //不是兩倍則炸彈爆炸
0x0000000000400f25 <+41>: add $0x4,%rbx
0x0000000000400f29 <+45>: cmp %rbp,%rbx
0x0000000000400f2c <+48>: jne 0x400f17 <phase_2+27>
0x0000000000400f2e <+50>: jmp 0x400f3c <phase_2+64>
0x0000000000400f30 <+52>: lea 0x4(%rsp),%rbx
0x0000000000400f35 <+57>: lea 0x18(%rsp),%rbp
0x0000000000400f3a <+62>: jmp 0x400f17 <phase_2+27>
0x0000000000400f3c <+64>: add $0x28,%rsp
0x0000000000400f40 <+68>: pop %rbx
0x0000000000400f41 <+69>: pop %rbp
0x0000000000400f42 <+70>: retq
End of assembler dump.根據callq 0x40145c <read_six_numbers>上下文可以得到這個字串是由6個數字組成，並且在該函式中有函式的401480： mov $0x4025c3,%esi行程式碼中可以讀取輸入的記憶體地址中儲存的字串格式為“%d %d %d %d %d %d”。緊接著對於phase_2函式的彙編程式碼進行閱讀分析，先關重要程式碼註釋見上面程式碼段，可以推測得到第一個數字一定為1，並且後面的數字是第一個數字的兩倍。綜上所述可以得到拆除該炸彈的字串為“1 2 4 8 16 32”
根據驗證，確認為正確答案