基于IDA的代码解析与中间语言翻译

论文摘要

二进制代码的逆向分析对代码理解有着重要的作用。通过代码逆向分析获取的目标代码多级抽象语义表示,可以为识别代码中的算法、分析代码的结构和理解代码的功能提供有力的支持,同时也为逆向分析的进一步深入打下了良好的基础。在分析传统逆向分析工具（如:dcc和Boomerang）和基于IDA的逆向分析工具（如:CodeSurfer/x86和Hex-rays）的基础上,发现基于IDA的逆向分析工具可以简化传统逆向分析的过程,但不能得到传统逆向分析过程中产生的代码多级抽象语义表示。因此为结合二者的优点,本文设计了支持多层次分析的基于IDA的代码逆向分析框架,并实现了框架中的代码解析和中间语言翻译。在代码解析阶段,分析了IDA反汇编结果信息及其内部的数据表示,研究了IDA开放式开发构架,定义了反汇编结果的信息模型,设计了基于IDA SDK函数的反汇编信息提取算法。在中间语言翻译阶段,定义了一种完全由高级语言操作符构成的中间语言表示,设计了中间语言翻译字典,提出了一种直接构建字典中每条指令中间语言描述模板的方法,实现了IDA导出的反汇编代码向中间语言代码的转换。最后实现了包括基于IDA的代码解析模块和中间语言翻译模块的原型工具（Reversesuite Frontier）,并应用于后续数据流分析模块和算法识别系统中。实验证明,达到了课题中对代码逆向分析和多层次算法识别的要求。

论文目录

• 表目录
• 图目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及来源
• 1.2 研究的内容和意义
• 1.3 国内外研究发展现状
• 1.4 论文结构安排
• 第二章 相关技术研究与总体设计
• 2.1 二进制代码解析
• 2.1.1 自行设计解码器的二进制代码解析
• 2.1.2 利用已有反汇编器的二进制代码解析
• 2.2 中间语言的实现
• 2.2.1 dcc 的中间语言
• 2.2.2 UQBT 和Boomerang 的中间语言
• 2.2.3 DECLER C 的中间语言
• 2.3 总体研究框架设计
• 第三章 基于IDA 的代码解析
• 3.1 IDA 功能简介
• 3.2 需要提取的反汇编信息
• 3.3 提取IDA 反汇编信息的方法
• 3.4 反汇编结构化信息的提取
• 3.4.1 结构化信息的表示
• 3.4.2 指令信息的提取
• 3.4.3 控制流信息的提取
• 3.4.4 函数调用信息的提取
• 3.5 与函数相关的其它信息的提取
• 3.5.1 IDA 对函数的分类
• 3.5.2 需要提取的与函数相关的其它信息
• 3.5.3 与函数相关的其它信息提取的实现
• 第四章 中间语言翻译
• 4.1 中间语言的设计
• 4.1.1 中间语言的要求
• 4.1.2 中间语言的选取
• 4.1.3 中间语言的表示
• 4.2 中间语言翻译的设计
• 4.2.1 字典翻译的可行性
• 4.2.2 字典翻译的要求
• 4.2.3 字典的具体设计
• 4.3 中间代码的产生
• 4.3.1 反汇编结果信息及其表示
• 4.3.2 中间语言表示的定义
• 4.3.3 字典的实现
• 4.3.4 翻译的实现
• 第五章 原型工具实现与测试
• 5.1 原型工具工作流程
• 5.2 反汇编结果信息提取模块
• 5.3 中间语言翻译模块
• 5.4 对后续逆向分析和算法识别的支持
• 5.4.1 对后续逆向分析的支持
• 5.4.2 基于汇编语言的算法识别
• 5.4.3 基于中间语言的算法识别
• 结束语
• 参考文献
• 附录A 复杂汇编指令的中间语言描述
• 附录B 中间语句的推导
• 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作
• 致谢