一
前言
VM对我也说一直是个很有意思的东西，自想还原vmp失败以来，一有机会了解vm都会去看一下，js的vm有很多教程了对我启发很大。这篇文章的实现方案是我的一种对vm还原的尝试，按照我最开始的想法是要还原到binja的 il 然后去构建一个函数的，但是我懒就不打算继续了(这个绝对是可以这么干的)。
本文全程使用静态分析去完成，此文更多的是解释我的vm还原的代码,以及对还原vm的一种尝试,而不是具体的介绍我代码是怎么写的(如果有需要的话,我可能会出一个视频来讲解怎么实现的代码),我的还原思路应该是可以通用还原别的vm的,我设计的时候也是尽可能的这么做的。
阅读此文的前置条件:
1: 对参考文章中内容有一定了解【某短视频虚拟机分析和还原 https://bbs.kanxue.com/thread-282300.htm】
2: 对angr(符号执行)有一定了解
二
主要思路
我是这么划分 vm 解释器的(应改看不清 该函数偏移为 0x2c18)
本文解释我还原的代码主要围绕调用外部函数
错误的探索
在我上一篇还原 ollvm 的文章中,我还原的主要思路 是用 angr在分发器设置 负责跳转的寄存器的值,然后angr就可以把这个值对应的执行的过程全部记录下来,一直到下一次重新跳转到分发器,这次分析vm我最开始也是这个思路的,但是后面发现了问题,在ollvm中,我只是为了还原控制流,所以跟代码实际执行逻辑是不相关的,但 vm就不一样了,vm执行的过程是跟前面变量有关的,就导致无法像上次一样去还原
稍微解释下。
opcode 执行逻辑
0xdfbdfc16 vreg0=3
0xdfbdfc15
0xdfbdfc14
0xdfbdfc13 if (vreg0 > 1) ip+=8
0xdfbdfc12 vreg0+=2
0xdfbdfc11 vreg0+=1
这里 opcode 0xdfbdfc13 对应的就是判断虚拟寄存器0的值大于1走一个流程,如果我 使用之前的方法,从分发器设置 opcode的值,然后一直符号执行直到下一次到分发器,就会出现分支(可能会很多),也有的时候,后面的opcode 会使用前面设置的虚拟寄存器,在符号执行后面的opcode的时候,不知道这个值，也会产生分支。
正确思路
为了尽可能的减少分支,让符号执行的执行流尽可能的去接近 opcodes 对应的流程,而不包含解释器执行过程产生的分支,就需要用一个state(里面包含内存信息),从解释器开始执行一直到解释完所有opcode。
还原出来的伪代码：
sp = sp + -0x210
sp + 0x208 = vreg_31
sp + 0x200 = vreg_30
sp + 0x1f8 = vreg_23
sp + 0x1f0 = vreg_22
sp + 0x1e8 = vreg_21
sp + 0x1e0 = vreg_20
sp + 0x1d8 = vreg_19
sp + 0x1d0 = vreg_18
sp + 0x1c8 = vreg_17
sp + 0x1c0 = vreg_16
vreg_16 = x0 | vreg_7
vreg_11 = x4 + 0x10
vreg_12 = x4 + 0x0
vreg_2 = vreg_6 + 0x0
x3 = vreg_6 + 0x8
vreg_5 = vreg_6 + 0x10
vreg_7 = vreg_6 + 0x18
vreg_8 = vreg_6 + 0x20
vreg_9 = vreg_6 + 0x28
vreg_18 = x4 + 0x18
vreg_10 = vreg_6 + 0x30
vreg_6 = vreg_6 + 0x38
vreg_19 = x4 + 0x8
x1 = vreg_19 + 0x76
sp + 0x88 = x1
x4 = vreg_18 + 0x0
branch0(先不处理)
未知
x1 = 0xffffffffff220000
x1 = x1 | (0x5870 & 0xffff)
x4 = x1 + vreg_6
sp + 0x40 = x4
x4 = x1 + vreg_10
sp + 0x38 = x4
x4 = x1 + vreg_9
sp + 0x30 = x4
x4 = x1 + vreg_8
sp + 0x20 = x4
x4 = x1 + vreg_7
sp + 0x18 = x4
x4 = x1 + vreg_5
sp + 0x0 = x4
vreg_23 = x1 + x3
vreg_30 = x1 + vreg_2
vreg_20 = x0 + 0x20
sp + 0x1b0 = vreg_20
vreg_5 = sp + 0x1b0
x4 = x0 | vreg_30
vreg_25 = x0 | vreg_16
sp + 0x28 = vreg_11
vreg_31 = ip+8
sp + 0x8 = vreg_12
call 0x2b40
sp + 0x1a8 = vreg_20
vreg_21 = sp + 0x1b8
sp + 0x1a0 = vreg_21
vreg_5 = sp + 0x1a0
vreg_25 = x0 | vreg_16
vreg_31 = ip+8
x4 = x0 | vreg_23
call 0x2b5c
vreg_5 = sp + 0x190
vreg_22 = x0 + 0x10
sp + 0x190 = vreg_22
vreg_25 = x0 | vreg_16
vreg_31 = ip+8
x4 = x0 | vreg_30
call 0x2b40
vreg_5 = sp + 0x180
sp + 0x180 = vreg_22
vreg_17 = sp + 0x198
sp + 0x10 = vreg_17
vreg_25 = x0 | vreg_16
vreg_31 = ip+8
x4 = x0 | vreg_30
call 0x2b40
sp + 0x150 = vreg_21
sp + 0x158 = vreg_20
sp + 0x160 = vreg_17
sp + 0x168 = vreg_22
sp + 0x178 = vreg_22
vreg_20 = sp + 0x188
sp + 0x170 = vreg_20
x4 = sp + 0x0
vreg_25 = x0 | vreg_16
vreg_31 = ip+8
vreg_5 = sp + 0x150
call 0x2b94
vreg_17 = vreg_19 + 0x40
vreg_5 = sp + 0x140
sp + 0x140 = vreg_17
vreg_25 = x0 | vreg_16
vreg_31 = ip+8
x4 = x0 | vreg_30
call 0x2b40
vreg_30 = sp + 0x48
vreg_22 = sp + 0x148
sp + 0x130 = vreg_19
vreg_23 = sp + 0x8
sp + 0x128 = vreg_23
sp + 0x138 = vreg_30
x4 = sp + 0x18
vreg_25 = x0 | vreg_16
vreg_31 = ip+8
vreg_5 = sp + 0x128
call 0x2ba8
vreg_5 = sp + 0x110
x1 = x0 + 0x40
sp + 0x118 = vreg_30
sp + 0x110 = vreg_22
sp + 0x120 = x1
vreg_30 = sp + 0x20
vreg_25 = x0 | vreg_16
vreg_31 = ip+8
x4 = x0 | vreg_30
call 0x2bb8
vreg_5 = sp + 0xf8
x1 = vreg_22 + 0x40
sp + 0x100 = vreg_23
sp + 0xf8 = x1
sp + 0x108 = vreg_19
vreg_25 = x0 | vreg_16
vreg_31 = ip+8
x4 = x0 | vreg_30
call 0x2bb8
x1 = x0 + 32
sp + 0xe8 = vreg_21
vreg_19 = sp + 0x28
sp + 0xe0 = vreg_19
sp + 0xf0 = x1
x4 = sp + 0x30
vreg_25 = x0 | vreg_16
vreg_31 = ip+8
vreg_5 = sp + 0xe0
call 0x2bc8
x1 = vreg_19 + 0x26
vreg_19 = sp + 0x10
vreg_2 = x0 + 16
x3 = sp + 0x88
sp + 0xa8 = vreg_19
sp + 0xb0 = vreg_2
sp + 0xb8 = vreg_20
sp + 0xc0 = vreg_22
sp + 0xc8 = vreg_17
sp + 0xd0 = x1
sp + 0xd8 = x3
x1 = sp + 0x88
x1 = x1 + -0x26
sp + 0x88 = x1
x4 = sp + 0x38
vreg_25 = x0 | vreg_16
vreg_31 = ip+8
vreg_5 = sp + 0xa8
call 0x2be8
vreg_2 = sp + 0x88
未知
x1 = vreg_2 + 0x26
vreg_18 + 0x0 = x1
sp + 0xa0 = vreg_21
vreg_5 = sp + 0xa0
vreg_17 = sp + 0x40
vreg_25 = x0 | vreg_16
vreg_31 = ip+8
x4 = x0 | vreg_17
call 0x2c04
sp + 0x98 = vreg_19
vreg_5 = sp + 0x98
vreg_25 = x0 | vreg_16
vreg_31 = ip+8
x4 = x0 | vreg_17
call 0x2c04
vreg_5 = sp + 0x90
sp + 0x90 = vreg_22
vreg_25 = x0 | vreg_16
vreg_31 = ip+8
x4 = x0 | vreg_17
call 0x2c04
vreg_16 = sp + 0x1c0
vreg_17 = sp + 0x1c8
vreg_18 = sp + 0x1d0
vreg_19 = sp + 0x1d8
vreg_20 = sp + 0x1e0
vreg_21 = sp + 0x1e8
vreg_22 = sp + 0x1f0
vreg_23 = sp + 0x1f8
vreg_30 = sp + 0x200
vreg_31 = sp + 0x208
sp = sp + 0x210
对调用外部函数的分析
246 @ 00003c18 x0 = [x4].q // 跳转的 地址
247 @ 00003c1c x1 = [x5].q // 跳转的参数指针
248 @ 00003c20 x24 = x4
249 @ 00003c24 x22 = x5
250 @ 00003c28 call(x20) // call_trampline 0x2c0ccall_register_trampoline_2c0c:
0 @ 00002c0c x2 = x0
1 @ 00002c10 x0 = x1
❓ 2 @ 00002c14 jump(x2)
0x2c0c 是跳板函数,x4 存储的是要调用的函数的地址, x5 存储的是被调用函数的参数指针,每次调用外部函数的时候都会给 x4,x5赋值,在binja中把llil整个函数复制下来,搜索当前函数可以得到x4,x5在哪使用的。
00002c50 void* x4 = x19 - 0x110
00002c54 void* x5 = x19 - 0x108
所以只需要给 x19 - 0x110 和 x19 - 0x108 赋值,就可以控制好调用外部函数了,通过阅读 金罡 大佬的文章获得了 vm解释器的内存布局。
可以看到 x4 就是 vreg4,x5就是 vreg5,所以给 vreg4 vreg5 设置值就可以完成跳转。
这里拿出我还原的代码,第一次调用外部函数开始解释：
sp = sp + -0x210
sp + 0x208 = vreg_31
sp + 0x200 = vreg_30
sp + 0x1f8 = vreg_23
sp + 0x1f0 = vreg_22
sp + 0x1e8 = vreg_21
sp + 0x1e0 = vreg_20
sp + 0x1d8 = vreg_19
sp + 0x1d0 = vreg_18
sp + 0x1c8 = vreg_17
sp + 0x1c0 = vreg_16
vreg_16 = x0 | vreg_7
vreg_11 = x4 + 0x10
vreg_12 = x4 + 0x0
vreg_2 = vreg_6 + 0x0
x3 = vreg_6 + 0x8
vreg_5 = vreg_6 + 0x10
vreg_7 = vreg_6 + 0x18
vreg_8 = vreg_6 + 0x20
vreg_9 = vreg_6 + 0x28
vreg_18 = x4 + 0x18
vreg_10 = vreg_6 + 0x30
vreg_6 = vreg_6 + 0x38
vreg_19 = x4 + 0x8
x1 = vreg_19 + 0x76
sp + 0x88 = x1
x4 = vreg_18 + 0x0
branch0(先不处理)
未知
x1 = 0xffffffffff220000
x1 = x1 | (0x5870 & 0xffff)
x4 = x1 + vreg_6
sp + 0x40 = x4
x4 = x1 + vreg_10
sp + 0x38 = x4
x4 = x1 + vreg_9
sp + 0x30 = x4
x4 = x1 + vreg_8
sp + 0x20 = x4
x4 = x1 + vreg_7
sp + 0x18 = x4
x4 = x1 + vreg_5
sp + 0x0 = x4
vreg_23 = x1 + x3
vreg_30 = x1 + vreg_2
vreg_20 = x0 + 0x20
sp + 0x1b0 = vreg_20
vreg_5 = sp + 0x1b0
x4 = x0 | vreg_30
vreg_25 = x0 | vreg_16
sp + 0x28 = vreg_11
vreg_31 = ip+8
sp + 0x8 = vreg_12
call 0x2b40
tips: 部分虚拟寄存器的做了改变(让分析起来更加方便), x4 就是 vreg4, x5就是 vreg5, sp就是 vreg29,上面伪代码中的 branch 是产生分支的位置,因为我没得打算完整还原所有分支,所以忽略了,未知的位置一般都是设置标志位,也可以忽略
调用的 0x2b40 是被前面的 vm代码计算出来的,我用angr符号执行的时候直接得到了地址,然后记录了下来,先来验证下我符号执行的得到的 伪代码的正确性。
x4就是存储的跳转的地址,拿到上面给x4设置值的部分进行分析。
x1 = 0xffffffffff220000
x1 = x1 | (0x5870 & 0xffff)
vreg_2 = vreg_6 + 0x0
vreg_30 = x1 + vreg_2
x4 = x0 | vreg_30
总的来说,x4是 x0 | vreg_30
x0 = 0, vreg_30 = x1 + vreg_2
vreg_6 根据上面内存布局知道 是 ext_func_list_21d10,这里面全部都是被加密的外部函数地址。
00021d10 void* vm2_external_func_list_21d10 = 0xddd2d0
00021d18 void* data_21d18 = 0xddd2ec
00021d20 void* data_21d20 = 0xddd324
00021d28 void* data_21d28 = 0xddd338
00021d30 void* data_21d30 = 0xddd348
00021d38 void* data_21d38 = 0xddd358
00021d40 void* data_21d40 = 0xddd378
00021d48 void* data_21d48 = 0xddd394
00021d50 void* data_21d50 = 0xddec54
00021d58 void* data_21d58 = 0xddec70
00021d60 void* data_21d60 = 0xddec80
00021d68 void* data_21d68 = 0xddec90
00021d70 void* data_21d70 = 0xdded44
vreg_6 + 0x0 = 0xddd2d0
x1是个常数 0xffffffffff225870
>>> hex(0xffffffffff225870 + 0xddd2d0)
'0x10000000000002b40'
>>>
vreg 最大是 8字节 ,所以溢出的不管, 这个值就是 2b40,跟 angr 符号执行得到的结果是对上的。
继续分析参数
vreg_20 = x0 + 0x20
sp + 0x1b0 = vreg_20
vreg_5 = sp + 0x1b0
vreg_5 最终就等于 0x20
这里看一下 金罡 大佬 还原的汇编
000000D8 8320FACB 11(0x0B) 43(0x2B) BR x25 ;LR=lr，------> pRandNumber=vm2_malloc(0x20)
汇编中显示的就是 x20,所以基本确定我还原的是没问题的。
再来看一下 0x2bd0 对应的 汇编
0 @ 00002b40 sp = sp - 0x10
1 @ 00002b40 [sp {__saved_x19}].q = x19
2 @ 00002b40 [sp + 8 {__saved_x30}].q = x30
3 @ 00002b44 x19 = x0
4 @ 00002b48 x0 = [x19].q
5 @ 00002b4c call(malloc)
6 @ 00002b50 [x19 + 8].q = x0
7 @ 00002b54 x19 = [sp {__saved_x19}].q
8 @ 00002b54 x30 = [sp + 8 {__saved_x30}].q
9 @ 00002b54 sp = sp + 0x10
10 @ 00002b58 <return> jump(x30)
可以看到函数的返回值是放在了 [x19 + 8].q 的,x19就是上面 的x5
再稍微多拿一点 还原的伪代码
vreg_20 = x0 + 0x20
sp + 0x1b0 = vreg_20
vreg_5 = sp + 0x1b0
x4 = x0 | vreg_30
vreg_25 = x0 | vreg_16
sp + 0x28 = vreg_11
vreg_31 = ip+8
sp + 0x8 = vreg_12
call 0x2b40
sp + 0x1a8 = vreg_20
vreg_21 = sp + 0x1b8
sp + 0x1a0 = vreg_21
vreg_5 = sp + 0x1a0
vreg_25 = x0 | vreg_16
vreg_31 = ip+8
x4 = x0 | vreg_23
call 0x2b5c
调用 0x2b5c 准备的参数 x5 是 sp + 0x1a0 = vreg_21 = sp + 0x1b8
调用 0x2b40 准备的参数 x5 是 sp + 0x1b0
0x1b8 = 0x1b0 + 8
所以这里可以看到 调用 0x2b40的参数是 0x2b5c的返回值,逻辑上基本与金罡大佬文章中还原的代码一致(下面的就是,randNumberSize我没写出来,但读者可以试着分析下我还原的伪代码,不难得出也是 0x20).
000000CC 03C021CB 11(0x0B) 07(0x07) ORR x4, x0, x30 ;准备跳板目标: base + 0x2B40 = vm2_malloc
000000D0 8200C1CB 11(0x0B) 07(0x07) ORR x25, x0, x16 ;跳板函数：pCallRegisterTrampolineFunction
000000D4 03AB0A17 23(0x17) -------- STR x11, [sp, #0x28] ;pDstBuffer
000000DC 03AC0217 23(0x17) -------- STR x12, [sp, #0x8] ;>> pScrBuffer
000000D8 8320FACB 11(0x0B) 43(0x2B) BR x25 ;LR=lr，------> pRandNumber=vm2_malloc(0x20)
000000E0 1BB40A17 23(0x17) -------- STR x20, [sp, #0x1a8] ;arg2: randNumberSize=0x20
000000E4 1BB50E28 40(0x28) -------- LDR x21, [sp, #0x1b8] ;取出返回值 pRandNumber
000000E8 1BB50817 23(0x17) -------- STR x21, [sp, #0x1a0] ;arg1: pRandNumber
000000EC 1BA50815 21(0x15) -------- ADD x5, sp, #0x1a0
000000F0 8200C1CB 11(0x0B) 07(0x07) ORR x25, x0, x16
000000F8 02E021CB 11(0x0B) 07(0x07) ORR x4, x0, x23 ;准备跳板目标
000000F4 8320FACB 11(0x0B) 43(0x2B) BR x25 ;LR=lr, ------> generate_rand(pRandNumber,randNumberSize),生成指定len长度的随机数
更多的对我还原 伪代码的验证就不再进行, 借助我还原的伪代码,去分析 原始opcode的执行过程到底做了什么事,是可以很容易分析出来的.
三
开源地址
https://github.com/zhuzhu-Top/de_vm
四
遇到的问题
本来这部分是准备变写代码的时候边记录的,但是问题太多了,后面就没记录了
1.按照我的理解,所有 opcode 都要从分发器分发,直到 ip++ 位置的，实际的时候发现,确实 分发器的位置,捕获到的所有 opcode 都是对的,但是部分 opcode 没有在 ip++ 位置出现。
解决:
忘记在 extra_stop_points 里面加 ip++位置的偏移,以为会停在那,实际没有,所以 以后想在哪里做处理,都需要添加上去。
看雪ID：zhuzhu_biu
https://bbs.kanxue.com/user-home-878476.htm
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