逆向知识第十讲,循环在汇编中的表现形式,以及代码还原

　　　　　　　　逆向知识第十讲,循环在汇编中的表现形式,以及代码还原

一丶do While在汇编中的表现形式

1.1高级代码:

　　

#include "stdafx.h"

int main(int argc, char* argv[])
{
    int nSum = 0;
    int i = 0;
    do 
    {
        nSum = nSum + i;
    } while (i <=100);
    return 0;
}

高级代码很简单,只是一个简单的求1~100的累加

1.2 Debug版本下的汇编表现形式

代码定式很简单

ADDR

　　.....do While逻辑代码块

　　xxxx 条件

　　JXX  Addr

注意,在 do while中, 汇编代码的语义和高级代码语义是一样的.

比如我们以前的if   jle的时候(也就是小于等于) 我们的if则会写成  > (jg)也就是反向还原,而循环地址向上增量的条件不用取反

代码还原:

　　do

　　　　int nVar4 = nvar4 + nvar8;

　　while(nVar8 <= 100)  注意条件,jle就是jle

还需要注意的是,地址是低地址,也就是跳转是往上跳转的

 

1.3 Release版本下的优化

高级代码:

　　

int main(int argc, char* argv[])
{

    int nSum = 0;
    int i = 0;
    do 
    {
        nSum = nSum + i;
        i++;
    } while (i <= argc);

    printf("HelloWorld");
    printf("HelloWorld");
    printf("HelloWorld");
    printf("HelloWorld");
    printf("HelloWorld");
    printf("HelloWorld");

    return argc;
}

Release版本下的汇编代码:

　　

代码也是最精简的了.和Debug一样,只不过优化为寄存器使用了.效率更快.

 

二丶while 循环在汇编中的表达形式

2.1高级代码:

#include "stdafx.h"

int main(int argc, char* argv[])
{
    int nSum = 0;
    int i = 0;
    while(i <= 100) 
    {
        printf("%d",nSum);
        nSum = nSum + i;
    }
    return argc;
}

2.2 Debug版本下的汇编表达形式

请注意,while循环回合if else的汇编代码类似

但是又有质的不同,在if else中, else语句块,其JMP跳转的地址是往增量地址跳转的,而在while中其跳转的地址是往减量地址跳转的

汇编代码定式:

LowAddr

　　　　jxxx  HighAddr

　　　　....... while语句块代码

　　　　JMP  LowAddr

HighAddr

可以看出,while循环有两个跳转

上下界的分别

jg  highaddr  找到while循环的下界

jmp  lowaddr 找到while循环的上界

注意,这里的定式我并没有写条件,因为条件只要会影响标志位即可,有可能不是cmp,反正能影响标志位的即可.

代码还原:

　　while(nvar8 <= 100)  (语义相反,只有do while的语义按正常还原 jg(高于),相反则是小于等于)

　　{

　　　　printf("%d",nvar4);

　　　　nvar4 = nvar4 + nvar8;

　　}

PS: 在第一个跳转之前的所有代码,都作为while循环中的条件

 

三丶for循环在汇编中的表达形式

3.1高级代码:

int main(int argc, char* argv[])
{
    int nSum = 0;
    int i = 0;
    for(i = 0; i < 100;i++) 
    {
        printf("%d",nSum);
        nSum = nSum + i;
    }
    return argc;
}

 

3.2Debug下的汇编表现形式

 

　　

 

 for循环因为有了 步长的概念,所以Debug下的代码可能有点难看懂

说下代码定式把

　　JMP  forCMPaddr  跳转到代码比较

FOR_STEMAddr

　　　　for_Step　　　 其代码是步长代码 (i++ j++)

forCMPaddr

　　for_cmp　　   代码比较

　　jxxx  forEndAddr  和while循环类似,跳转到结尾,条件不成立则退出,看此跳转则找到for循环的下界

　　.....循环体

　  JMP FOR_STEMADDR 执行完循环体之后,执行步长代码.

FOR_ENDADDR

修改为代码定式模样

 

 代码还原:

第一步: JMP FOR_CMP 所以找到for循环的比较代码位置

第二步: 找到jxx For_end 找到for循环的下界.则当前位置是代码的上界

第三步: jmp FOR_STEP 找到for循环的步长部分

for(nVar8 = 0; nVar8 < 100; nVar8++)

{

　　printf("%d",nVar4);

　　nVar4 = nVar4 +nVar8;

}

还原for的时候,主要是找到 比较部分,代码步长部分.以及循环体部分.

 

　　　　　　　　　　浅谈Release版本下的循环

上面版本都是Debug版本下的表达形式,但是Release版本下则会优化

主要从几方面来讲解

1.减少跳转的优化方式

2.常量传播的优化方式

3.代码外提的优化方式

4.强度削弱的优化方式

 

一丶While在汇编中的Release的优化

因为dowhile是最优化的方式了,所以没有更好的优化方式了

1.1 while循环下的减少跳转的优化方式

 首先说下为什么减少跳转.

我们知道,do while就一个跳转,而while在Debug版本下是两个跳转,for循环在Debug版本下是3个跳转

那么如果减少了跳转,那么则会大大的增加效率.

1.1.2高级代码:

　　

#include "stdafx.h"

int main(int argc, char* argv[])
{

    int nSum = 0;
    int i = 0;
    while(i <= argc) 
    {
        nSum = nSum + i;
        i++;
    } 

    printf("HelloWorld");
    printf("HelloWorld");
    printf("HelloWorld");
    printf("HelloWorld");
    printf("HelloWorld");
    printf("HelloWorld");

    return argc;
}

1.1.3 Release版本下的代码

看到这个汇编代码,我们发现jl的时候,是和if相似的.

而 jle的时候,地址是减量跳转,则是do while的条件

那么此时我们可能会还原成 if里面包含do while

但其实,也是这样还原的.这样是为了减少跳转

说下为什么减少跳转

1.首先判断,如果不成立,则不执行循环语句块

2.当第一个条件成立,则循环语句块,此时我知道你的条件是成立的,所以我只需要变为do while去循环即可.

这样就减少跳转了,比如我们的while循环20000次,那么跳转就要 *2,那么此时变成if 包含do while的时候

那么此时跳转就是 200001次,大大的优化了效率

还原代码:

if(argc >= 0)

{

　　do

　　　　ecx = ecx + eax;

　　　　eax ++;

　　while(eax <= argc )

}

识别此类的循环要注意

1.首先if中的条件和 do while中的条件有相关性

2.注意如果是dowhile那么其地址跳转是往减量跳转.

当然如果你喜欢还原为while那么也是可以了

while (eax <= argc)

{

　　ecx = ecx + eax;

　　eax ++;

}

第一种还原方式,如果条件有相关性,则还原出的汇编代码是和这个的二进制代码是一摸一样的.2.

 1.2 常量传播下的优化方式

在常量传播下,则直接变成了do while了.

看下高级代码:

int nSum = 0;
    int i = 0;
    while(i < 100)
    {
        nSum = nSum + i;
        i++;
    }

常量传播后,则i变成了常量.所以直接变成do while即可.

Release汇编

 

1.3代码外提优化

高级代码:

int nSum = 0;
    int i = 0;
    while(i < argc /7)
    {
        nSum = nSum + i;
        i++;
    }

其中 argc/7并没有在循环体中使用所以可以单独提取出来.

int temp = argc / 7;

while(i < temp)...

Release版本下的汇编代码:

上面则是代码外提的情况,此时还原代码也可以还原为 if 包含do while的形式

PS: 代码外提不支持函数

比如 

　　for(i = 0; i < strlen("hello");i++) ... 其中 strlen是函数,所以不会代码外提

二丶减少跳转优化(For循环)

for循环在Debug版本下有三层跳转.那么减少跳转之后,则和上方while一样,也变为if包含 do While了.

PS: 注意,在常量传播下,所有的循环都变成了do while类型去执行循环了

PS: 注意,代码外提的情况下,所有循环都变成 if 加 do while的形式,代码放到外面执行了.

2.1高级代码:

 int nSum = 0;
    int i = 0;
    for (i = 0; i < argc; i++)
    {
        nSum = nSum + i;
        i++;
    }

Release版本下的汇编

 

其也变成了if 包含do while循环的形式

还原代码同上

.

　　　　　　　　　　　　　循环中的Break和Continue的区别

循环中有continue和break

其中continue是跳过当前循环进行下一次循环.

break是跳出循环体

所以我们知道了,break会跳出循环.而continue不会跳出循环.\

一丶观看For循环的Debug版本.和Releas版本,观察continue和break的区别.

1.1高级代码

 int nSum = 0;
    int i = 0;
    for ( i = 0; i < argc ;i++)
    {
        nSum = nSum + i;
        if(argc == 0)
        {
            break;
        }
        else if(argc == 1)
        {
            continue;
        }
        i++;
    }

1.2Debug汇编break和Continue的表达形式.

break执行会跳出循环体,而continue则会跳转到补偿代码执行

1.3Release版本下的汇编

也可以看出,break会跳出循环,而continue则不会跳出循环

总结:

1. do while总结

　　Debug版本下

　　1.do while有一次跳转,其中跳转的代码是往减量地址跳转(低地址)

　　2.还原心得,因为其地址往减量跳转,所以汇编语义与高级语言语义一样,正常代码还原

　　Release版本下

　　1.常量传播下,直接就是do while了,和Debug版本下一样,一次跳转,还原方式正常跳转

　　

 2. While循环总结

　　Debug版本下

　　1.有两次跳转,代码特别像 if else,但是又有质的不同,其中第一次跳转其地址是往增量跳转,第二次跳转其地址是往减量地址跳转(if else则都是往增量地址跳转)

　　2.还原心得,第一次跳转之前的代码都作为while循环中的条件,其条件是反向还原,语义相反.第一次跳转可以找到while的下界,其当前位置则是while的上界.

    Release版本下

　　1.常量传播的优化方式下,其代码会变成do while执行

　　2.代码外提的情况下,其代码会变成if 包含 do while执行,其中代码的条件外提.注意,函数不可以作为代码外提

　　3.还原心得: 如果是 if包含do while的形式,则判断两个条件是否有相关性.如果有相关性则可以还原成while或者自己喜好的 if +do while的形式.

　　4.第一次跳转是相反语义,第二次跳转是正常语义.

3.for循环总结

　　　Debug版本下

　　  1.for循环因为有步长的问题,所以多一次跳转. 其中 第一步跳转到 条件位置处,第二此跳转则判断条件是否成立,不成立则退出,此时找到for的下界,当前位置可以当做if的上界.

　　   条件成立之后代码继续执行,则此时又来了一次跳转,此跳转跳转到步长执行代码

　　 Release版本下

　　1.常量传播方式下 代码变为do while执行

　　2.代码外提情况下,代码变成了 if + do while的形式