バイナリアンを目指して For a binaryen

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バイナリアンを目指して - For a binaryen -

兼澤侑也 - Yuya Kanesawa -

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Self-Introduction

• My name is Yuya Kanesawa.

• I’m second grader of University of Aizu.

• My hobby is Rubik’s Cube and drawing.

• My favorite anime is Fate/Zero.

• I’m really into BABYMETAL.

（Ｓｏｒｒｙ，Ｅｎｇｌｉｓｈｓｅｃｔｉｏｎｉｓｔｈｉｓｏｎｌｙ．）

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Self-Introduction

• My name is Yuya Kanesawa.

• I’m second grader of University of Aizu.

• My hobby is Rubik’s Cube and drawing.

• My favorite anime is Fate/Zero.

• I’m really into BABYMETAL.

（Ｓｏｒｒｙ，Ｅｎｇｌｉｓｈｓｅｃｔｉｏｎｉｓｔｈｉｓｏｎｌｙ．）

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Whooooooooooooo!!!! ﾜ―――ヽ(・∀・)ﾉ―――ｲ

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ゴゴゴゴゴゴゴゴ・・・・・・・

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次はお前だ！！！！

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本題に入ります

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そもそもバイナリアンって？

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なんでバイナリ？

• 大和セキュリティ場阿忍愚ＣＴＦに参加

• 金子さんから聞いた「千田さん」

• ２年生になってから

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↑の本や、Ｗｅｂサイトなどで勉強していました

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目的

• バイナリって難しそう・・・・

• バイナリってなにが面白いの・・・？

このような人達に

「バイナリって楽しいよ！」と伝えたい

もし興味を持って頂けたら

一緒にバイナリアンを目指しましょう

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目次

• バイナリとは

• バイナリに触れてみる

• 実践編

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目次



• 実践編

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バイナリとは

• 「binary」とは「２進数の」という意味

• ０と１で表現されているデータ形式を「バイナリファイル」など

• 実行ファイル、音声ファイル、画像ファイルなども、バイナリファイル

• データ構造の２分木は、バイナリツリーと呼ばれる（２つに分岐しているから）

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バイナリとは

• バイナリファイルは「バイナリエディタ」などで開く

• テキストエディタでは、ほぼ無理

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バイナリとは

有名なバイナリエディタ

• Ollydbg, Bz, Stirling, hexedit, etc

↑OSに合わせて選択

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バイナリとは

有名なバイナリエディタ

• Ollydbg, Bz, Stirling, hexedit, etc

↑OSに合わせて選択

実はVimやEmacsでも開ける

(Emacsは使わないので、以下Vimの手順)

• 「-b」オプションを指定すればバイナリモード

• その後、「:%!xxd」とすれば16進ダンプ可能

今日は「積極的に」、Vimを使っていきます！

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Ｖｉｍは今日使うのでこの際、他のバイナリエディタも

見てみます

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ファイルの先頭からのアドレスを16進数で

表している

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表示可能文字

ファイルの内容

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Ｂｚエディタは

このようなビットマップ表示できるのが便利だったりします

（実はVimでもできます）

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「熱血バイナリアン十訓」より

一、

まずは読め！

「熱血！アセンブラ入門」より引用

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目次



• 実践編

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バイナリに触れてみる

• ＥＬＦファイルのヘッダ（Hello World）が

どうなっているか見てみる ↓

/usr/include/elf.h

実行環境：Ubuntu15.04 64bit版

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ELFファイルについて

• 「Executable and Linking Format」

• Ｌｉｎｕｘディストリビューションの多くで採用されている実行ファイルのこと

（WindowsでいうＥＸＥ的な）

• ＣＴＦなどでもほぼ必ず出てくる

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ってことで今回は、ＥＬＦがどういう構造をしているのか

見ていきたいと思います

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ＥＬＦの構造

ELFヘッダ

プログラムヘッダ

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・

・

・

・

セクションヘッダ

ＥＬＦヘッダ


データ部分


主にこの４つで構成される

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ＥＬＦの構造

ELFヘッダ


・

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・

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・

・

・

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・

・

・

・

・

・


ELFヘッダ

今回見ていくのは

この部分

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ＥＬＦの構造

ELFヘッダ


・

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・

・

・

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・

・

・

・

・

・


ELFヘッダ

今回見ていくのは

この部分

こっちは今回は

あまり触れません！

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$ vim hello.c

Hello World を書く

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$ gcc hello.c –o hello コンパイル

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$readelf –h でELFヘッダの情報は見ることができます

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でも、なんでこうなるのか知りたいですよね？

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知りたいですよね！！？？？

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$ vim /usr/include/elf.h

Vim で elf.h を開く

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なるほど・・・・

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一、

勘で読め！


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なるほど！！！！

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・Elf64_Half : 2バイト

・Elf64_Word : 4バイト

・Elf64_Addr : 8バイト

・Elf64_Off : 8バイト

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Half * 8 = 16Byte

Word * 2 = 8Byte

Addr * 1 = 8Byte

Off * 2 = 16Byte

16 + 8 + 8 + 16 = 48

16Byte + 48Byteの64Byteが

64bitのELFヘッダ

EI_NIDENT(なんて読むんでしょう・・？)は、

上の部分でマクロで16と定義していて、さらにunsigned charで宣言しているので、16Byte

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（余談ですが・・・）じゃあ32bitのELFヘッダは

32Byte？

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そう思った方は残念

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実は５２Ｂｙｔｅだったりします

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・マジックナンバーについて

（マジックナンバーとは、ファイルの識別子として用いられるもの）

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よくわかんないけど、

とにかくこれが

マジックナンバーだろう・・・

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E: 16進数で45

L: 16進数で4c

F: 16進数で46

よって、ELFの

マジックナンバーは

「7f 45 4c 46」のはず

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$ vim –b hello バイナリモード $ :%!xxd 16進ダンプ

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＼(´∀｀) ／ﾜ-ｲ!!!

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ってことで、どんどん見ていきましょう

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ファイルのタイプ

を表している

・実行ファイルなら2

下の部分はアーキテクチャ（どういった構成か）

実行環境より、x86-64なので、どこかにないか見ていく

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あっ、あった

x86-64なら62らしい

16進数にして、3e

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よって、Hello Worldは実行ファイルなのでファイルタイプの部分は 2

また、アーキテクチャはx86-64なので

3e になっているはず・・・

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それぞれ、Elf64_Halfなので

ファイルタイプとアーキテクチャは2Byteずつ

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ん・・・？

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ちゃんと2Byteずつ 02と3e入ってるけど格納されてる順番おかしくね・・・？

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???「はっはっは！！！」

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そ・・・その声は・・・！！

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ここで出てくるバイトオーダの話

• ビッグエンディアンとリトルエンディアン

（リトルエンディアンってなんかカッコイイですよね）

要は、値をどういう順序で

メモリ上に格納するかということ

そのままの順序なら、ビッグエンディアン

逆順なら、リトルエンディアン

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ここで出てくるバイトオーダの話

• ビッグエンディアン

人間にとってわかりやすい（そのままの順番の為）

• リトルエンディアン

コンピュータにとって処理しやすい

• ところで、バイトオーダって？

2Byte以上（多バイト）のデータをメモリ上に

配置する時の方式のこと

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つまり、こいつはリトルエンディアン

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マジックナンバーの下にかいてあります

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リトルエンディアンなら1らしいです

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リトルエンディアンなら1らしいです

こっちは

32bitの場合は1

64bitの場合は2

ってことが書かれていますね

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ってことで、64bitでリトルエンディアンなことが

確認できます

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ここら辺のその他の情報も

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ここの部分は

ファイルのバージョン

Value must be EV_CURRENTとあるので、

とにかくEV_CURRENT

でなければならないらしい

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EV_CURRENTは1

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下の部分は

ABI(Application Binary

Interface)を表す

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下の部分は

ABI(Application Binary

Interface)を表す

APIよりもっと低レベルのインターフェース

（システムコール仕様や呼び出し規約など）

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ってことで、ちゃんとバージョンは１になっていてＡＢＩの部分は0なので

UNIX System V ABI であることがわかる！

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残りはゼロパディング（0で調整みたいな）されている部分です

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ここまでくれば、あとはそのまま

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先ほども確認したとおり

64bitのELFヘッダは64Byte

で、1行に16Byte * 4 行 = 64Byte

よって、この部分までが

ELFヘッダ

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今まで見てきたのは

ここまで！

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では、ささっと

残りの部分を見ていきましょう

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エントリーポイント(開始位置)

Addrなので8バイト

よって、0x400440とわかる

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プログラムの開始ヘッダ(プログラムヘッダ)

と

セクションヘッダ始点

それぞれ8バイトなので、

0x40と0x19e8とわかる

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フラグは0x0

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ここからはHalf(2バイトずつ)

ELFヘッダのサイズは0x40

(10進数で64なので、最初に確認した通りですね！)

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プログラムヘッダのサイズ

と

プログラムヘッダの数

それぞれ、0x38(56バイト)と9

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セクションヘッダのサイズ

と

セクションヘッダの数

それぞれ、0x40(64バイト)と0x1e(30)

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セクションヘッダ文字列テーブルセクションへのインデックスを表す

0x1b(27)です

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(ﾉ´･ω･)ﾉお疲れ様です

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これでＥＬＦヘッダは完璧ですね！！！

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ってか、これどんなことに役立つの・・・？

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目次



• 実践編

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ＣＴＦみたいな問題を作ったので一緒に解きましょう

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Decrypt me!!!

（ヒント： ELFファイル）

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一、

わからなくても気にせず読め！


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では、やりましょう

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まとめ

• バイナリアンとはバイナリ大好きな人

• ＥＬＦファイルはＥＬＦヘッダやプログラムヘッダなどからできている（それらは構造体で定義されている）

• 64bitのＥＬＦヘッダは64Byte

• ELFのマジックナンバーは「7f 45 4c 46」

↑この２つだけ覚えて

帰って頂ければ結構です

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ちょいと、おまけ

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2進表示もできたりしちゃいます

（バイナリアンならこっちで

読まないと・・・？）

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文字列テーブル

https://docs.oracle.com/cd/E26924_01/html/E25909/chapter6-73709.html

ＡＢＩ

http://www.wdic.org/w/TECH/ABI

Impressive

http://impressive.sourceforge.net/manual.php#cli

場阿忍愚CTF

http://burningctf.yamatosecurity.com/score/about

ELF

http://docs.oracle.com/cd/E19620-01/805-5821/6j5ga47bq/index.html#chapter6-35342

千田さんSlide

http://www.slideshare.net/codeblue_jp/masaaki-chida-japub




http://www.wdic.org/w/TECH/ABI

http://impressive.sourceforge.net/manual.php#cli

http://burningctf.yamatosecurity.com/score/about














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ご清聴ありがとうございました！

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Engineering

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