本内容是本人的作业备份，仅作参考，不可抄袭！

实验任务概述:

本实验通过要求你使用课程所学知识拆除一个“binary bombs”来增强对程序的机器级表示、汇编语言、调试器和逆向工程等方面原理与技能的掌握。一个“binary bombs”（32位二进制炸弹，下文将简称为炸弹）是一个Linux可执行程序，包含了7个阶段（或层次、关卡）。炸弹运行的每个阶段要求你输入一个特定字符串，你的输入符合程序预期的输入，该阶段的炸弹就被拆除引信即解除了，否则炸弹“爆炸”打印输出 “BOOM!!!”。实验的目标是拆除尽可能多的炸弹层次。

每个炸弹阶段考察了机器级程序语言的一个不同方面，难度逐级递增：

➢ 阶段1：字符串比较

➢ 阶段2：循环

➢ 阶段3：条件/分支

➢ 阶段4：递归调用和栈

➢ 阶段5：指针

➢ 阶段6：链表/指针/结构

另外还有一个隐藏阶段（树型结构），只有当你在第4阶段的解后附加一特定字符串后才会出现。

为完成二进制炸弹拆除任务，你需要使用gdb调试器和objdump来反汇编炸弹的可执行文件并跟踪调试每一阶段的机器代码，从中理解每一汇编语言代码的行为或作用，进而设法推断拆除炸弹所需的目标字符串。比如在每一阶段的开始代码前和引爆炸弹的函数前设置断点。

实验步骤：

1.分析main函数

分析bomb.c

分析bomb.c可知，炸弹的运行机制：由read_line获取输入得到input，然后再将input传递给phase_1等函数，然后执行phase_1,如果执行正确，则拆弹成功，进入phase_2.

2.阶段一

分析phase_1的反汇编代码，可以发现在（8048d17）处调用了<strings_not_equal>，这个函数的功能是比较两个字符串是否相等，因此猜测这段代码是要输入一个字符串A，与其内部字符串B比较看是否一致，如果一样就通过。这里输入“rrr”进行测试。

而（8048d0d）处为调用<strings_not_equal>函数前进行的入栈，并且传入了一个地址，猜测入栈的eax，就是题目要求的字符串B，而另一个入栈的0x8(%ebp)猜测就是输入的A

b *(0x8048d17) 在此处设立断点，去看eax中的值
x/s $ebp+0x8 这里将（$ebp+0x8）中的内容入栈了，通过x/s查看其中的内容，发现是我们之前输入的“rrr”,可以得知返回的就是A，说明将A入栈了
x/s $eax 以字符串的形式去看eax中存放的东西，得到字符串I turned the moon into something I call a Death Star. ，可知这就是我们要的字符串B
重新输入A= I turned the moon into something I call a Death Star. 顺利通过

3.阶段2

观察发现，phase_2在（8048d5d）处调用了一个函数<read_six_numbers>，猜测是读取6个数,并按照一定的规律进行输出。需要输入6个数A B C D E F，这里输入0 1 1 2 3 4进行测试。

（1）b*（0x8048d66）观察在调用函数<read_six_numbers>后内存的存放情况

（2）x/16wx $ebp-0x24查看从（$ebp-0x24）开始，16个32位数的存放。可以发现从（$ebp-0x24）~（$ebp）存放的是输入的A B C D E F：0 1 1 2 3 4

（3）而分析（8048d66）和（8048d68）可以得知如果eax不等于0就会爆炸，而eax中存放的是（$ebp-0x24）也就是A，则A必须为0

（4）b*(0x8048d6d) 这里有个cmp,如果eax!=1，就会爆炸。而根据（8048d6a）可知eax中存放的是（$ebp-0x20）也就是B，则B必须为1

（5）b *(0x8048d9b) 可以得知6个数除了前两个数A,B，后面的数要通过前两个数相加得到。即A=0 , B=1 ,C=A+B,D=B+C ……,即最后的输出按照累加进行输出

（6）所以可得ABCDEF分别的：0 1 1 2 3 5

成功！

完整代码：

4.阶段3

可以发现phase_4调用了<__isoc99_sscanf@plt>，并且在（8048df8）与（8048dfc）将两个有效地址入栈，可以猜测需要输入两个数分别是A,B而（8048e78）猜测是将A,B根据跳转表，进行相应的计算后得到的数字与特定值进行比较，如果相等即通过.这里输入“4 0”进行测试。

b*(0x8048e15) 调用<__isoc99_sscanf@plt>后，eax=输入的数字个数，这段代码表示如果eax<=1则爆炸，则输入的数字个数需要大于1。
p/x $eax $eax=2,输入两个数顺利通过
b*(0x8048e23) 这里将eax和7进行了比较，需要eax<=7.而这里eax=（$ebp-0x1c）,查看后发现就是第一个输入A，则A<=7
p/x $eax $eax=4,发现eax等于输入的第一个数字A=4,而eax是被（$ebp-0x1c）赋值的，下一步对($ebp-0x1c)进行查看
x/4wx $ebp-0x1c 对从（$ebp-0x1c）开始的内存查看四个32位的数据，可以发现从（$ebp-0x1c）~( $ebp)分别存放的是：(A B C 输入的数字个数)，而查看发现C=0，也就是(4 0 0 2)

b *（0x 8048e78）将（$ebp-0x1c）与5进行比较，而（$ebp-0x1c）中存放的是第一个输入A，如果A>5就爆炸，所以A<=5
b *（0x 8048e80）可以发现这里将经过L14~L22后得到的（$ebp-0x14）,与eax进行比较,而eax=($ebp-0x18)=B，所以这里需要将第二个输入B与C比较，如果B=C,则phase_3通过
那么如何得到C的值呢，通过观察发现（0x8048e34）处跳转指令的跳转地点与第一个输入有关，是一个跳转表的结构。
b*(0x8048e34) 设置断点后，开始跟踪，发现不同的A会得到不同的C，如果输入A=4，则在L22结束后会输出C=0，这时再让输入B=0，即可通过。

完整代码：

5.阶段4

b *(0x8048f51) 这里调用函数<__isoc99_sscanf@plt>
b*(0x8048f5c) 这里如果（$ebp-0x18）=2，则通过，否则会爆炸。而通过测试，发现（$ebp-0x18）=输入的数字个数，所以可知要输入2个数A,B，这里输入“13 3”进行测试

b *(0x8048f65) 这里如果eax=0则爆炸，而eax=($ebp-0x20)
x/4wx ($ebp-0x20) 观察从($ebp-0x20)地址开始的4个32位的内容，发现（($ebp-0x20)~（$ebp-0x14））内存放的是（输入的A,B,输入的数字个数,未知D），

也就是“13，3，2，0”，所以eax!=0,则A！=0

b *(0x8048f6c) 比较（$ebp-0x20）和0xe，如果（$ebp-0x20）<14,才可通过，也就是A<14

b *(0x8048f76) 为未知D赋值3，D=3

b *(0x8048f88) 调用<func4>函数并且将（第一个输入A,0,0xe）送入栈
进入func4函数发现内部其实是个递归调用，其中有两次调用入口，分别是X口：（8048ee2）和Y口：（8048f06）
b *(0x8048ecd) 这里比较eax与0x8(%ebp)，
p/x $eax发现eax=7,而0x8(%ebp)=第一个输入A，如果eax<A则调转到Y口，从Y口进下一轮递归，如果eax>A,则从X口进，如果eax=A,则直接跳转到（8048f15）
b *（0x8048f15）可以发现这里是给eax赋0，而测试可发现这里的eax即是func4的返回参数。
b *(0x8048f96) 这里将-0x10(%ebp), -0x14(%ebp)进行比较，即需要将-0x10(%ebp)与D进行比较，由（6）知，D=3,而-0x10(%ebp)=eax=<func4>返回的参数E，所以如果E！=3，则爆炸，所以返回的参数需要等于3，E=3
如何让返回参数eax=E=3,观察func4函数发现，（0x8048f15）会给eax赋0，所以要避免走（0x8048f15），而只有A=eax时会进入（0x8048f15）。
b *(0x8048ecd) 测试发现eax的值随着A的不同而变化，这里我们输入的A=0xd，这时发现eax进行三次分别值为7 b d,用ni的指令依次往下读

第一次eax=7,A>7,进入Y口

第二次eax=b,A>b,进入Y口

第三次eax=d,A=d,进入（0x8048f15）赋值eax=0

然后第一次从Y口返回，b*(0x8048f10) 将eax=1
第二次从Y口返回，b*(0x8048f0e) 将eax=2，b*( 8048f10) eax=eax+1=3
b *(0x8048f96) 返回参数E=3,顺利通过
b *(0x8048f9e) -0x1c(%ebp)= -0x14(%ebp),也就是B=D=3
得知输入A=13,B=3

6.阶段5

b *(0x8048fe8) 这里调用了<string_length>函数
b *(0x8048ff3) 这里将$0x6,-0x18(%ebp)比较，x/wx $ebp-0x18 得到-0x18(%ebp)=输入的个数，所以这里要求输入的字符个数为6
b *(0x8049046) 这里调用了<strings_not_equal>，可知使要比较输入字符串S与key字符串是否一致，这里输入字符串“rrrrrr”
x/s $ebx-0x2484 可以看到这里存放“flyers”,猜测与key有关
x/s $ebp-0x13 这里存放“dddddd”，这里本来应该是我们输入的“rrrrrr”,现在变成了dddddd,说明字符串发生了某种变换，比较对应关系
b *(0x80490x18),读取0x140(%ebx,%eax,1)= m a d u i e r s n f o t v b y l，而观察两两对应关系，只需要可以发现“flyers”在其中的顺序为”9,15,4,5,6,7”, 说明输入字符串中对应位的字符的最低4位的数值等于"9,f,e,5,6,7",即可通过这一关。查看ASCII值，得到ionefg

7.阶段6

b *(0x804937b) 这里调用了<read_six_numbers>，可知是需要输入6个数字
b*(0x80490xb5) 用ni指令一步一步看代码，发现这是一处（0x80490b5—0x8049105）循环，目的是判断6个数字彼此之间并不相等 ,功能指令在b *(0x80490ea),这里将eax,edx做了比较,
b *(0x80490c7) 这里将eax与6比较，p/x $eax eax=输入的数字，说明输入要小于6所以需要输入6个小于6的数字，b *(0x80490be) 这里要求eax>0,所以要输入6个小于6大于0的数字
b *(0x8049161) 这段循环将每个地址赋值分别对应输入数字所对应的代码
b *(0x804919a) 这里将-0x4c(%ebp)地址里的内容赋值给%edx，将-0x4c(%ebp)+8地址的内容赋值给%eax,x/4wx $ebp-0x4c 查看可以发现更改后，

(3) 19c　　(4) b3　　(5) d　　(6) 3bb　　(1) 14c　　(2) a8

b *(0x80491a7) 这里将eax,与edx比较，需要将数字所赋值的值从大到小进行排列
所以输出值为 6 3 1 4 2 5

9.隐藏阶段

首先寻找隐藏关卡的打开入口，发现只有在<phase_defused>中调用了<secret_phase>，而<phase_defused>出现在main()中，由main调用于是从main函数开始看起。

b phase_defused 在<phase_defused>函数上打断点
b *(0x80499db) 这里将eax与0x6进行比较，如果eax=6才可通过，p/x $eax而经过测试发现，每通过一关，eax的数量就会加1，所以这里意思是只有在第6关通过后，才可打开

b*(8049a07)处调用<__isoc99_sscanf@plt>，先看需要输入什么类型的数据。可以发现在调用前将两个特殊地址入栈，可能是需要输入的数据，可以查看一下。
x/s $ebx-0x2231 得$0x804adcf=“%d %d %s”,即输入两个数字加一个字符串
x/s $eax+0xf0 得$0x804d4f0=“13,3” ,即是在第4关的输入后面加一个字符串,这里我们输入“rrr”试一下

b *(0x8049a12) 经过测试发现，-0x60(%ebp)如果输入两个数字就是2，再输入字符串就是3，所以这里是测试是否按“%d %d %s”格式输入。
b *(0x8049a26) 这里调用了<strings_not_equal>，说明要比较输入字符串是否与内部字符串key相同。
x/s $ebp-0x5c 查看结果可以发现得到“rrr”说明这是我们输入的字符串，
x/s $ebx-0x2228 得到“DrEvil”,这就是内部字符串key,在第四关输入的时候，输入“13 3 DrEvil”，即可进入第七关

这里进入secret_phase b *(0x8049272) 将0x0与-0x10(%ebp)比较
x/wx ($ebp-0x10) 得到这里的-0x10(%ebp)是指输入的数字
b *(0x8049278) 这里将$0x3e9与-0x10(%ebp)，如果输入<=1001,才可通过，这里输入一个数A：7
b *(0x8049293) 这里调用了<func7>函数

进入<func7>函数，b*0x80491ea 这里将0x0,0x8(%ebp)比较
b *（0x80491fc）这里将%eax,0xc(%ebp)比较,如果eax<=($ebp+0xc)，则进入（0x804921a）,如果eax>($ebp+0xc),则进入下一轮递归
x/4wx $ebp+0xc 发现$ebp+0xc=7，是输入A。
p/x $eax 发现eax=24
所以如果eax>A,则进入递归,eax=24>A=7,所以进入下一轮递归

c指令跳转到（0x80491fc） p/x $eax 发现eax=8,eax=8>A=7,进入下一轮递归
c指令跳转到（0x80491fc） p/x $eax 发现eax=6,eax=6<A=7, 进入（0x804921a），经过测试发现eax每轮的值为24、8、6、1

b *（0x804921f）这里将%eax,与0xc(%ebp)比较，如果相等则将eax=0
p/x $eax eax=6 发现eax的值等于比A小的那个数，也就是A过不去的那个数，也就是如果eax=A，则将eax=0,而由b *(0x804929e)可知这里将<func7>的输出值与4比较，如果不等就爆炸，所以我们知道通过<func7>要得到一个4的返回值,而这个返回值存放在eax里，也就是要使eax=4
如果要使eax=4,则应该避免让eax归0，所以eax!=A,所以A不能等于24、8、6、1这里(eax=6)!=(A=7)，可以
b*(0x8049242) 这里将eax=eax+1
b*（0x49240）eax=eax+eax,可以发现如果递归三次从出口出，可以刚好使eax=4,即A=7可以使eax等于4

实验答案：

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