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spedi

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斯佩迪

Spedi 是可变大小 Thumb ISA 的推测反汇编程序。给定 ELF 文件作为输入，Spedi 可以：

恢复正确的装配说明。
恢复开关跳转表的目标。
识别二进制文件中的函数及其调用图。

Spedi 直接处理二进制文件，不使用符号信息。我们在实验中发现 Spedi 的性能优于 IDA Pro。

主意

Spedi 恢复二进制文件中所有可能的可用基本块 (BB)。共享相同跳转指令的 BB 被分组在一个最大块 (MB) 中。然后，使用重叠和 CFG 冲突分析来细化 MB。详细信息可以在我们的 CASES'16 论文“二进制代码的推测性反汇编”中找到。该论文可在此处获取。

结果总结

Spedi（几乎）完美地从我们的基准二进制文件中恢复了汇编指令，平均恢复率为 99.96%。相比之下，IDA Pro 由于sha基准性能相对较差，平均偏差为 95.83%。

Spedi 平均准确恢复了 97.46% 的功能。也就是说，它标识正确的起始地址和结束地址。与 IDA Pro 达到的平均 40.53% 进行比较。

我们技术的一个很好的特性是它速度很快，并且随着基准大小的增加而可以很好地扩展。例如，spedi 在大约 150 ms 内反汇编du （50K 指令）。请注意，还有进一步优化的良好空间。

引用

要在学术著作中引用 Spedi，请使用：

 @inproceedings{BenKhadraSK2016,
 author = {Ben Khadra, M. Ammar and Stoffel, Dominik and Kunz, Wolfgang},
 title = {Speculative Disassembly of Binary Code},
 booktitle = {Proceedings of the International Conference on Compilers, Architectures and Synthesis for Embedded Systems},
 year = {2016},
 location = {Pittsburgh, Pennsylvania},
 articleno = {16},
 doi = {10.1145/2968455.2968505},
 acmid = {2968505},
 publisher = {ACM},
}

用法

构建项目并在此存储库中提供的基准套件中的二进制文件之一上进行尝试。

以下命令将指示spedi推测性地反汇编.text部分，

$ ./spedi -t -s -f $FILE > speculative.inst

使用以下命令根据 ARM 代码映射符号反汇编.text部分，该部分提供了有关正确指令的基本事实，

$ ./spedi -t -f $FILE > correct.inst

比较两个输出的最简单方法是使用，

$ diff -y correct.inst speculative.inst | less

目前，您需要手动修改main.cpp以显示与切换表和调用图恢复相关的结果。

路线图

该工具是一个学术概念验证。目前，它不在我们的优先列表中。然而，我们对未来有一些设想，即：

混合模式 ARM/Thumb 反汇编。推测拆解的总体思路
提供了执行此操作的框架。基本上，需要推测性地反汇编一个代码区域两次。一次在 Thumb 模式下，第二次在 ARM 模式下。稍后要分析模式切换指令（主要是bx和blx ）。本文提供了一些相关细节。
支持 x86/x64 。 Thumb 和类似的 RISC 型 ISA 的可变性有限。基本上，指令的宽度可以是 2 字节，也可以是 4 字节。我们需要通过支持 x86/x64 来进一步推动这一挑战。为此，重叠分析可能跨越超过 2 MB，这会使事情变得复杂。当前的最大块数据结构不能有效地做到这一点。
重构。该代码与我们的 ELF 阅读器紧密结合。此外，它特定于 Thumb ISA。我们需要使其更加模块化以支持其他 ISA 和二进制格式。
ELF 阅读器：我们的 ELF 阅读器基于 libelfin。我们继承了一些内存泄漏问题。此外，阅读器可能会在包含 DWARF 调试信息的二进制文件上崩溃。这些问题需要在上游或直接在此处解决。