Auf den vergangenen PHDays 9 haben wir einen Wettbewerb zum Hacken einer Gasumfüllanlage durchgeführt — einen Wettbewerb . Es gab drei Stände mit unterschiedlichen Sicherheitsstufen (Keine Sicherheit, Niedrige Sicherheit, Hohe Sicherheit), die den gleichen industriellen Prozess emulierten: In einen Luftballon wurde Druckluft gepumpt (und dann wieder abgelassen).
Trotz der unterschiedlichen Sicherheitsparameter war die Hardware der Stände gleich: Siemens Simatic S7-300 SPS; Notablassknopf und Druckmessgerät (an die digitalen Eingänge der SPS (DI) angeschlossen); Ventile für die Luftzufuhr und -abfuhr (an die digitalen Ausgänge der SPS (DO) angeschlossen) – siehe Abbildung unten.
Die SPS traf in Abhängigkeit von den Druckwerten und laut ihrer Programmierung Entscheidungen über das Ablassen oder Aufpumpen des Ballons (öffnet und schließt die entsprechenden Ventile). Allen Ständen stand jedoch ein manueller Betriebsmodus zur Verfügung, der eine Steuerung der Ventilzustände ohne Einschränkungen ermöglichte.
Die Stände unterschieden sich in der Komplexität, diesen Modus zu aktivieren: Auf dem ungeschützten Stand war dies am einfachsten, während es auf dem High Security Stand entsprechend schwieriger war.
In zwei Tagen wurden fünf von sechs Aufgaben gelöst; der Teilnehmer, der den ersten Platz belegte, erhielt 233 Punkte (er benötigte eine Woche zur Vorbereitung auf den Wettbewerb). Die Top drei: I. Platz — a1exdandy, II. — Rubikoid, III. — Ze.
Während der PHDays konnte jedoch niemand der Teilnehmer alle drei Stände überwinden, weshalb wir beschlossen, einen Online-Wettbewerb zu veranstalten und Anfang Juni die schwierigste Aufgabe zu veröffentlichen. Die Teilnehmer sollten innerhalb eines Monats die Aufgabe erstellen, das Flag finden und die Lösung detailliert und interessant beschreiben.
Im Folgenden veröffentlichen wir eine Analyse der besten Lösung aus den innerhalb eines Monats eingereichten Arbeiten, die von Alexey Kovrizhnykh (a1exdandy) von Digital Security gefunden wurde und den ersten Platz im Wettbewerb während der PHDays belegte. Unten finden Sie seinen Text mit unseren Kommentaren.
Erste Analyse
Die Aufgabe beinhaltete ein Archiv mit Dateien:
- block_upload_traffic.pcapng
- DB100.bin
- hints.txt
Die Datei hints.txt enthält die notwendigen Informationen und Hinweise zur Lösung der Aufgabe. Hier ist ihr Inhalt:
- Pетрович hat mir gestern erzählt, dass man aus PlcSim Blöcke in Step7 hochladen kann.
- Auf dem Stand wurde die Siemens Simatic S7-300 SPS verwendet.
- PlcSim ist ein SPS-Emulator, der es ermöglicht, Programme für die Siemens S7 SPS auszuführen und zu debuggen.
Die Datei DB100.bin scheint einen Datenblock DB100 für die PLC zu enthalten: 00000000: 0100 0102 6e02 0401 0206 0100 0101 0102 ....n........... 00000010: 1002 0501 0202 2002 0501 0206 0100 0102 ...... ......... 00000020: 0102 7702 0401 0206 0100 0103 0102 0a02 ..w............. 00000030: 0501 0202 1602 0501 0206 0100 0104 0102 ................ 00000040: 7502 0401 0206 0100 0105 0102 0a02 0501 u............... 00000050: 0202 1602 0501 0206 0100 0106 0102 3402 ..............4. 00000060: 0401 0206 0100 0107 0102 2602 0501 0202 ..........&..... 00000070: 4c02 0501 0206 0100 0108 0102 3302 0401 L...........3... 00000080: 0206 0100 0109 0102 0a02 0501 0202 1602 ................ 00000090: 0501 0206 0100 010a 0102 3702 0401 0206 ..........7..... 000000a0: 0100 010b 0102 2202 0501 0202 4602 0501 ......".....F... 000000b0: 0206 0100 010c 0102 3302 0401 0206 0100 ........3....... 000000c0: 010d 0102 0a02 0501 0202 1602 0501 0206 ................ 000000d0: 0100 010e 0102 6d02 0401 0206 0100 010f ......m......... 000000e0: 0102 1102 0501 0202 2302 0501 0206 0100 ........#....... 000000f0: 0110 0102 3502 0401 0206 0100 0111 0102 ....5........... 00000100: 1202 0501 0202 2502 0501 0206 0100 0112 ......%......... 00000110: 0102 3302 0401 0206 0100 0113 0102 2602 ..3...........&. 00000120: 0501 0202 4c02 0501 0206 0100 ....L.......
Der Datei block_upload_traffic.pcapng nach zu urteilen, enthält sie einen Dump des Block-Upload-Verkehrs auf der PLC.
Es ist erwähnenswert, dass es etwas schwieriger war, diesen Verkehrs-Dump auf der Wettbewerbsplattform während der Konferenz zu erhalten. Dazu musste das Skript aus der Projektdatei für TeslaSCADA2 analysiert werden. Daraus konnte man entnehmen, wo sich der mit RC4 verschlüsselte Dump befindet und welcher Schlüssel zur Entschlüsselung benötigt wird. Die Dumps der Datenblöcke auf der Plattform konnten mit dem S7-Protokoll-Client abgerufen werden. Ich verwendete dafür den Democlient aus dem Snap7-Paket.
Extraktion von Signalverarbeitungsblöcken aus dem Verkehrs-Dump
Ein Blick auf den Inhalt des Dumps zeigt, dass darin die Signalverarbeitungsblöcke OB1, FC1, FC2 und FC3 übertragen werden:
Diese Blöcke müssen extrahiert werden. Das kann beispielsweise mit folgendem Skript erfolgen, nachdem der Verkehr von pcapng in pcap konvertiert wurde:
#!/usr/bin/env python2
import struct
from scapy.all import *
packets = rdpcap('block_upload_traffic.pcap')
s7_hdr_struct = '>BBHHHHBB'
s7_hdr_sz = struct.calcsize(s7_hdr_struct)
tpkt_cotp_sz = 7
names = iter(['OB1.bin', 'FC1.bin', 'FC2.bin', 'FC3.bin'])
buf = ''
for packet in packets:
if packet.getlayer(IP).src == '10.0.102.11':
tpkt_cotp_s7 = str(packet.getlayer(TCP).payload)
if len(tpkt_cotp_s7) < tpkt_cotp_sz + s7_hdr_sz:
continue
s7 = tpkt_cotp_s7[tpkt_cotp_sz:]
s7_hdr = s7[:s7_hdr_sz]
param_sz = struct.unpack(s7_hdr_struct, s7_hdr)[4]
s7_param = s7[12:12+param_sz]
s7_data = s7[12+param_sz:]
if s7_param in ('x1ex00', 'x1ex01'): # upload
buf += s7_data[4:]
elif s7_param == 'x1f':
with open(next(names), 'wb') as f:
f.write(buf)
buf = ''Nach der Analyse der erhaltenen Blöcke fällt auf, dass sie immer mit den Bytes 70 70 (pp) beginnen. Jetzt muss man lernen, sie zu analysieren. Der Hinweis zur Aufgabe lässt darauf schließen, dass dafür PlcSim verwendet werden muss.
Erhalten von menschenlesbaren Instruktionen aus den Blöcken
Zunächst versuchen wir, S7-PlcSim zu programmieren, indem wir mithilfe der Simatic Manager Software einige Blöcke mit wiederholenden Anweisungen (= Q 0.0) hochladen und die im PLC-Emulator generierte Datei example.plc speichern. Wenn wir den Inhalt der Datei betrachten, können wir den Anfang der hochgeladenen Blöcke leicht anhand der Signatur 70 70 erkennen, die wir zuvor gefunden haben. Vor den Blöcken scheint die Größe des Blocks als 4-Byte-Little-Endian-Wert aufgezeichnet zu sein.
Nachdem wir Informationen über die Struktur der PLC-Dateien erhalten haben, ergibt sich der folgende Aktionsplan zum Lesen von PLC S7 Programmen:
- Mit Simatic Manager erstellen wir in S7-PlcSim eine Blockstruktur, die der aus dem Dump entspricht. Die Blockgrößen müssen übereinstimmen (erreicht durch Auffüllen der Blöcke mit der erforderlichen Anzahl von Anweisungen) sowie ihre Identifikatoren (OB1, FC1, FC2, FC3).
- Wir speichern den PLC in einer Datei.
- Wir ersetzen den Inhalt der Blöcke in der erhaltenen Datei durch die Blöcke aus dem Verkehrsdump. Den Anfang der Blöcke bestimmen wir nach der Signatur.
- Die erhaltene Datei laden wir in S7-PlcSim und betrachten den Inhalt der Blöcke im Simatic Manager.
Der Austausch der Blöcke kann beispielsweise mit folgendem Code erfolgen:
with open('original.plc', 'rb') as f:
plc = f.read()
blocks = []
for fname in ['OB1.bin', 'FC1.bin', 'FC2.bin', 'FC3.bin']:
with open(fname, 'rb') as f:
blocks.append(f.read())
i = plc.find(b'pp')
for block in blocks:
plc = plc[:i] + block + plc[i+len(block):]
i = plc.find(b'pp', i + 1)
with open('target.plc', 'wb') as f:
f.write(plc)Alexey wählte möglicherweise einen komplizierteren, aber dennoch richtigen Weg. Wir gingen davon aus, dass die Teilnehmer das Programm NetToPlcSim verwenden würden, um über das Netzwerk mit PlcSim zu kommunizieren, die Blöcke über Snap7 in PlcSim hochladen und dann diese Blöcke als Projekt aus PlcSim mit der Entwicklungsumgebung herunterladen würden.
Nachdem wir die erhaltene Datei in S7-PlcSim geöffnet haben, können wir die überschriebene Blöcke mithilfe des Simatic Managers lesen. Die Hauptfunktionen zur Steuerung der Geräte sind im Block FC1 aufgezeichnet. Besonderes Augenmerk gilt der Variable #TEMP0, die, sobald sie aktiviert ist, anscheinend die Steuerung des PLC in den manuellen Modus basierend auf den Werten des Bit-Speichers M2.2 und M2.3 umschaltet. Der Wert von #TEMP0 wird von Funktion FC3 festgelegt.
Zur Lösung der Aufgabe ist es notwendig, die Funktion FC3 zu analysieren und zu verstehen, was getan werden muss, damit sie den logischen Wert Eins zurückgibt.
Die Signalverarbeitungseinheiten des PLC auf dem Low Security Stand beim Wettbewerb waren ähnlich aufgebaut, aber um den Wert der Variablen #TEMP0 festzulegen, genügte es, die Zeile my ninja way in den Block DB1 zu schreiben. Die Überprüfung des Wertes im Block war klar strukturiert und erforderte keine tiefen Kenntnisse der Programmiersprache der Blöcke. Offensichtlich wird es auf der High Security-Ebene deutlich schwieriger sein, eine manuelle Steuerung zu erreichen, und man muss sich in die Feinheiten der STL-Sprache (eine der Programmiersprachen für PLC S7) einarbeiten.
Rückführung des Blocks FC3
Inhalt des Blocks FC3 in STL-Darstellung:
L B#16#0
T #TEMP13
T #TEMP15
L P#DBX 0.0
T #TEMP4
CLR
= #TEMP14
M015: L #TEMP4
LAR1
OPN DB 100
L DBLG
TAR1
<=D
JC M016
L DW#16#0
T #TEMP0
L #TEMP6
L W#16#0
I
JC M00d
L P#DBX 0.0
LAR1
M00d: L B [AR1,P#0.0]
T #TEMP5
L W#16#1
==I
JC M007
L #TEMP5
L W#16#2
==I
JC M008
L #TEMP5
L W#16#3
==I
JC M00f
L #TEMP5
L W#16#4
==I
JC M00e
L #TEMP5
L W#16#5
==I
JC M011
L #TEMP5
L W#16#6
==I
JC M012
JU M010
M007: +AR1 P#1.0
L P#DBX 0.0
LAR2
L B [AR1,P#0.0]
L C#8
*I
+AR2
+AR1 P#1.0
L B [AR1,P#0.0]
JL M003
JU M001
JU M002
JU M004
M003: JU M005
M001: OPN DB 101
L B [AR2,P#0.0]
T #TEMP0
JU M006
M002: OPN DB 101
L B [AR2,P#0.0]
T #TEMP1
JU M006
M004: OPN DB 101
L B [AR2,P#0.0]
T #TEMP2
JU M006
M00f: +AR1 P#1.0
L B [AR1,P#0.0]
L C#8
*I
T #TEMP11
+AR1 P#1.0
L B [AR1,P#0.0]
T #TEMP7
L P#M 100.0
LAR2
L #TEMP7
L C#8
*I
+AR2
TAR2 #TEMP9
TAR1 #TEMP4
OPN DB 101
L P#DBX 0.0
LAR1
L #TEMP11
+AR1
LAR2 #TEMP9
L B [AR2,P#0.0]
T B [AR1,P#0.0]
L #TEMP4
LAR1
JU M006
M008: +AR1 P#1.0
L B [AR1,P#0.0]
T #TEMP3
+AR1 P#1.0
L B [AR1,P#0.0]
JL M009
JU M00b
JU M00a
JU M00c
M009: JU M005
M00b: L #TEMP3
T #TEMP0
JU M006
M00a: L #TEMP3
T #TEMP1
JU M006
M00c: L #TEMP3
T #TEMP2
JU M006
M00e: +AR1 P#1.0
L B [AR1,P#0.0]
T #TEMP7
L P#M 100.0
LAR2
L #TEMP7
L C#8
*I
+AR2
TAR2 #TEMP9
+AR1 P#1.0
L B [AR1,P#0.0]
T #TEMP8
L P#M 100.0
LAR2
L #TEMP8
L C#8
*I
+AR2
TAR2 #TEMP10
TAR1 #TEMP4
LAR1 #TEMP9
LAR2 #TEMP10
L B [AR1,P#0.0]
L B [AR2,P#0.0]
AW
INVI
T #TEMP12
L B [AR1,P#0.0]
L B [AR2,P#0.0]
OW
L #TEMP12
AW
T B [AR1,P#0.0]
L DW#16#0
T #TEMP0
L MB 101
T #TEMP1
L MB 102
T #TEMP2
L #TEMP4
LAR1
JU M006
M011: +AR1 P#1.0
L B [AR1,P#0.0]
T #TEMP7
L P#M 100.0
LAR2
L #TEMP7
L C#8
*I
+AR2
TAR2 #TEMP9
+AR1 P#1.0
L B [AR1,P#0.0]
T #TEMP8
L P#M 100.0
LAR2
L #TEMP8
L C#8
*I
+AR2
TAR2 #TEMP10
TAR1 #TEMP4
LAR1 #TEMP9
LAR2 #TEMP10
L B [AR1,P#0.0]
L B [AR2,P#0.0]
-I
T B [AR1,P#0.0]
L DW#16#0
T #TEMP0
L MB 101
T #TEMP1
L MB 102
T #TEMP2
L #TEMP4
LAR1
JU M006
M012: L #TEMP15
INC 1
T #TEMP15
+AR1 P#1.0
L B [AR1,P#0.0]
T #TEMP7
L P#M 100.0
LAR2
L #TEMP7
L C#8
*I
+AR2
TAR2 #TEMP9
+AR1 P#1.0
L B [AR1,P#0.0]
T #TEMP8
L P#M 100.0
LAR2
L #TEMP8
L C#8
*I
+AR2
TAR2 #TEMP10
TAR1 #TEMP4
LAR1 #TEMP9
LAR2 #TEMP10
L B [AR1,P#0.0]
L B [AR2,P#0.0]
==I
JCN M013
JU M014
M013: L P#DBX 0.0
LAR1
T #TEMP4
L B#16#0
T #TEMP6
JU M006
M014: L #TEMP4
LAR1
L #TEMP13
L L#1
+I
T #TEMP13
JU M006
M006: L #TEMP0
T MB 100
L #TEMP1
T MB 101
L #TEMP2
T MB 102
+AR1 P#1.0
L #TEMP6
+ 1
T #TEMP6
JU M005
M010: L P#DBX 0.0
LAR1
L 0
T #TEMP6
TAR1 #TEMP4
M005: TAR1 #TEMP4
CLR
= #TEMP16
L #TEMP13
L L#20
==I
S #TEMP16
L #TEMP15
==I
A #TEMP16
JC M017
L #TEMP13
L L#20
<I
S #TEMP16
L #TEMP15
==I
A #TEMP16
JC M018
JU M019
M017: SET
= #TEMP14
JU M016
M018: CLR
= #TEMP14
JU M016
M019: CLR
O #TEMP14
= #RET_VAL
JU M015
M016: CLR
O #TEMP14
= #RET_VALDer Code ist recht umfangreich und kann für jemanden, der mit STL nicht vertraut ist, kompliziert erscheinen. Es macht keinen Sinn, jede Anweisung innerhalb dieses Artikels zu analysieren. Detaillierte Informationen über Anweisungen und Möglichkeiten der STL-Sprache finden Sie im entsprechenden Handbuch: . Hier werde ich denselben Code nach der Bearbeitung präsentieren – einschließlich Umbenennung von Labels und Variablen sowie Hinzufügen von Kommentaren, die den Algorithmus und einige Konstruktionen der STL-Sprache beschreiben. Ich möchte sofort darauf hinweisen, dass im betrachteten Block eine virtuelle Maschine implementiert ist, die einen bestimmten Bytecode ausführt, der sich im Block DB100 befindet und dessen Inhalt uns bekannt ist. Die Anweisungen der virtuellen Maschine bestehen aus 1 Byte Operationscode und Bytes für Argumente, wobei jedem Argument ein Byte zugewiesen ist. Alle betrachteten Anweisungen haben zwei Argumente, deren Werte ich in den Kommentaren als X und Y bezeichnet habe.
Code nach der Bearbeitung]
# Инициализация различных переменных
L B#16#0
T #CHECK_N # Счетчик успешно пройденных проверок
T #COUNTER_N # Счетчик общего количества проверок
L P#DBX 0.0
T #POINTER # Указатель на текущую инструкцию
CLR
= #PRE_RET_VAL
# Основной цикл работы интерпретатора байт-кода
LOOP: L #POINTER
LAR1
OPN DB 100
L DBLG
TAR1
<=D # Проверка выхода указателя за пределы программы
JC FINISH
L DW#16#0
T #REG0
L #TEMP6
L W#16#0
<>I
JC M00d
L P#DBX 0.0
LAR1
# Конструкция switch - case для обработки различных опкодов
M00d: L B [AR1,P#0.0]
T #OPCODE
L W#16#1
==I
JC OPCODE_1
L #OPCODE
L W#16#2
==I
JC OPCODE_2
L #OPCODE
L W#16#3
==I
JC OPCODE_3
L #OPCODE
L W#16#4
==I
JC OPCODE_4
L #OPCODE
L W#16#5
==I
JC OPCODE_5
L #OPCODE
L W#16#6
==I
JC OPCODE_6
JU OPCODE_OTHER
# Обработчик опкода 01: загрузка значения из DB101[X] в регистр Y
# OP01(X, Y): REG[Y] = DB101[X]
OPCODE_1: +AR1 P#1.0
L P#DBX 0.0
LAR2
L B [AR1,P#0.0] # Загрузка аргумента X (индекс в DB101)
L C#8
*I
+AR2
+AR1 P#1.0
L B [AR1,P#0.0] # Загрузка аргумента Y (индекс регистра)
JL M003 # Аналог switch - case на основе значения Y
JU M001 # для выбора необходимого регистра для записи.
JU M002 # Подобные конструкции используются и в других
JU M004 # операциях ниже для аналогичных целей
M003: JU LOOPEND
M001: OPN DB 101
L B [AR2,P#0.0]
T #REG0 # Запись значения DB101[X] в REG[0]
JU PRE_LOOPEND
M002: OPN DB 101
L B [AR2,P#0.0]
T #REG1 # Запись значения DB101[X] в REG[1]
JU PRE_LOOPEND
M004: OPN DB 101
L B [AR2,P#0.0]
T #REG2 # Запись значения DB101[X] в REG[2]
JU PRE_LOOPEND
# Обработчик опкода 02: загрузка значения X в регистр Y
# OP02(X, Y): REG[Y] = X
OPCODE_2: +AR1 P#1.0
L B [AR1,P#0.0]
T #TEMP3
+AR1 P#1.0
L B [AR1,P#0.0]
JL M009
JU M00b
JU M00a
JU M00c
M009: JU LOOPEND
M00b: L #TEMP3
T #REG0
JU PRE_LOOPEND
M00a: L #TEMP3
T #REG1
JU PRE_LOOPEND
M00c: L #TEMP3
T #REG2
JU PRE_LOOPEND
# Опкод 03 не используется в программе, поэтому пропустим его
...
# Обработчик опкода 04: сравнение регистров X и Y
# OP04(X, Y): REG[0] = 0; REG[X] = (REG[X] == REG[Y])
OPCODE_4: +AR1 P#1.0
L B [AR1,P#0.0]
T #TEMP7 # первый аргумент - X
L P#M 100.0
LAR2
L #TEMP7
L C#8
*I
+AR2
TAR2 #TEMP9 # REG[X]
+AR1 P#1.0
L B [AR1,P#0.0]
T #TEMP8
L P#M 100.0
LAR2
L #TEMP8
L C#8
*I
+AR2
TAR2 #TEMP10 # REG[Y]
TAR1 #POINTER
LAR1 #TEMP9 # REG[X]
LAR2 #TEMP10 # REG[Y]
L B [AR1,P#0.0]
L B [AR2,P#0.0]
AW
INVI
T #TEMP12 # ~(REG[Y] & REG[X])
L B [AR1,P#0.0]
L B [AR2,P#0.0]
OW
L #TEMP12
AW # (~(REG[Y] & REG[X])) & (REG[Y] | REG[X]) - аналог проверки на равенство
T B [AR1,P#0.0]
L DW#16#0
T #REG0
L MB 101
T #REG1
L MB 102
T #REG2
L #POINTER
LAR1
JU PRE_LOOPEND
# Обработчик опкода 05: вычитание регистра Y из X
# OP05(X, Y): REG[0] = 0; REG[X] = REG[X] - REG[Y]
OPCODE_5: +AR1 P#1.0
L B [AR1,P#0.0]
T #TEMP7
L P#M 100.0
LAR2
L #TEMP7
L C#8
*I
+AR2
TAR2 #TEMP9 # REG[X]
+AR1 P#1.0
L B [AR1,P#0.0]
T #TEMP8
L P#M 100.0
LAR2
L #TEMP8
L C#8
*I
+AR2
TAR2 #TEMP10 # REG[Y]
TAR1 #POINTER
LAR1 #TEMP9
LAR2 #TEMP10
L B [AR1,P#0.0]
L B [AR2,P#0.0]
-I # ACCU1 = ACCU2 - ACCU1, REG[X] - REG[Y]
T B [AR1,P#0.0]
L DW#16#0
T #REG0
L MB 101
T #REG1
L MB 102
T #REG2
L #POINTER
LAR1
JU PRE_LOOPEND
# Обработчик опкода 06: инкремент #CHECK_N при равенстве регистров X и Y
# OP06(X, Y): #CHECK_N += (1 if REG[X] == REG[Y] else 0)
OPCODE_6: L #COUNTER_N
INC 1
T #COUNTER_N
+AR1 P#1.0
L B [AR1,P#0.0]
T #TEMP7 # REG[X]
L P#M 100.0
LAR2
L #TEMP7
L C#8
*I
+AR2
TAR2 #TEMP9 # REG[X]
+AR1 P#1.0
L B [AR1,P#0.0]
T #TEMP8
L P#M 100.0
LAR2
L #TEMP8
L C#8
*I
+AR2
TAR2 #TEMP10 # REG[Y]
TAR1 #POINTER
LAR1 #TEMP9 # REG[Y]
LAR2 #TEMP10 # REG[X]
L B [AR1,P#0.0]
L B [AR2,P#0.0]
==I
JCN M013
JU M014
M013: L P#DBX 0.0
LAR1
T #POINTER
L B#16#0
T #TEMP6
JU PRE_LOOPEND
M014: L #POINTER
LAR1
# Инкремент значения #CHECK_N
L #CHECK_N
L L#1
+I
T #CHECK_N
JU PRE_LOOPEND
PRE_LOOPEND: L #REG0
T MB 100
L #REG1
T MB 101
L #REG2
T MB 102
+AR1 P#1.0
L #TEMP6
+ 1
T #TEMP6
JU LOOPEND
OPCODE_OTHER: L P#DBX 0.0
LAR1
L 0
T #TEMP6
TAR1 #POINTER
LOOPEND: TAR1 #POINTER
CLR
= #TEMP16
L #CHECK_N
L L#20
==I
S #TEMP16
L #COUNTER_N
==I
A #TEMP16
# Все проверки пройдены, если #CHECK_N == #COUNTER_N == 20
JC GOOD
L #CHECK_N
L L#20
<I
S #TEMP16
L #COUNTER_N
==I
A #TEMP16
JC FAIL
JU M019
GOOD: SET
= #PRE_RET_VAL
JU FINISH
FAIL: CLR
= #PRE_RET_VAL
JU FINISH
M019: CLR
O #PRE_RET_VAL
= #RET_VAL
JU LOOP
FINISH: CLR
O #PRE_RET_VAL
= #RET_VALNachdem wir ein Verständnis für die Anweisungen der virtuellen Maschine gewonnen haben, schreiben wir einen kleinen Disassembler, um den Bytecode im Block DB100 zu analysieren:
import string
alph = string.ascii_letters + string.digits
with open('DB100.bin', 'rb') as f:
m = f.read()
pc = 0
while pc < len(m):
op = m[pc]
if op == 1:
print('R{} = DB101[{}]'.format(m[pc + 2], m[pc + 1]))
pc += 3
elif op == 2:
c = chr(m[pc + 1])
c = c if c in alph else '?'
print('R{} = {:02x} ({})'.format(m[pc + 2], m[pc + 1], c))
pc += 3
elif op == 4:
print('R0 = 0; R{} = (R{} == R{})'.format(
m[pc + 1], m[pc + 1], m[pc + 2]))
pc += 3
elif op == 5:
print('R0 = 0; R{} = R{} - R{}'.format(
m[pc + 1], m[pc + 1], m[pc + 2]))
pc += 3
elif op == 6:
print('CHECK (R{} == R{})n'.format(
m[pc + 1], m[pc + 2]))
pc += 3
else:
print('unk opcode {}'.format(op))
breakInfolgedessen erhalten wir den folgenden Code der virtuellen Maschine:
Code der virtuellen Maschine
R1 = DB101[0]
R2 = 6e (n)
R0 = 0; R1 = (R1 == R2)
CHECK (R1 == R0)
R1 = DB101[1]
R2 = 10 (?)
R0 = 0; R1 = R1 - R2
R2 = 20 (?)
R0 = 0; R1 = R1 - R2
CHECK (R1 == R0)
R1 = DB101[2]
R2 = 77 (w)
R0 = 0; R1 = (R1 == R2)
CHECK (R1 == R0)
R1 = DB101[3]
R2 = 0a (?)
R0 = 0; R1 = R1 - R2
R2 = 16 (?)
R0 = 0; R1 = R1 - R2
CHECK (R1 == R0)
R1 = DB101[4]
R2 = 75 (u)
R0 = 0; R1 = (R1 == R2)
CHECK (R1 == R0)
R1 = DB101[5]
R2 = 0a (?)
R0 = 0; R1 = R1 - R2
R2 = 16 (?)
R0 = 0; R1 = R1 - R2
CHECK (R1 == R0)
R1 = DB101[6]
R2 = 34 (4)
R0 = 0; R1 = (R1 == R2)
CHECK (R1 == R0)
R1 = DB101[7]
R2 = 26 (?)
R0 = 0; R1 = R1 - R2
R2 = 4c (L)
R0 = 0; R1 = R1 - R2
CHECK (R1 == R0)
R1 = DB101[8]
R2 = 33 (3)
R0 = 0; R1 = (R1 == R2)
CHECK (R1 == R0)
R1 = DB101[9]
R2 = 0a (?)
R0 = 0; R1 = R1 - R2
R2 = 16 (?)
R0 = 0; R1 = R1 - R2
CHECK (R1 == R0)
R1 = DB101[10]
R2 = 37 (7)
R0 = 0; R1 = (R1 == R2)
CHECK (R1 == R0)
R1 = DB101[11]
R2 = 22 (?)
R0 = 0; R1 = R1 - R2
R2 = 46 (F)
R0 = 0; R1 = R1 - R2
CHECK (R1 == R0)
R1 = DB101[12]
R2 = 33 (3)
R0 = 0; R1 = (R1 == R2)
CHECK (R1 == R0)
R1 = DB101[13]
R2 = 0a (?)
R0 = 0; R1 = R1 - R2
R2 = 16 (?)
R0 = 0; R1 = R1 - R2
CHECK (R1 == R0)
R1 = DB101[14]
R2 = 6d (m)
R0 = 0; R1 = (R1 == R2)
CHECK (R1 == R0)
R1 = DB101[15]
R2 = 11 (?)
R0 = 0; R1 = R1 - R2
R2 = 23 (?)
R0 = 0; R1 = R1 - R2
CHECK (R1 == R0)
R1 = DB101[16]
R2 = 35 (5)
R0 = 0; R1 = (R1 == R2)
CHECK (R1 == R0)
R1 = DB101[17]
R2 = 12 (?)
R0 = 0; R1 = R1 - R2
R2 = 25 (?)
R0 = 0; R1 = R1 - R2
CHECK (R1 == R0)
R1 = DB101[18]
R2 = 33 (3)
R0 = 0; R1 = (R1 == R2)
CHECK (R1 == R0)
R1 = DB101[19]
R2 = 26 (?)
R0 = 0; R1 = R1 - R2
R2 = 4c (L)
R0 = 0; R1 = R1 - R2
CHECK (R1 == R0)Wie ersichtlich ist, überprüft dieses Programm einfach jeden Charakter in DB101 auf die Gleichheit mit einem bestimmten Wert. Die finale Zeichenkette zur Bestehen aller Prüfungen lautet: n0w u 4r3 7h3 m4573r. Wenn diese Zeichenkette in den Block DB101 eingefügt wird, wird das manuelle Steuerung des PLC aktiviert, und es wird möglich, den Ballon zu sprengen oder zu entleeren.
Das ist alles! Alexey hat ein hohes Maß an Wissen gezeigt, das einen industriellen Ninja würdig ist 🙂 Dem Gewinner haben wir Erinnerungsprämien geschickt. Vielen Dank an alle Teilnehmer!
Quelle: habr.com
