ઔદ્યોગિક નીન્જાનાં પગલે: પોઝિટિવ હેક ડેઝ 9 પર PLC કેવી રીતે હેક કરવામાં આવ્યું

છેલ્લા PHDays 9 માં અમે ગેસ પમ્પિંગ પ્લાન્ટને હેક કરવા માટે સ્પર્ધા યોજી હતી - સ્પર્ધા ઔદ્યોગિક નીન્જા. સાઇટ પર વિવિધ સુરક્ષા પરિમાણો (કોઈ સુરક્ષા, ઓછી સુરક્ષા, ઉચ્ચ સુરક્ષા) સાથે ત્રણ સ્ટેન્ડ હતા, જે સમાન ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાનું અનુકરણ કરે છે: દબાણ હેઠળની હવાને બલૂનમાં પમ્પ કરવામાં આવી હતી (અને પછી છોડવામાં આવી હતી).

વિવિધ સલામતી પરિમાણો હોવા છતાં, સ્ટેન્ડની હાર્ડવેર રચના સમાન હતી: સિમેન્સ સિમેટિક PLC S7-300 શ્રેણી; કટોકટી ડિફ્લેશન બટન અને દબાણ માપવાનું ઉપકરણ (પીએલસી ડિજિટલ ઇનપુટ્સ (DI) સાથે જોડાયેલ); ફુગાવા અને હવાના ડિફ્લેશન માટે કાર્યરત વાલ્વ (PLC (DO) ના ડિજિટલ આઉટપુટ સાથે જોડાયેલા) - નીચેનો આંકડો જુઓ.

PLC, પ્રેશર રીડિંગ્સના આધારે અને તેના પ્રોગ્રામ અનુસાર, બોલને ડિફ્લેટ અથવા ફુલાવવાનો નિર્ણય લીધો (સંબંધિત વાલ્વ ખોલ્યા અને બંધ કર્યા). જો કે, બધા સ્ટેન્ડ્સમાં મેન્યુઅલ કંટ્રોલ મોડ હતું, જેણે કોઈપણ નિયંત્રણો વિના વાલ્વની સ્થિતિને નિયંત્રિત કરવાનું શક્ય બનાવ્યું હતું.

આ મોડને સક્ષમ કરવાની જટિલતામાં સ્ટેન્ડ અલગ હતા: અસુરક્ષિત સ્ટેન્ડ પર આ કરવું સૌથી સરળ હતું, અને ઉચ્ચ સુરક્ષા સ્ટેન્ડ પર તે અનુરૂપ રીતે વધુ મુશ્કેલ હતું.

છમાંથી પાંચ સમસ્યાઓ બે દિવસમાં ઉકેલાઈ ગઈ; પ્રથમ સ્થાનના સહભાગીએ 233 પોઈન્ટ્સ મેળવ્યા (તેણે સ્પર્ધાની તૈયારીમાં એક સપ્તાહ ગાળ્યો). ત્રણ વિજેતાઓ: I સ્થાન - a1exdandy, II - Rubikoid, III - Ze.

જો કે, PHDays દરમિયાન, સહભાગીઓમાંથી કોઈ પણ ત્રણેય સ્ટેન્ડને પાર કરી શક્યું ન હતું, તેથી અમે ઑનલાઇન સ્પર્ધા કરવાનું નક્કી કર્યું અને જૂનની શરૂઆતમાં સૌથી મુશ્કેલ કાર્ય પ્રકાશિત કર્યું. સહભાગીઓએ એક મહિનાની અંદર કાર્ય પૂર્ણ કરવાનું હતું, ધ્વજ શોધવાનું હતું અને ઉકેલનું વિગતવાર અને રસપ્રદ રીતે વર્ણન કરવાનું હતું.

કટની નીચે અમે મહિના દરમિયાન મોકલવામાં આવેલા કાર્યના શ્રેષ્ઠ ઉકેલનું વિશ્લેષણ પ્રકાશિત કરીએ છીએ, તે ડિજિટલ સિક્યુરિટી કંપનીના એલેક્સી કોવરિઝ્નીખ (a1exdandy) દ્વારા જાણવા મળ્યું હતું, જેમણે PHDays દરમિયાન સ્પર્ધામાં પ્રથમ સ્થાન મેળવ્યું હતું. નીચે અમે તેનો ટેક્સ્ટ અમારી ટિપ્પણીઓ સાથે રજૂ કરીએ છીએ.

પ્રારંભિક વિશ્લેષણ

તેથી, કાર્યમાં નીચેની ફાઇલો સાથેનો આર્કાઇવ છે:

• block_upload_traffic.pcapng
• DB100.bin
• hints.txt

hints.txt ફાઇલમાં કાર્યને હલ કરવા માટે જરૂરી માહિતી અને સંકેતો છે. અહીં તેની સામગ્રીઓ છે:

1. પેટ્રોવિચે મને ગઈકાલે કહ્યું હતું કે તમે PlcSim થી સ્ટેપ7 માં બ્લોક્સ લોડ કરી શકો છો.
2. સ્ટેન્ડ પર સિમેન્સ સિમેટિક S7-300 શ્રેણી PLC નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.
3. PlcSim એ PLC ઇમ્યુલેટર છે જે તમને Siemens S7 PLC માટે પ્રોગ્રામ ચલાવવા અને ડીબગ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

DB100.bin ફાઇલમાં DB100 PLC ડેટા બ્લોક હોય તેવું લાગે છે: 00000000: 0100 0102 6e02 0401 0206 0100 0101 0102 ....n......... 00000010: 1002 0501 0202 2002 . ..... ......... 0501: 0206 0100 0102 00000020 0102 7702 0401 0206a0100 ..w............. ............ 0103 0102............0. 02: 00000030 0501 0202 1602 0501 0206 0100 0104 ......... & ..... 0102: 00000040c7502 0401 0206 0100 0105 0102 0 02 0501 એલ ......... 00000050. : 0202 1602 0501 0206 0100a0106 0102 3402 4 ................ 00000060: 0401 0206 0100 0107a 0102 2602 0501 0202 .......... 00000070a4: 02 0501b 0206 0100 0108 0102 3302 0401 ......".....F... 3b00000080: 0206 0100 0109c 0102 0 02 .... .. 0501c0202: 1602d 00000090 0501a0206 0100 010 0102 3702 0401 ................ 0206d7: 000000 0e 0100 010d0102 2202 0501 0202 4602 0501 000000 0. .... 0206e0100: 010 0102 3302 0401 0206 0100 3 000000 ........#...... 0f010: 0102 0 02 0501 0202 1602..... 0501..... .....0206: 000000 0 0100 010 0102 6 02 0401 ......%......... 0206: 0100 010 000000 0 0102 1102..... .....&. 0501: 0202 2302 0501c0206 0100 000000 0 ....એલ......

નામ સૂચવે છે તેમ, block_upload_traffic.pcapng ફાઇલ PLC પર બ્લોક અપલોડ ટ્રાફિકનો ડમ્પ ધરાવે છે.

તે નોંધવું યોગ્ય છે કે કોન્ફરન્સ દરમિયાન સ્પર્ધાના સ્થળે આ ટ્રાફિક ડમ્પ મેળવવાનું થોડું વધુ મુશ્કેલ હતું. આ કરવા માટે, TeslaSCADA2 માટે પ્રોજેક્ટ ફાઇલમાંથી સ્ક્રિપ્ટને સમજવી જરૂરી હતી. તેમાંથી તે સમજવું શક્ય હતું કે RC4 નો ઉપયોગ કરીને એનક્રિપ્ટ થયેલ ડમ્પ ક્યાં સ્થિત છે અને તેને ડિક્રિપ્ટ કરવા માટે કઈ કીનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર છે. S7 પ્રોટોકોલ ક્લાયંટનો ઉપયોગ કરીને સાઇટ પરના ડેટા બ્લોક્સના ડમ્પ્સ મેળવી શકાય છે. આ માટે મેં Snap7 પેકેજમાંથી ડેમો ક્લાયંટનો ઉપયોગ કર્યો.

ટ્રાફિક ડમ્પમાંથી સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ બ્લોક્સ કાઢવા

ડમ્પની સામગ્રીને જોતા, તમે સમજી શકો છો કે તેમાં સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ બ્લોક્સ OB1, FC1, FC2 અને FC3 છે:

આ બ્લોક્સ દૂર કરવા જ જોઈએ. આ કરી શકાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, નીચેની સ્ક્રિપ્ટ સાથે, અગાઉ ટ્રાફિકને pcapng ફોર્મેટમાંથી pcap માં રૂપાંતરિત કર્યા પછી:

#!/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 = ''

પરિણામી બ્લોક્સની તપાસ કર્યા પછી, તમે જોશો કે તેઓ હંમેશા બાઇટ્સ 70 70 (pp) થી શરૂ થાય છે. હવે તમારે તેમનું વિશ્લેષણ કેવી રીતે કરવું તે શીખવાની જરૂર છે. સોંપણીનો સંકેત સૂચવે છે કે તમારે આ માટે PlcSim નો ઉપયોગ કરવાની જરૂર છે.

બ્લોક્સમાંથી માનવ-વાંચી શકાય તેવી સૂચનાઓ મેળવવી

પ્રથમ, ચાલો સિમેટિક મેનેજર સોફ્ટવેરનો ઉપયોગ કરીને તેમાં પુનરાવર્તિત સૂચનાઓ (= Q 7) સાથે ઘણા બ્લોક્સ લોડ કરીને અને ઇમ્યુલેટરમાં મેળવેલા PLCને example.plc ફાઇલમાં સાચવીને S0.0-PlcSim પ્રોગ્રામ કરવાનો પ્રયાસ કરીએ. ફાઇલની સામગ્રીને જોઈને, તમે સહી 70 70 દ્વારા ડાઉનલોડ કરેલા બ્લોક્સની શરૂઆત સરળતાથી નક્કી કરી શકો છો, જે અમે અગાઉ શોધ્યું હતું. બ્લોક્સ પહેલાં, દેખીતી રીતે, બ્લોકનું કદ 4-બાઇટ લિટલ-એન્ડિયન મૂલ્ય તરીકે લખાયેલું છે.

અમને plc ફાઇલોની રચના વિશે માહિતી પ્રાપ્ત થયા પછી, PLC S7 પ્રોગ્રામ્સ વાંચવા માટે નીચેની ક્રિયા યોજના દેખાઈ:

1. સિમેટિક મેનેજરનો ઉપયોગ કરીને, અમે S7-PlcSim માં એક બ્લોક માળખું બનાવીએ છીએ જે અમને ડમ્પમાંથી પ્રાપ્ત થયું હતું. બ્લોક માપો મેળ ખાતા હોવા જોઈએ (આ જરૂરી સંખ્યામાં સૂચનાઓ સાથે બ્લોક્સ ભરીને પ્રાપ્ત થાય છે) અને તેમના ઓળખકર્તાઓ (OB1, FC1, FC2, FC3).
2. PLC ને ફાઇલમાં સાચવો.
3. અમે પરિણામી ફાઇલમાં બ્લોક્સની સામગ્રીને ટ્રાફિક ડમ્પમાંથી બ્લોક્સ સાથે બદલીએ છીએ. બ્લોક્સની શરૂઆત સહી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
4. અમે પરિણામી ફાઇલને S7-PlcSim માં લોડ કરીએ છીએ અને સિમેટિક મેનેજરમાં બ્લોક્સની સામગ્રીને જોઈએ છીએ.

બ્લોક્સને બદલી શકાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, નીચેના કોડ સાથે:

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)

એલેક્સીએ કદાચ વધુ મુશ્કેલ, પરંતુ હજી પણ સાચો માર્ગ લીધો. અમે ધાર્યું કે સહભાગીઓ NetToPlcSim પ્રોગ્રામનો ઉપયોગ કરશે જેથી કરીને PlcSim નેટવર્ક પર વાતચીત કરી શકે, Snap7 દ્વારા PlcSim પર બ્લોક્સ અપલોડ કરી શકે અને પછી વિકાસ વાતાવરણનો ઉપયોગ કરીને PlcSim માંથી પ્રોજેક્ટ તરીકે આ બ્લોક્સને ડાઉનલોડ કરી શકે.

પરિણામી ફાઇલને S7-PlcSim માં ખોલીને, તમે સિમેટિક મેનેજરનો ઉપયોગ કરીને ઓવરરાઇટ કરેલા બ્લોક્સ વાંચી શકો છો. મુખ્ય ઉપકરણ નિયંત્રણ કાર્યો બ્લોક FC1 માં રેકોર્ડ કરવામાં આવે છે. ખાસ નોંધ એ #TEMP0 ચલ છે, જે જ્યારે ચાલુ થાય છે ત્યારે M2.2 અને M2.3 બીટ મેમરી મૂલ્યોના આધારે PLC નિયંત્રણને મેન્યુઅલ મોડ પર સેટ કરતું દેખાય છે. #TEMP0 મૂલ્ય ફંક્શન FC3 દ્વારા સેટ કરેલ છે.

સમસ્યાને ઉકેલવા માટે, તમારે FC3 ફંક્શનનું વિશ્લેષણ કરવાની જરૂર છે અને શું કરવાની જરૂર છે તે સમજવાની જરૂર છે જેથી કરીને તે લોજિકલ પરત કરે.

સ્પર્ધાના સ્થળે લો સિક્યુરિટી સ્ટેન્ડ પરના PLC સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ બ્લોક્સ એ જ રીતે ગોઠવવામાં આવ્યા હતા, પરંતુ #TEMP0 વેરીએબલનું મૂલ્ય સેટ કરવા માટે, DB1 બ્લોકમાં મારી નિન્જા રીતે લાઇન લખવા માટે તે પૂરતું હતું. બ્લોકમાં મૂલ્ય તપાસવું સીધું હતું અને તેને બ્લોક પ્રોગ્રામિંગ ભાષાના ઊંડા જ્ઞાનની જરૂર નથી. દેખીતી રીતે, ઉચ્ચ સુરક્ષા સ્તરે, મેન્યુઅલ નિયંત્રણ હાંસલ કરવું વધુ મુશ્કેલ હશે અને STL ભાષાની જટિલતાઓને સમજવી જરૂરી છે (S7 PLC પ્રોગ્રામ કરવાની એક રીત).

રિવર્સ બ્લોક FC3

STL રજૂઆતમાં FC3 બ્લોકની સામગ્રી:

      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_VAL

કોડ ઘણો લાંબો છે અને STL થી અજાણ્યા વ્યક્તિને જટિલ લાગે છે. આ લેખના માળખામાં દરેક સૂચનાનું વિશ્લેષણ કરવાનો કોઈ અર્થ નથી; STL ભાષાની વિગતવાર સૂચનાઓ અને ક્ષમતાઓ સંબંધિત માર્ગદર્શિકામાં મળી શકે છે: S7-300 અને S7-400 પ્રોગ્રામિંગ માટે સ્ટેટમેન્ટ લિસ્ટ (STL).. અહીં હું પ્રક્રિયા કર્યા પછી સમાન કોડ રજૂ કરીશ - લેબલ્સ અને ચલોનું નામ બદલવું અને ઑપરેશન અલ્ગોરિધમ અને કેટલીક STL ભાષા રચનાઓનું વર્ણન કરતી ટિપ્પણીઓ ઉમેરીશ. મને તરત જ નોંધ લેવા દો કે પ્રશ્નમાં રહેલા બ્લોકમાં એક વર્ચ્યુઅલ મશીન છે જે DB100 બ્લોકમાં સ્થિત કેટલાક બાઈટકોડને એક્ઝિક્યુટ કરે છે, જેની સામગ્રી આપણે જાણીએ છીએ. વર્ચ્યુઅલ મશીન સૂચનાઓમાં ઓપરેટિંગ કોડના 1 બાઈટ અને દલીલોના બાઈટ, દરેક દલીલ માટે એક બાઈટ હોય છે. બધી માનવામાં આવતી સૂચનાઓમાં બે દલીલો છે; મેં ટિપ્પણીઓમાં તેમના મૂલ્યોને X અને Y તરીકે નિયુક્ત કર્યા છે.

પ્રોસેસિંગ પછી કોડ]

# 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_VAL

વર્ચ્યુઅલ મશીન સૂચનાઓનો ખ્યાલ મેળવ્યા પછી, ચાલો DB100 બ્લોકમાં બાઈટકોડને પાર્સ કરવા માટે એક નાનું ડિસએસેમ્બલર લખીએ:

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))
        break

પરિણામે, અમને નીચેનો વર્ચ્યુઅલ મશીન કોડ મળે છે:

વર્ચ્યુઅલ મશીન કોડ

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)

જેમ તમે જોઈ શકો છો, આ પ્રોગ્રામ ચોક્કસ મૂલ્યની સમાનતા માટે DB101 માંથી દરેક અક્ષરને સરળ રીતે તપાસે છે. તમામ ચેક પાસ કરવા માટેની અંતિમ લાઇન છે: n0w u 4r3 7h3 m4573r. જો આ લાઇન બ્લોક DB101 માં મૂકવામાં આવે છે, તો મેન્યુઅલ PLC નિયંત્રણ સક્રિય થાય છે અને બલૂનને વિસ્ફોટ અથવા ડિફ્લેટ કરવાનું શક્ય બનશે.


બસ એટલું જ! એલેક્સીએ ઔદ્યોગિક નીન્જા માટે લાયક ઉચ્ચ સ્તરનું જ્ઞાન દર્શાવ્યું :) અમે વિજેતાને યાદગાર ઈનામો મોકલ્યા. બધા સહભાગીઓ માટે ખૂબ આભાર!

સોર્સ: www.habr.com