Stopama Industrial Ninje: kako je PLC hakiran na Positive Hack Days 9

Stopama Industrial Ninje: kako je PLC hakiran na Positive Hack Days 9

Na prošlom PHDays 9 održali smo natjecanje u hakiranju plinske pumpe - natjecanje Industrijski ninja. Na mjestu su bila tri štanda s različitim sigurnosnim parametrima (Bez sigurnosti, Niska sigurnost, Visoka sigurnost), oponašajući isti industrijski proces: zrak pod tlakom upumpavan je u balon (a zatim ispušten).

Unatoč različitim sigurnosnim parametrima, hardverski sastav tribina bio je isti: Siemens Simatic PLC S7-300 serija; tipka za hitno ispuhavanje i uređaj za mjerenje tlaka (spojen na PLC digitalne ulaze (DI)); ventili koji rade za napuhavanje i ispuhavanje zraka (spojeni na digitalne izlaze PLC-a (DO)) - vidi sliku ispod.

Stopama Industrial Ninje: kako je PLC hakiran na Positive Hack Days 9

PLC je ovisno o očitanju tlaka iu skladu sa svojim programom donosio odluku o ispuhavanju ili napuhavanju kuglice (otvarao i zatvarao odgovarajuće ventile). Međutim, sva su postolja imala način ručnog upravljanja, što je omogućilo kontrolu stanja ventila bez ikakvih ograničenja.

Stalci su se razlikovali po složenosti omogućavanja ovog načina: na nezaštićenom štandu to je bilo najlakše učiniti, a na štandu visoke sigurnosti to je bilo teže.

Pet od šest problema riješeno je u dva dana; Prvoplasirani je osvojio 233 boda (pripremao se tjedan dana za natjecanje). Tri pobjednika: I mjesto - a1exdandy, II - Rubikoid, III - Ze.

Međutim, tijekom PHDaya nitko od sudionika nije uspio savladati sva tri stajališta pa smo odlučili napraviti online natjecanje i početkom lipnja objavili najteži zadatak. Sudionici su u roku od mjesec dana morali riješiti zadatak, pronaći zastavu te detaljno i na zanimljiv način opisati rješenje.

Ispod presjeka objavljujemo analizu najboljeg rješenja zadatka od onih poslanih tijekom mjeseca, pronašao ju je Alexey Kovrizhnykh (a1exdandy) iz tvrtke Digital Security, koji je zauzeo XNUMX. mjesto na natjecanju tijekom PHDaya. U nastavku donosimo njegov tekst s našim komentarima.

Početna analiza

Dakle, zadatak je sadržavao arhivu sa sljedećim datotekama:

  • block_upload_traffic.pcapng
  • DB100.bin
  • savjeti.txt

Datoteka hints.txt sadrži potrebne informacije i savjete za rješavanje zadatka. Evo njegovog sadržaja:

  1. Petrovich mi je jučer rekao da možete učitati blokove iz PlcSima u Step7.
  2. Na štandu je korišten PLC Siemens Simatic S7-300 serije.
  3. PlcSim je PLC emulator koji vam omogućuje pokretanje i otklanjanje pogrešaka programa za Siemens S7 PLC-ove.

Čini se da datoteka DB100.bin sadrži blok podataka DB100 PLC-a: 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 0 02 00000030a0501 ..w............. 0202: 1602 0501 0206 0100 0104 0102 00000040 7502 ................ 0401: 0206 0100 0105 0102 0 02 0501a00000050 0202 u............... 1602: 0501 0206 0100 0106 0102 3402 4 00000060............0401. 0206: 0100 0107 0102 2602 0501 0202 00000070 4 .........&..... 02: 0501c0206 0100 0108 0102 3302 0401 3 00000080 L.........0206. .. 0100 : 0109 0102 0 02 0501a0202 1602 00000090 0501 ................ 0206: 0100 010 0102 3702a 0401 0206 7 000000 .........0. .... 0100a010: 0102 2202b 0501 0202 4602 0501 000000 0 ......".....F... 0206b0100: 010 0102 3302c 0401 0206 0100 3 000000 ........0. .... .. 010c0102: 0d 02 0501a0202 1602 0501 0206 000000 0 ................ 0100d010: 0102 6e 02 0401d0206 0100 010 000000 0f ......m. .... .... 0102e1102: 0501 0202 2302 0501 0206 0100 000000 0 ........#...... 0110f0102: 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: 4 02 0501c0206 0100 XNUMX XNUMX ....L......

Kao što naziv sugerira, datoteka block_upload_traffic.pcapng sadrži ispis blok prometa prometa na PLC.

Vrijedno je napomenuti da je ovu prometnu deponiju na mjestu natjecanja tijekom konferencije bilo malo teže dobiti. Za to je bilo potrebno razumjeti skriptu iz projektne datoteke za TeslaSCADA2. Iz njega je bilo moguće razumjeti gdje se nalazi dump šifriran pomoću RC4 i koji ključ je potrebno koristiti za dešifriranje. Dumpovi blokova podataka na licu mjesta mogu se dobiti pomoću klijenta S7 protokola. Za ovo sam koristio demo klijent iz paketa Snap7.

Izdvajanje blokova za obradu signala iz prometnog dumpa

Gledajući sadržaj dumpa, možete shvatiti da sadrži blokove za obradu signala OB1, FC1, FC2 i FC3:

Stopama Industrial Ninje: kako je PLC hakiran na Positive Hack Days 9

Ovi blokovi se moraju ukloniti. To se može učiniti, na primjer, sa sljedećom skriptom, prethodno konvertirajući promet iz pcapng formata u pcap:

#!/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 = ''

Nakon što ste pregledali rezultirajuće blokove, primijetit ćete da uvijek počinju s bajtovima 70 70 (pp). Sada morate naučiti kako ih analizirati. Savjet za dodjelu sugerira da za ovo trebate koristiti PlcSim.

Dobivanje čovjeku čitljivih uputa iz blokova

Prvo, pokušajmo programirati S7-PlcSim učitavanjem nekoliko blokova s ​​ponavljajućim uputama (= Q 0.0) u njega pomoću softvera Simatic Manager i spremanjem PLC-a dobivenog u emulatoru u datoteku example.plc. Gledajući sadržaj datoteke, lako možete odrediti početak preuzetih blokova prema signaturi 70 70 koju smo ranije otkrili. Prije blokova, očito, veličina bloka je zapisana kao 4-bajtna little-endian vrijednost.

Stopama Industrial Ninje: kako je PLC hakiran na Positive Hack Days 9

Nakon što smo dobili informacije o strukturi plc datoteka pojavio se sljedeći akcijski plan za čitanje PLC S7 programa:

  1. Koristeći Simatic Manager, stvaramo blok strukturu u S7-PlcSim sličnu onoj koju smo dobili iz dumpa. Veličine blokova moraju odgovarati (to se postiže ispunjavanjem blokova potrebnim brojem instrukcija) i njihovim identifikatorima (OB1, FC1, FC2, FC3).
  2. Spremite PLC u datoteku.
  3. Zamjenjujemo sadržaj blokova u rezultirajućoj datoteci s blokovima iz prometnog dumpa. Početak blokova određuje se signaturom.
  4. Učitavamo dobivenu datoteku u S7-PlcSim i gledamo sadržaj blokova u Simatic Manageru.

Blokovi se mogu zamijeniti, na primjer, sljedećim kodom:

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)

Aleksej je krenuo možda težim, ali ipak ispravnim putem. Pretpostavili smo da će sudionici koristiti program NetToPlcSim kako bi PlcSim mogao komunicirati preko mreže, učitati blokove na PlcSim putem Snap7, a zatim preuzeti te blokove kao projekt s PlcSima koristeći razvojno okruženje.

Otvaranjem rezultirajuće datoteke u S7-PlcSim, možete čitati prepisane blokove pomoću Simatic Managera. Glavne funkcije upravljanja uređajem bilježe se u bloku FC1. Od posebne je važnosti varijabla #TEMP0, koja kada je uključena, čini se da postavlja PLC kontrolu na ručni način rada na temelju M2.2 i M2.3 bitnih memorijskih vrijednosti. Vrijednost #TEMP0 postavlja funkcija FC3.

Stopama Industrial Ninje: kako je PLC hakiran na Positive Hack Days 9

Da biste riješili problem, morate analizirati funkciju FC3 i razumjeti što treba učiniti kako bi vratila logičnu jedinicu.

Blokovi za obradu PLC signala na štandu Low Security na mjestu natjecanja bili su raspoređeni na sličan način, ali za postavljanje vrijednosti varijable #TEMP0 bilo je dovoljno upisati redak moj ninja put u DB1 blok. Provjera vrijednosti u bloku bila je jednostavna i nije zahtijevala duboko poznavanje blokovskog programskog jezika. Očito, na razini visoke sigurnosti, postizanje ručne kontrole bit će mnogo teže i potrebno je razumjeti zamršenost STL jezika (jedan od načina programiranja S7 PLC-a).

Obrnuti blok FC3

Sadržaj FC3 bloka u STL reprezentaciji:

      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

Kod je prilično dugačak i može se činiti kompliciranim nekome tko nije upoznat sa STL-om. Nema smisla analizirati svaku instrukciju u okviru ovog članka; detaljne upute i mogućnosti STL jezika mogu se pronaći u odgovarajućem priručniku: Popis izjava (STL) za programiranje S7-300 i S7-400. Ovdje ću prikazati isti kod nakon obrade - preimenovanja oznaka i varijabli i dodavanja komentara koji opisuju radni algoritam i neke konstrukcije STL jezika. Odmah da napomenem da se u dotičnom bloku nalazi virtualni stroj koji izvršava neki bajt kod koji se nalazi u bloku DB100, čiji sadržaj znamo. Instrukcije virtualnog stroja sastoje se od 1 bajta operativnog koda i bajtova argumenata, po jedan bajt za svaki argument. Sve razmatrane upute imaju dva argumenta; njihove vrijednosti sam označio u komentarima kao X i Y.

Šifra nakon obrade]

# 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

Nakon što smo dobili ideju o uputama virtualnog stroja, napišimo mali disassembler za analizu bajt koda u bloku DB100:

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

Kao rezultat toga, dobivamo sljedeći kod virtualnog stroja:

Kod virtualnog stroja

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)

Kao što vidite, ovaj program jednostavno provjerava jednakost svakog znaka iz DB101 određenoj vrijednosti. Konačna linija za prolaz svih provjera je: n0w u 4r3 7h3 m4573r. Ako se ova linija postavi u blok DB101, tada se aktivira ručna PLC kontrola i bit će moguće eksplodirati ili ispuhati balon.


To je sve! Alexey je pokazao visoku razinu znanja dostojnu industrijskog ninje :) Pobjedniku smo poslali nezaboravne nagrade. Veliko hvala svim sudionicima!

Izvor: www.habr.com

Dodajte komentar