Industrial Ninja-ի հետքերով. ինչպես PLC-ն կոտրվեց Positive Hack Days 9-ում

Վերջին PhDays 9-ին մենք անցկացրինք գազի պոմպակայանի կոտրման մրցույթ՝ մրցույթ Արդյունաբերական Ninja. Կայքում կային երեք ստենդեր՝ տարբեր անվտանգության պարամետրերով (Առանց անվտանգություն, ցածր անվտանգություն, բարձր անվտանգություն), որոնք ընդօրինակում էին նույն արդյունաբերական գործընթացը. ճնշման տակ օդը մղվում էր օդապարիկի մեջ (այնուհետև բաց թողնվում):

Չնայած անվտանգության տարբեր պարամետրերին, ստենդների ապարատային կազմը նույնն էր. Siemens Simatic PLC S7-300 series; վթարային գնանկման կոճակ և ճնշում չափող սարք (միացված է PLC թվային մուտքերին (DI)); փականներ, որոնք գործում են օդի ինֆլյացիայի և դեֆլյացիայի համար (միացված է PLC-ի թվային ելքերին (DO)) - տես ստորև նկարը:

PLC-ն, կախված ճնշման ցուցումներից և իր ծրագրին համապատասխան, որոշում է կայացրել փչել կամ փչել գնդակը (բացել և փակել է համապատասխան փականները): Այնուամենայնիվ, բոլոր ստենդները ունեին մեխանիկական կառավարման ռեժիմ, ինչը հնարավորություն էր տալիս առանց սահմանափակումների վերահսկել փականների վիճակները։

Ստենդները տարբերվում էին այս ռեժիմը միացնելու բարդությամբ. անպաշտպան ստենդում դա անելն ամենահեշտն էր, իսկ բարձր անվտանգության ստենդում՝ համապատասխանաբար ավելի դժվար:

Վեց խնդիրներից հինգը լուծվել են երկու օրում. Առաջին տեղը զբաղեցրած մասնակիցը վաստակել է 233 միավոր (մրցույթին պատրաստվել է մեկ շաբաթ)։ Երեք հաղթող՝ I տեղ՝ a1exdandy, II՝ Rubikoid, III՝ Ze.

Այնուամենայնիվ, PhDay-ների ընթացքում մասնակիցներից ոչ մեկը չկարողացավ հաղթահարել բոլոր երեք ստենդները, ուստի որոշեցինք առցանց մրցույթ անցկացնել և ամենադժվար առաջադրանքը հրապարակեցինք հունիսի սկզբին: Մասնակիցները մեկ ամսվա ընթացքում պետք է կատարեին առաջադրանքը, գտնեին դրոշը և մանրամասն ու հետաքրքիր նկարագրեին լուծումը։

Կտրվածքի տակ մենք հրապարակում ենք մեկ ամսվա ընթացքում ուղարկված առաջադրանքների լավագույն լուծման վերլուծությունը, որը գտել է Ալեքսեյ Կովրիժնիխը (a1exdandy) Digital Security ընկերությունից, ով XNUMX-ին տեղը զբաղեցրել է մրցույթում PhDay-ների ընթացքում: Ստորև ներկայացնում ենք դրա տեքստը մեր մեկնաբանություններով.

Նախնական վերլուծություն

Այսպիսով, առաջադրանքը պարունակում էր արխիվ հետևյալ ֆայլերով.

• block_upload_traffic.pcapng
• DB100.bin
• ակնարկներ.txt

Hints.txt ֆայլը պարունակում է անհրաժեշտ տեղեկատվություն և հուշումներ առաջադրանքը լուծելու համար։ Ահա դրա բովանդակությունը.

1. Պետրովիչն ինձ երեկ ասաց, որ դուք կարող եք բլոկներ բեռնել PlcSim-ից Step7-ում:
2. Ստենդում օգտագործվել է Siemens Simatic S7-300 series PLC:
3. PlcSim-ը PLC էմուլյատոր է, որը թույլ է տալիս գործարկել և կարգաբերել ծրագրեր Siemens S7 PLC-ների համար:

DB100.bin ֆայլը, ըստ երևույթին, պարունակում է DB100 PLC տվյալների բլոկը. 00000000 0100 . ..... ......... 0102: 6 02 0401 0206 0100 0101 0102 00000010a1002 ..w............. 0501: 0202 2002 0501 0206 0100 0102 ................ 00000020: 0102 7702 0401 0206 0100 0103 0102a0 02 u............... 00000030: 0501 0202 1602 0501 0206 0100 0104 0102..........00000040. 7502՝ 0401 0206 0100 0105 0102 0 02 0501 .........&..... 00000050: 0202c1602 0501 0206 0100 0106 0102 3402 ....... 4 00000060 0401 0206 0100a0107 0102 2602 0501 ................ 0202: 00000070 4 02 0501a 0206 0100 0108 0102 .........3302 0401a3: 00000080 0206b 0100 0109 0102 0 02 0501 ......".....F... 0202b1602: 00000090 0501 0206c 0100 010 0102..... .. 3702c0401: 0206d 7 000000a0 0100 010 0102 2202 0501 ................ 0202d4602: 0501 000000e 0 0206d0100 010 0102 .......մ. .... 3302e0401: 0206 0100 3 000000 0 010 0102 0 ........#...... 02f0501: 0202 1602 0501 0206 000000 0 ........ ..... 0100: 010 0102 6 02 0401 0206 0100 010 ......%......... 000000: 0 0102 1102 0501 0202 2302 0501 .. .....&. 0206: 0100 000000 0c0110 0102 3502 0401 ....Լ......

Ինչպես անունն է հուշում, block_upload_traffic.pcapng ֆայլը պարունակում է PLC բլոկների վերբեռնման տրաֆիկի աղբ:

Հարկ է նշել, որ կոնֆերանսի ժամանակ մրցույթի վայրում այս երթևեկությունը մի փոքր ավելի դժվար էր ձեռք բերել: Դա անելու համար անհրաժեշտ էր սկրիպտը հասկանալ TeslaSCADA2-ի նախագծի ֆայլից: Դրանից կարելի էր հասկանալ, թե որտեղ է գտնվում RC4-ի միջոցով գաղտնագրված աղբավայրը և ինչ բանալի է անհրաժեշտ այն վերծանելու համար։ Կայքում տվյալների բլոկների կուտակումները կարելի է ձեռք բերել S7 արձանագրության հաճախորդի միջոցով: Դրա համար ես օգտագործել եմ Snap7 փաթեթի ցուցադրական հաճախորդը:

Ազդանշանների մշակման բլոկների արդյունահանում երթևեկության աղբավայրից

Նայելով աղբավայրի բովանդակությանը, կարող եք հասկանալ, որ այն պարունակում է ազդանշանի մշակման բլոկներ OB1, FC1, FC2 և FC3.

Այս բլոկները պետք է հեռացվեն: Դա կարելի է անել, օրինակ, հետևյալ սկրիպտով, նախապես տրաֆիկը pcapng ձևաչափից pcap-ի փոխակերպելով.

#!/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 = ''

Ստացված բլոկները ուսումնասիրելուց հետո կնկատեք, որ դրանք միշտ սկսվում են 70 70 բայթերով (pp): Այժմ դուք պետք է սովորեք, թե ինչպես վերլուծել դրանք: Հանձնարարության ակնարկը հուշում է, որ դրա համար անհրաժեշտ է օգտագործել PlcSim-ը:

Մարդկանց համար ընթեռնելի հրահանգներ ստանալ բլոկներից

Նախ, եկեք փորձենք ծրագրավորել S7-PlcSim-ը՝ բեռնելով մի քանի բլոկներ՝ կրկնվող հրահանգներով (= Q 0.0)՝ օգտագործելով Simatic Manager ծրագրաշարը, և պահպանելով էմուլատորում ստացված PLC-ն example.plc ֆայլում: Նայելով ֆայլի բովանդակությանը, դուք հեշտությամբ կարող եք որոշել ներբեռնված բլոկների սկիզբը 70 70 ստորագրությամբ, որը մենք հայտնաբերել ենք ավելի վաղ: Բլոկներից առաջ, ըստ երևույթին, բլոկի չափը գրված է որպես 4 բայթ փոքր էնդյան արժեք։

Այն բանից հետո, երբ մենք տեղեկատվություն ստացանք plc ֆայլերի կառուցվածքի մասին, PLC S7 ծրագրերը կարդալու համար հայտնվեց հետևյալ գործողությունների ծրագիրը.

1. Օգտագործելով Simatic Manager-ը, մենք S7-PlcSim-ում ստեղծում ենք բլոկային կառուցվածք, որը նման է աղբավայրից ստացվածին: Բլոկի չափերը պետք է համապատասխանեն (դա ձեռք է բերվում բլոկները լրացնելով անհրաժեշտ քանակությամբ հրահանգներով) և դրանց նույնացուցիչներին (OB1, FC1, FC2, FC3):
2. Պահպանեք PLC-ն ֆայլում:
3. Ստացված ֆայլում բլոկների բովանդակությունը փոխարինում ենք երթևեկության աղբավայրի բլոկներով: Բլոկների սկիզբը որոշվում է ստորագրությամբ:
4. Մենք բեռնում ենք ստացված ֆայլը S7-PlcSim-ում և նայում բլոկների բովանդակությանը Simatic Manager-ում:

Բլոկները կարող են փոխարինվել, օրինակ, հետևյալ կոդով.

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)

Ալեքսեյը գնաց միգուցե ավելի բարդ, բայց դեռ ճիշտ ճանապարհով։ Մենք ենթադրում էինք, որ մասնակիցները կօգտագործեն NetToPlcSim ծրագիրը, որպեսզի PlcSim-ը կարողանա հաղորդակցվել ցանցի միջոցով, վերբեռնել բլոկներ PlcSim-ում Snap7-ի միջոցով և այնուհետև ներբեռնել այս բլոկները որպես նախագիծ PlcSim-ից՝ օգտագործելով զարգացման միջավայրը:

Ստացված ֆայլը բացելով S7-PlcSim-ում, կարող եք կարդալ վերագրված բլոկները՝ օգտագործելով Simatic Manager-ը: Սարքի կառավարման հիմնական գործառույթները գրանցված են FC1 բլոկում: Հատկանշական է #TEMP0 փոփոխականը, որը միացնելիս թվում է, որ PLC-ի կառավարումը դնում է ձեռքով ռեժիմի վրա՝ հիմնված M2.2 և M2.3 բիթ հիշողության արժեքների վրա: #TEMP0 արժեքը սահմանվում է FC3 ֆունկցիայի միջոցով:

Խնդիրը լուծելու համար հարկավոր է վերլուծել FC3 ֆունկցիան և հասկանալ, թե ինչ է պետք անել, որպեսզի այն վերադարձնի տրամաբանական:

Մրցույթի վայրում ցածր անվտանգության ստենդում PLC ազդանշանի մշակման բլոկները դասավորված էին նույն ձևով, բայց #TEMP0 փոփոխականի արժեքը սահմանելու համար բավական էր գրել my ninja way տողը DB1 բլոկի մեջ: Բլոկում արժեքը ստուգելը պարզ էր և չէր պահանջում բլոկի ծրագրավորման լեզվի խորը իմացություն: Ակնհայտ է, որ բարձր անվտանգության մակարդակում ձեռքով հսկողության հասնելը շատ ավելի դժվար կլինի, և անհրաժեշտ է հասկանալ STL լեզվի բարդությունները (S7 PLC-ի ծրագրավորման ուղիներից մեկը):

Հակադարձ բլոկ FC3

FC3 բլոկի բովանդակությունը STL ներկայացման մեջ.

      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

Կոդը բավականին երկար է և կարող է բարդ թվալ մեկին, ով ծանոթ չէ STL-ին: Այս հոդվածի շրջանակներում յուրաքանչյուր հրահանգ վերլուծելու իմաստ չկա, STL լեզվի մանրամասն հրահանգներն ու հնարավորությունները կարելի է գտնել համապատասխան ձեռնարկում. Քաղվածքների ցուցակ (STL) S7-300 և S7-400 ծրագրավորման համար. Այստեղ ես կներկայացնեմ նույն կոդը մշակումից հետո՝ վերանվանելով պիտակները և փոփոխականները և ավելացնելով մեկնաբանություններ, որոնք նկարագրում են գործողության ալգորիթմը և որոշ STL լեզվի կառուցվածքներ։ Անմիջապես նշեմ, որ խնդրո առարկա բլոկը պարունակում է վիրտուալ մեքենա, որը կատարում է DB100 բլոկում տեղակայված որոշ բայթկոդ, որի բովանդակությունը մենք գիտենք: Վիրտուալ մեքենայի հրահանգները բաղկացած են 1 բայթ գործառնական կոդից և արգումենտների բայթից, յուրաքանչյուր արգումենտի համար մեկ բայթ: Բոլոր դիտարկված հրահանգներն ունեն երկու արգումենտ, ես դրանց արժեքները մեկնաբանություններում նշել եմ որպես X և Y:

Կոդ մշակումից հետո]

# 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

Պատկերացում ունենալով վիրտուալ մեքենայի հրահանգների մասին՝ եկեք գրենք փոքրիկ ապամոնտաժող՝ DB100 բլոկում բայթկոդը վերլուծելու համար.

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

Արդյունքում մենք ստանում ենք հետևյալ վիրտուալ մեքենայի կոդը.

Վիրտուալ մեքենայի կոդը

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)

Ինչպես տեսնում եք, այս ծրագիրը պարզապես ստուգում է DB101-ից յուրաքանչյուր նիշ որոշակի արժեքի հավասարության համար: Բոլոր ստուգումները անցնելու վերջնական տողն է՝ n0w u 4r3 7h3 m4573r: Եթե ​​այս գիծը տեղադրվի DB101 բլոկում, ապա ձեռքով PLC կառավարումը միացված է, և հնարավոր կլինի պայթել կամ փչել օդապարիկը:


Այսքանը: Ալեքսեյը ցուցադրեց արդյունաբերական նինջային վայել գիտելիքների բարձր մակարդակ :) Հաղթողին հիշարժան մրցանակներ ուղարկեցինք։ Շատ շնորհակալություն բոլոր մասնակիցներին:

Source: www.habr.com