Industrial Ninja ізімен: Positive Hack Days 9-да PLC қалай бұзылды

Соңғы 9 PhDdays-те біз газ айдау қондырғысын бұзу бойынша конкурс өткіздік Өнеркәсіптік ниндзя. Сайтта бірдей өнеркәсіптік процесті имитациялайтын әртүрлі қауіпсіздік параметрлері бар үш стенд (Қауіпсіздік жоқ, Төмен қауіпсіздік, Жоғары қауіпсіздік) болды: қысыммен ауа баллонға айдалды (содан кейін босатылды).

Әртүрлі қауіпсіздік параметрлеріне қарамастан, стендтердің аппараттық құрамы бірдей болды: Siemens Simatic PLC S7-300 сериясы; авариялық дефляция түймесі және қысымды өлшеу құрылғысы (PLC цифрлық кірістеріне (DI) қосылған); ауаны толтыру және дефляциялау үшін жұмыс істейтін клапандар (PLC (DO) сандық шығыстарына қосылған) - төмендегі суретті қараңыз.

PLC қысым көрсеткіштеріне байланысты және оның бағдарламасына сәйкес шарды сөндіруге немесе үрлеуге шешім қабылдады (тиісті клапандар ашылды және жабылды). Дегенмен, барлық стендтерде қолмен басқару режимі болды, бұл ешқандай шектеусіз клапандардың күйін басқаруға мүмкіндік берді.

Стендтер бұл режимді қосудың күрделілігімен ерекшеленді: қорғалмаған стендте мұны істеу оңай болды, ал жоғары қауіпсіздік стендінде бұл сәйкесінше қиынырақ болды.

Алты мәселенің бесеуі екі күнде шешілді; Бірінші орын алған қатысушы 233 ұпай жинады (ол жарысқа бір апта дайындалды). Үш жеңімпаз: I орын – a1exdandy, II – Rubikoid, III – Ze.

Дегенмен, PHDays кезінде қатысушылардың ешқайсысы үш стендті де жеңе алмады, сондықтан біз онлайн-байқау жасауды ұйғардық және маусым айының басында ең қиын тапсырманы жарияладык. Қатысушылар бір айдың ішінде тапсырманы орындап, жалаушаны тауып, шешімін егжей-тегжейлі және қызықты етіп сипаттау керек болды.

Кесектің астында біз бір айда жіберілген тапсырманың ең жақсы шешімін талдауды жариялаймыз, оны PHDdays кезінде байқауда 1-ші орын алған Digital Security компаниясынан Алексей Коврижных (aXNUMXexdandy) тапты. Төменде оның мәтінін өз пікірлерімізбен ұсынамыз.

Бастапқы талдау

Сонымен, тапсырмада келесі файлдары бар мұрағат болды:

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

hints.txt файлында тапсырманы шешу үшін қажетті ақпарат пен кеңестер бар. Міне, оның мазмұны:

1. Петрович кеше маған блоктарды PlcSim-тен Step7-ге жүктеуге болатынын айтты.
2. Стендте Siemens Simatic S7-300 series PLC пайдаланылды.
3. PlcSim – Siemens S7 PLC үшін бағдарламаларды іске қосуға және жөндеуге мүмкіндік беретін PLC эмуляторы.

DB100.bin файлында DB100 PLC деректер блогы бар сияқты: 00000000: 0100 0102 6e02 0401 0206 0100 0101 0102 ....n......... 00000010: 1002 0501 0202 2002 0501 . ..... ......... 0206: 0100 0102 00000020 0102 7702 0401 0206 0100a0103 ..w............. 0102: 0 02 00000030 0501 0202 1602 ................ 0501: 0206 0100 0104 0102 00000040 7502 0401a0206 0100 u............... 0105: 0102 0 02 0501 00000050 0202 1602 0501............0206. 0100: 0106 0102 3402 4 00000060 0401 0206 0100 .........&..... 0107: 0102c2602 0501 0202 00000070 4 02 ...... 0501.... : 0206 0100 0108 0102 3302a0401 3 00000080 0206 ................ 0100: 0109 0102 0 02a 0501 0202 1602 00000090 .........0501. 0206a0100: 010 0102b 3702 0401 0206 7 000000 0 ......".....F... 0100b010: 0102 2202 0501c 0202 4602 0501 ..........000000. .. 0c0206: 0100d 010 0102a3302 0401 0206 0100 3 000000 ................ 0d010: 0102 0e 02 0501d0202 1602 0501 ......... .... 0206e000000: 0 0100 010 0102 6 02 0401 0206 ......#...... 0100f010: 000000 0 0102 1102 0501 0202 .........2302. ..... 0501: 0206 0100 000000 0 0110 0102 3502 0401 ......%............ 0206: 0100 0111 0102 5 00000100 1202 0501 ...... 0202 . .....&. 2502: 0501 0206 0100c0112 00000110 0102 3302 ....L......

Аты айтып тұрғандай, block_upload_traffic.pcapng файлында PLC жүйесіне блокты жүктеп салу трафигінің үйіндісі бар.

Айта кету керек, конференция кезінде жарыс алаңындағы бұл трафикті алу қиынырақ болды. Ол үшін TeslaSCADA2 үшін жоба файлынан сценарийді түсіну қажет болды. Одан RC4 көмегімен шифрланған қоқыс қайда орналасқанын және оның шифрын ашу үшін қандай кілтті пайдалану керектігін түсінуге болады. Сайттағы деректер блоктарының қалдықтарын S7 протоколының клиенті арқылы алуға болады. Ол үшін мен Snap7 бумасындағы демонстрациялық клиентті қолдандым.

Көлік қоқысынан сигналды өңдеу блоктарын шығару

Дамптың мазмұнына қарап, оның құрамында OB1, FC1, FC2 және FC3 сигналдарды өңдеу блоктары бар екенін түсінуге болады:

Бұл блоктарды алып тастау керек. Мұны, мысалы, трафикті pcapng пішімінен pcap форматына түрлендіру арқылы келесі сценарий арқылы жасауға болады:

#!/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 = ''

Алынған блоктарды зерттей отырып, олардың әрқашан 70 70 (б.б) байттан басталатынын байқайсыз. Енді сіз оларды талдауды үйренуіңіз керек. Тапсырма туралы кеңес бұл үшін PlcSim пайдалану керек екенін көрсетеді.

Блоктардан адам оқи алатын нұсқауларды алу

Алдымен, Simatic Manager бағдарламалық құралының көмегімен қайталанатын нұсқаулары бар бірнеше блоктарды (= Q 7) жүктеп, эмуляторда алынған PLC-ді example.plc файлына сақтау арқылы S0.0-PlcSim бағдарламасын бағдарламалауға тырысайық. Файлдың мазмұнына қарап, жүктеп алынған блоктардың басын біз бұрын ашқан 70 70 қолтаңбасы арқылы оңай анықтауға болады. Блоктардың алдында блок өлшемі 4 байт аз-ендиан мәні ретінде жазылған.

PLC файлдарының құрылымы туралы ақпаратты алғаннан кейін, PLC S7 бағдарламаларын оқу үшін келесі әрекеттер жоспары пайда болды:

1. Simatic Manager көмегімен біз S7-PlcSim жүйесінде қоқыстан алғанға ұқсас блок құрылымын жасаймыз. Блок өлшемдері (бұл блоктарды қажетті нұсқаулар санымен толтыру арқылы қол жеткізіледі) және олардың идентификаторлары (OB1, FC1, FC2, FC3) сәйкес болуы керек.
2. PLC файлына сақтаңыз.
3. Алынған файлдағы блоктардың мазмұнын трафик үйіндісінің блоктарымен ауыстырамыз. Блоктардың басы қолтаңбамен анықталады.
4. Алынған файлды S7-PlcSim-ге жүктейміз және Simatic Manager ішіндегі блоктардың мазмұнын қарастырамыз.

Блоктарды, мысалы, келесі кодпен ауыстыруға болады:

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)

Алексей қиынырақ, бірақ дұрыс жолды таңдады. Қатысушылар NetToPlcSim бағдарламасын пайдаланады, осылайша PlcSim желі арқылы байланыса алады, блоктарды Snap7 арқылы PlcSim-ге жүктей алады, содан кейін әзірлеу ортасын пайдалана отырып, бұл блоктарды PlcSim-тен жоба ретінде жүктеп алады.

Алынған файлды S7-PlcSim жүйесінде ашу арқылы сіз Simatic Manager көмегімен қайта жазылған блоктарды оқи аласыз. Құрылғыны басқарудың негізгі функциялары FC1 блогында жазылған. #TEMP0 айнымалысы ерекше назар аударады, ол қосылған кезде M2.2 және M2.3 бит жады мәндеріне негізделген PLC басқару құралын қолмен режимге орнатады. #TEMP0 мәні FC3 функциясы арқылы орнатылады.

Мәселені шешу үшін FC3 функциясын талдау керек және ол логикалық функцияны қайтаратындай не істеу керектігін түсіну керек.

Жарыс алаңындағы Төмен қауіпсіздік стендіндегі PLC сигналын өңдеу блоктары ұқсас түрде орналастырылған, бірақ #TEMP0 айнымалысының мәнін орнату үшін DB1 блогына my ninja жолын жазу жеткілікті болды. Блоктағы мәнді тексеру қарапайым болды және блоктық бағдарламалау тілін терең білуді қажет етпеді. Әлбетте, High Security деңгейінде қолмен басқаруға қол жеткізу әлдеқайда қиын болады және STL тілінің қыр-сырын түсіну қажет (S7 PLC бағдарламалау тәсілдерінің бірі).

FC3 кері блогы

STL көрсетуіндегі FC3 блогының мазмұны:

      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

Код өте ұзақ және STL-мен таныс емес біреуге күрделі болып көрінуі мүмкін. Осы мақаланың аясында әрбір нұсқаулықты талдаудың қажеті жоқ, STL тілінің егжей-тегжейлі нұсқаулары мен мүмкіндіктерін тиісті нұсқаулықта табуға болады: S7-300 және S7-400 бағдарламалау үшін мәлімдемелер тізімі (STL).. Мұнда өңдеуден кейін бірдей кодты ұсынамын - белгілер мен айнымалылардың атын өзгерту және операция алгоритмін және кейбір STL тіл құрылымдарын сипаттайтын түсініктемелерді қосу. Қарастырылып отырған блокта DB100 блогында орналасқан кейбір байт-кодты орындайтын виртуалды машина бар екенін бірден атап өтейін, оның мазмұны бізге белгілі. Виртуалды машина нұсқаулары 1 байт операциялық кодтан және әр аргумент үшін бір байт аргументтерден тұрады. Барлық қарастырылған нұсқаулардың екі дәлелі бар; мен олардың мәндерін түсініктемелерде X және Y деп белгіледім.

Өңдеуден кейінгі код]

# 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

Виртуалды машинаның нұсқаулары туралы түсінік алған соң, DB100 блогындағы байт кодты талдау үшін шағын бөлшектеуші жазайық:

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

Нәтижесінде біз келесі виртуалды машина кодын аламыз:

Виртуалды машина коды

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)

Көріп отырғаныңыздай, бұл бағдарлама DB101-ден әрбір таңбаның белгілі бір мәнге теңдігін тексереді. Барлық тексерулерден өтудің соңғы жолы: n0w u 4r3 7h3 m4573r. Егер бұл сызық DB101 блогында орналастырылса, PLC қолмен басқаруы іске қосылады және әуе шарын жарып жіберуге немесе сөндіруге болады.


Осымен болды! Алексей өнеркәсіптік ниндзяға лайық жоғары білім деңгейін көрсетті :) Жеңімпазға естелік сыйлықтар жібердік. Барлық қатысушыларға үлкен рахмет!

Ақпарат көзі: www.habr.com