ഇൻഡസ്ട്രിയൽ നിൻജയുടെ ചുവടുപിടിച്ച്: പോസിറ്റീവ് ഹാക്ക് ഡേയ്‌സ് 9-ൽ ഒരു PLC എങ്ങനെ ഹാക്ക് ചെയ്യപ്പെട്ടു

കഴിഞ്ഞ PHDays 9-ൽ ഞങ്ങൾ ഒരു ഗ്യാസ് പമ്പിംഗ് പ്ലാന്റ് ഹാക്ക് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഒരു മത്സരം നടത്തി - മത്സരം വ്യാവസായിക നിൻജ. ഒരേ വ്യാവസായിക പ്രക്രിയയെ അനുകരിക്കുന്ന വ്യത്യസ്ത സുരക്ഷാ പാരാമീറ്ററുകളുള്ള (സെക്യൂരിറ്റി ഇല്ല, ലോ സെക്യൂരിറ്റി, ഹൈ സെക്യൂരിറ്റി) സൈറ്റിൽ മൂന്ന് സ്റ്റാൻഡുകൾ ഉണ്ടായിരുന്നു: സമ്മർദ്ദത്തിൻ കീഴിലുള്ള വായു ഒരു ബലൂണിലേക്ക് പമ്പ് ചെയ്തു (പിന്നീട് റിലീസ് ചെയ്തു).

വ്യത്യസ്ത സുരക്ഷാ പാരാമീറ്ററുകൾ ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, സ്റ്റാൻഡുകളുടെ ഹാർഡ്‌വെയർ ഘടന ഒന്നുതന്നെയായിരുന്നു: സീമെൻസ് സിമാറ്റിക് PLC S7-300 സീരീസ്; എമർജൻസി ഡിഫ്ലേഷൻ ബട്ടണും മർദ്ദം അളക്കുന്ന ഉപകരണവും (പിഎൽസി ഡിജിറ്റൽ ഇൻപുട്ടുകളിലേക്ക് (ഡിഐ) ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു); വായുവിന്റെ പണപ്പെരുപ്പത്തിനും പണപ്പെരുപ്പത്തിനും വേണ്ടി പ്രവർത്തിക്കുന്ന വാൽവുകൾ (PLC (DO) യുടെ ഡിജിറ്റൽ ഔട്ട്പുട്ടുകളുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു) - ചുവടെയുള്ള ചിത്രം കാണുക.

PLC, പ്രഷർ റീഡിംഗുകളെ ആശ്രയിച്ച്, അതിന്റെ പ്രോഗ്രാമിന് അനുസൃതമായി, പന്ത് ഡീഫ്ലേറ്റ് ചെയ്യുന്നതിനോ ഉയർത്തുന്നതിനോ ഒരു തീരുമാനം എടുത്തു (അനുബന്ധ വാൽവുകൾ തുറന്ന് അടച്ചു). എന്നിരുന്നാലും, എല്ലാ സ്റ്റാൻഡുകളിലും ഒരു മാനുവൽ കൺട്രോൾ മോഡ് ഉണ്ടായിരുന്നു, ഇത് നിയന്ത്രണങ്ങളില്ലാതെ വാൽവുകളുടെ അവസ്ഥകൾ നിയന്ത്രിക്കുന്നത് സാധ്യമാക്കി.

ഈ മോഡ് പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കുന്നതിന്റെ സങ്കീർണ്ണതയിൽ സ്റ്റാൻഡുകൾ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു: സുരക്ഷിതമല്ലാത്ത സ്റ്റാൻഡിൽ ഇത് ചെയ്യാൻ ഏറ്റവും എളുപ്പമായിരുന്നു, ഉയർന്ന സുരക്ഷാ സ്റ്റാൻഡിൽ അത് കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടായിരുന്നു.

രണ്ട് ദിവസം കൊണ്ട് ആറ് പ്രശ്നങ്ങളിൽ അഞ്ചെണ്ണം പരിഹരിച്ചു; ഒന്നാം സ്ഥാനക്കാരൻ 233 പോയിന്റുകൾ നേടി (അദ്ദേഹം മത്സരത്തിനായി ഒരു ആഴ്ച ചെലവഴിച്ചു). മൂന്ന് വിജയികൾ: ഞാൻ സ്ഥാനം - a1exdandy, II - Rubikoid, III - Ze.

എന്നിരുന്നാലും, PHDays സമയത്ത്, പങ്കെടുത്ത ആർക്കും മൂന്ന് സ്റ്റാൻഡുകളും മറികടക്കാൻ കഴിഞ്ഞില്ല, അതിനാൽ ഞങ്ങൾ ഒരു ഓൺലൈൻ മത്സരം നടത്താൻ തീരുമാനിക്കുകയും ഏറ്റവും ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള ടാസ്ക് ജൂൺ ആദ്യം പ്രസിദ്ധീകരിക്കുകയും ചെയ്തു. പങ്കെടുക്കുന്നവർ ഒരു മാസത്തിനുള്ളിൽ ചുമതല പൂർത്തിയാക്കുകയും പതാക കണ്ടെത്തുകയും വിശദമായും രസകരമായ രീതിയിലും പരിഹാരം വിവരിക്കുകയും വേണം.

കട്ടിന് ചുവടെ ഞങ്ങൾ മാസത്തിൽ അയച്ചവരിൽ നിന്ന് ടാസ്‌ക്കിനുള്ള ഏറ്റവും മികച്ച പരിഹാരത്തിന്റെ ഒരു വിശകലനം പ്രസിദ്ധീകരിക്കുന്നു, ഇത് PHDays സമയത്ത് മത്സരത്തിൽ ഒന്നാം സ്ഥാനം നേടിയ ഡിജിറ്റൽ സെക്യൂരിറ്റി കമ്പനിയിൽ നിന്നുള്ള Alexey Kovrizhnykh (a1exdandy) കണ്ടെത്തി. ഞങ്ങളുടെ അഭിപ്രായങ്ങൾക്കൊപ്പം ഞങ്ങൾ അതിന്റെ വാചകം ചുവടെ അവതരിപ്പിക്കുന്നു.

പ്രാരംഭ വിശകലനം

അതിനാൽ, ടാസ്‌ക്കിൽ ഇനിപ്പറയുന്ന ഫയലുകളുള്ള ഒരു ആർക്കൈവ് അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു:

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

hints.txt ഫയലിൽ ടാസ്ക് പരിഹരിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ വിവരങ്ങളും സൂചനകളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. അതിന്റെ ഉള്ളടക്കം ഇതാ:

1. നിങ്ങൾക്ക് PlcSim-ൽ നിന്ന് Step7-ലേക്ക് ബ്ലോക്കുകൾ ലോഡ് ചെയ്യാമെന്ന് പെട്രോവിച്ച് ഇന്നലെ എന്നോട് പറഞ്ഞു.
2. സീമെൻസ് സിമാറ്റിക് എസ്7-300 സീരീസ് പിഎൽസി സ്റ്റാൻഡിൽ ഉപയോഗിച്ചു.
3. Siemens S7 PLC-കൾക്കായി പ്രോഗ്രാമുകൾ പ്രവർത്തിപ്പിക്കാനും ഡീബഗ് ചെയ്യാനും നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്ന ഒരു PLC എമുലേറ്ററാണ് PlcSim.

DB100.bin ഫയലിൽ DB100 PLC ഡാറ്റ ബ്ലോക്ക് അടങ്ങിയിരിക്കുന്നതായി കാണുന്നു: 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 00000040a7502 0401 u............ 0206: 0100 0105 0102 0 02 0501 00000050 0202............1602. 0501: 0206 0100 0106 0102 3402 4 00000060 0401 .........&..... 0206: 0100c0107 0102 2602 0501 0202 00000070 4 : 02 0501 0206 0100 0108a0102 3302 0401 3 ................ 00000080: 0206 0100 0109 0102a 0 02 0501 0202 .........1602. 00000090a0501: 0206 0100b 010 0102 3702 0401 0206 7 ...".....F... 000000b0: 0100 010 0102c 2202 0501 0202 4602........ .. 0501c000000: 0d 0206 0100a010 0102 3302 0401 0206 0100 ................ 3d000000: 0 010e 0102 0d02 0501 0202 .... 1602e0501: 0206 000000 0 0100 010 0102 6 02 ........#...... 0401f0206: 0100 010 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 2502c0501 0206 0100 0112 ....L......

പേര് സൂചിപ്പിക്കുന്നത് പോലെ, block_upload_traffic.pcapng ഫയലിൽ PLC-യിലേക്കുള്ള ബ്ലോക്ക് അപ്‌ലോഡ് ട്രാഫിക്കിന്റെ ഒരു ഡമ്പ് അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

കോൺഫറൻസ് സമയത്ത് മത്സര സൈറ്റിലെ ഈ ട്രാഫിക് ഡംപ് ലഭിക്കാൻ കുറച്ചുകൂടി ബുദ്ധിമുട്ടായിരുന്നു എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്. ഇത് ചെയ്യുന്നതിന്, TeslaSCADA2-നുള്ള പ്രോജക്റ്റ് ഫയലിൽ നിന്ന് സ്ക്രിപ്റ്റ് മനസ്സിലാക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. RC4 ഉപയോഗിച്ച് എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്ത ഡംപ് എവിടെയാണെന്നും അത് ഡീക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യാൻ എന്ത് കീ ഉപയോഗിക്കണമെന്നും അതിൽ നിന്ന് മനസ്സിലാക്കാൻ സാധിച്ചു. സൈറ്റിലെ ഡാറ്റ ബ്ലോക്കുകളുടെ ഡംപുകൾ S7 പ്രോട്ടോക്കോൾ ക്ലയന്റ് ഉപയോഗിച്ച് ലഭിക്കും. ഇതിനായി ഞാൻ Snap7 പാക്കേജിൽ നിന്നുള്ള ഡെമോ ക്ലയന്റ് ഉപയോഗിച്ചു.

ഒരു ട്രാഫിക് ഡമ്പിൽ നിന്ന് സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സിംഗ് ബ്ലോക്കുകൾ വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നു

ഡമ്പിന്റെ ഉള്ളടക്കങ്ങൾ നോക്കുമ്പോൾ, അതിൽ OB1, FC1, FC2, FC3 എന്നീ സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സിംഗ് ബ്ലോക്കുകൾ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ടെന്ന് നിങ്ങൾക്ക് മനസ്സിലാകും:

ഈ ബ്ലോക്കുകൾ നീക്കം ചെയ്യണം. ഉദാഹരണത്തിന്, ഇനിപ്പറയുന്ന സ്ക്രിപ്റ്റ് ഉപയോഗിച്ച് ഇത് ചെയ്യാൻ കഴിയും, മുമ്പ് pcapng ഫോർമാറ്റിൽ നിന്ന് pcap-ലേക്ക് ട്രാഫിക് പരിവർത്തനം ചെയ്തു:

#!/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 = ''

തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ബ്ലോക്കുകൾ പരിശോധിച്ച ശേഷം, അവ എല്ലായ്പ്പോഴും ബൈറ്റുകൾ 70 70 (പിപി) ഉപയോഗിച്ച് ആരംഭിക്കുന്നത് നിങ്ങൾ ശ്രദ്ധിക്കും. അവ എങ്ങനെ വിശകലനം ചെയ്യണമെന്ന് ഇപ്പോൾ നിങ്ങൾ പഠിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഇതിനായി നിങ്ങൾ PlcSim ഉപയോഗിക്കണമെന്ന് അസൈൻമെന്റ് സൂചന സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

ബ്ലോക്കുകളിൽ നിന്ന് മനുഷ്യർക്ക് വായിക്കാവുന്ന നിർദ്ദേശങ്ങൾ ലഭിക്കുന്നു

ആദ്യം, സിമാറ്റിക് മാനേജർ സോഫ്‌റ്റ്‌വെയർ ഉപയോഗിച്ച് ആവർത്തിച്ചുള്ള നിർദ്ദേശങ്ങളുള്ള (= Q 7) നിരവധി ബ്ലോക്കുകൾ ലോഡുചെയ്‌ത് S0.0-PlcSim പ്രോഗ്രാം ചെയ്യാൻ ശ്രമിക്കാം, കൂടാതെ എമുലേറ്ററിൽ ലഭിച്ച PLC ഉദാഹരണം.plc ഫയലിലേക്ക് സംരക്ഷിക്കുക. ഫയലിന്റെ ഉള്ളടക്കങ്ങൾ നോക്കുന്നതിലൂടെ, ഞങ്ങൾ നേരത്തെ കണ്ടെത്തിയ 70 70 എന്ന ഒപ്പ് ഉപയോഗിച്ച് നിങ്ങൾക്ക് ഡൗൺലോഡ് ചെയ്ത ബ്ലോക്കുകളുടെ തുടക്കം എളുപ്പത്തിൽ നിർണ്ണയിക്കാനാകും. ബ്ലോക്കുകൾക്ക് മുമ്പ്, ബ്ലോക്കിന്റെ വലുപ്പം 4-ബൈറ്റ് ലിറ്റിൽ-എൻഡിയൻ മൂല്യമായി എഴുതിയിരിക്കുന്നു.

plc ഫയലുകളുടെ ഘടനയെക്കുറിച്ചുള്ള വിവരങ്ങൾ ഞങ്ങൾക്ക് ലഭിച്ചതിന് ശേഷം, PLC S7 പ്രോഗ്രാമുകൾ വായിക്കുന്നതിനായി ഇനിപ്പറയുന്ന പ്രവർത്തന പദ്ധതി പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു:

1. സിമാറ്റിക് മാനേജർ ഉപയോഗിച്ച്, ഡമ്പിൽ നിന്ന് ലഭിച്ചതിന് സമാനമായി ഞങ്ങൾ S7-PlcSim-ൽ ഒരു ബ്ലോക്ക് ഘടന സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ബ്ലോക്ക് വലുപ്പങ്ങൾ പൊരുത്തപ്പെടണം (ആവശ്യമായ എണ്ണം നിർദ്ദേശങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ബ്ലോക്കുകൾ പൂരിപ്പിച്ച് ഇത് നേടുന്നു) അവയുടെ ഐഡന്റിഫയറുകളും (OB1, FC1, FC2, FC3).
2. PLC ഒരു ഫയലിലേക്ക് സംരക്ഷിക്കുക.
3. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഫയലിലെ ബ്ലോക്കുകളുടെ ഉള്ളടക്കങ്ങൾ ട്രാഫിക് ഡമ്പിൽ നിന്നുള്ള ബ്ലോക്കുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഞങ്ങൾ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നു. ബ്ലോക്കുകളുടെ ആരംഭം നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഒപ്പ് കൊണ്ടാണ്.
4. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഫയൽ ഞങ്ങൾ S7-PlcSim-ലേക്ക് ലോഡ് ചെയ്യുകയും സിമാറ്റിക് മാനേജറിലെ ബ്ലോക്കുകളുടെ ഉള്ളടക്കം നോക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ബ്ലോക്കുകൾ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാം, ഉദാഹരണത്തിന്, ഇനിപ്പറയുന്ന കോഡ് ഉപയോഗിച്ച്:

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)

അലക്സി ഒരുപക്ഷേ കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ളതും എന്നാൽ ശരിയായതുമായ പാത സ്വീകരിച്ചു. പങ്കെടുക്കുന്നവർ NetToPlcSim പ്രോഗ്രാം ഉപയോഗിക്കുമെന്ന് ഞങ്ങൾ അനുമാനിച്ചു, അതുവഴി PlcSim-ന് നെറ്റ്‌വർക്കിലൂടെ ആശയവിനിമയം നടത്താനും Snap7 വഴി PlcSim-ലേക്ക് ബ്ലോക്കുകൾ അപ്‌ലോഡ് ചെയ്യാനും തുടർന്ന് വികസന പരിതസ്ഥിതി ഉപയോഗിച്ച് PlcSim-ൽ നിന്ന് ഒരു പ്രോജക്റ്റായി ഈ ബ്ലോക്കുകൾ ഡൗൺലോഡ് ചെയ്യാനും കഴിയും.

തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഫയൽ S7-PlcSim-ൽ തുറക്കുന്നതിലൂടെ, നിങ്ങൾക്ക് സിമാറ്റിക് മാനേജർ ഉപയോഗിച്ച് ഓവർറൈറ്റഡ് ബ്ലോക്കുകൾ വായിക്കാൻ കഴിയും. പ്രധാന ഉപകരണ നിയന്ത്രണ പ്രവർത്തനങ്ങൾ ബ്ലോക്ക് FC1 ൽ രേഖപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. പ്രത്യേകം ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടത് #TEMP0 വേരിയബിൾ ആണ്, അത് ഓണാക്കുമ്പോൾ M2.2, M2.3 ബിറ്റ് മെമ്മറി മൂല്യങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി മാനുവൽ മോഡിലേക്ക് PLC നിയന്ത്രണം സജ്ജമാക്കുന്നതായി ദൃശ്യമാകുന്നു. #TEMP0 മൂല്യം സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നത് ഫംഗ്‌ഷൻ FC3 ആണ്.

പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാൻ, നിങ്ങൾ FC3 ഫംഗ്ഷൻ വിശകലനം ചെയ്യുകയും എന്താണ് ചെയ്യേണ്ടതെന്ന് മനസ്സിലാക്കുകയും വേണം, അങ്ങനെ അത് ഒരു ലോജിക്കൽ ഒന്ന് നൽകുന്നു.

മത്സര സൈറ്റിലെ ലോ സെക്യൂരിറ്റി സ്റ്റാൻഡിലെ PLC സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സിംഗ് ബ്ലോക്കുകൾ സമാനമായ രീതിയിൽ ക്രമീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്, എന്നാൽ #TEMP0 വേരിയബിളിന്റെ മൂല്യം സജ്ജീകരിക്കാൻ, DB1 ബ്ലോക്കിലേക്ക് ലൈൻ my ninja വഴി എഴുതിയാൽ മതിയായിരുന്നു. ഒരു ബ്ലോക്കിലെ മൂല്യം പരിശോധിക്കുന്നത് ലളിതമായിരുന്നു കൂടാതെ ബ്ലോക്ക് പ്രോഗ്രാമിംഗ് ഭാഷയെക്കുറിച്ച് ആഴത്തിലുള്ള അറിവ് ആവശ്യമില്ല. വ്യക്തമായും, ഹൈ സെക്യൂരിറ്റി തലത്തിൽ, മാനുവൽ നിയന്ത്രണം കൈവരിക്കുന്നത് വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടായിരിക്കും കൂടാതെ STL ഭാഷയുടെ സങ്കീർണതകൾ മനസ്സിലാക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ് (S7 PLC പ്രോഗ്രാം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള വഴികളിൽ ഒന്ന്).

റിവേഴ്സ് ബ്ലോക്ക് FC3

STL പ്രാതിനിധ്യത്തിൽ FC3 ബ്ലോക്കിന്റെ ഉള്ളടക്കം:

      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

കോഡ് വളരെ ദൈർഘ്യമേറിയതാണ്, STL-നെ കുറിച്ച് പരിചയമില്ലാത്ത ഒരാൾക്ക് ഇത് സങ്കീർണ്ണമായി തോന്നിയേക്കാം. ഈ ലേഖനത്തിന്റെ ചട്ടക്കൂടിനുള്ളിൽ ഓരോ നിർദ്ദേശവും വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിൽ അർത്ഥമില്ല; STL ഭാഷയുടെ വിശദമായ നിർദ്ദേശങ്ങളും കഴിവുകളും അനുബന്ധ മാനുവലിൽ കാണാം: S7-300, S7-400 പ്രോഗ്രാമിംഗിനുള്ള സ്റ്റേറ്റ്‌മെന്റ് ലിസ്റ്റ് (STL).. പ്രോസസ്സ് ചെയ്തതിന് ശേഷം ഞാൻ ഇവിടെ അതേ കോഡ് അവതരിപ്പിക്കും - ലേബലുകളും വേരിയബിളുകളും പുനർനാമകരണം ചെയ്യുകയും ഓപ്പറേഷൻ അൽഗോരിതവും ചില STL ഭാഷാ നിർമ്മാണങ്ങളും വിവരിക്കുന്ന അഭിപ്രായങ്ങൾ ചേർക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സംശയാസ്‌പദമായ ബ്ലോക്കിൽ ഞങ്ങൾക്ക് അറിയാവുന്ന DB100 ബ്ലോക്കിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ചില ബൈറ്റ്‌കോഡ് എക്‌സിക്യൂട്ട് ചെയ്യുന്ന ഒരു വെർച്വൽ മെഷീൻ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ടെന്ന് ഞാൻ ഉടൻ ശ്രദ്ധിക്കട്ടെ. വെർച്വൽ മെഷീൻ നിർദ്ദേശങ്ങളിൽ 1 ബൈറ്റ് ഓപ്പറേറ്റിംഗ് കോഡും ആർഗ്യുമെന്റുകളുടെ ബൈറ്റുകളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ഓരോ ആർഗ്യുമെന്റിനും ഒരു ബൈറ്റ്. പരിഗണിക്കപ്പെടുന്ന എല്ലാ നിർദ്ദേശങ്ങൾക്കും രണ്ട് ആർഗ്യുമെന്റുകളുണ്ട്; ഞാൻ അവയുടെ മൂല്യങ്ങൾ അഭിപ്രായങ്ങളിൽ X, Y എന്നിങ്ങനെ നിശ്ചയിച്ചു.

പ്രോസസ്സ് ചെയ്തതിന് ശേഷം കോഡ്]

# 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

വെർച്വൽ മെഷീൻ നിർദ്ദേശങ്ങളെക്കുറിച്ച് ഒരു ആശയം ലഭിച്ചുകഴിഞ്ഞാൽ, DB100 ബ്ലോക്കിലെ ബൈറ്റ്കോഡ് പാഴ്‌സ് ചെയ്യുന്നതിന് നമുക്ക് ഒരു ചെറിയ ഡിസ്അസംബ്ലർ എഴുതാം:

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

തൽഫലമായി, ഞങ്ങൾക്ക് ഇനിപ്പറയുന്ന വെർച്വൽ മെഷീൻ കോഡ് ലഭിക്കും:

വെർച്വൽ മെഷീൻ കോഡ്

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)

നിങ്ങൾക്ക് കാണാനാകുന്നതുപോലെ, ഈ പ്രോഗ്രാം ഒരു നിശ്ചിത മൂല്യത്തിലേക്ക് തുല്യതയ്ക്കായി DB101-ൽ നിന്നുള്ള ഓരോ പ്രതീകവും പരിശോധിക്കുന്നു. എല്ലാ ചെക്കുകളും കടന്നുപോകുന്നതിനുള്ള അവസാന വരി ഇതാണ്: n0w u 4r3 7h3 m4573r. ഈ ലൈൻ DB101 ബ്ലോക്കിൽ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, മാനുവൽ PLC നിയന്ത്രണം സജീവമാക്കുകയും ബലൂൺ പൊട്ടിത്തെറിക്കുകയോ ഡീഫ്ലേറ്റ് ചെയ്യുകയോ ചെയ്യാം.


അത്രയേയുള്ളൂ! ഒരു വ്യാവസായിക നിൻജയ്ക്ക് യോഗ്യമായ ഉയർന്ന തലത്തിലുള്ള അറിവ് അലക്സി പ്രദർശിപ്പിച്ചു :) വിജയിക്ക് ഞങ്ങൾ അവിസ്മരണീയമായ സമ്മാനങ്ങൾ അയച്ചു. പങ്കെടുത്ത എല്ലാവർക്കും വളരെ നന്ദി!

അവലംബം: www.habr.com