前回は、リバースエンジニアリングツールである Ghidra を使って、STM32 の ELFファイルを解析してみました。
今回も、書籍「リバースエンジニアリングツールGhidra実践ガイド (Compass Booksシリーズ)」を読みながら、さらに、STM32 の ELFファイルの解析を進めていきます。
それでは、やっていきます。
参考文献
はじめに
まず、書籍「リバースエンジニアリングツールGhidra実践ガイド (Compass Booksシリーズ)」のサポートサイトは以下です。
ここからサンプルプログラムがダウンロードできます。
book.mynavi.jp
今回は、前回に引き続き、STM32 の ELFファイルの解析を進めていきます。
Ghidraの設定
Ghidra の設定、というか、使いやすいようにカスタマイズする方法が、書籍「リバースエンジニアリングツールGhidra実践ガイド (Compass Booksシリーズ)」に書かれています。その中で、私が設定した内容を書いておきます。
ハイライトの設定
Edit → Tool Options を開きます。
Listing Fields の Cursor Text Hightlight を開きます。
対象とする文字列を、マウスの真ん中ボタンを押すと、それと同じ文字列がハイライトする機能です。真ん中ボタンだと使いにくいので、左クリックに変更します。
Mouse Button To Active を MIDDLE から LEFT に変更して、Apply をクリックします。
ハイライトのボタン設定
キーバインドの設定
Edit → Tool Options を開きます。
Key Bindings を開きます。
私の設定した内容を書いておきます。また、変更はしてませんが、便利なキーバインドも書いておきます。
- Previous Location in History（ALT-LEFT）：関数の中に入った後、元の位置に戻りたいときがありますが、そのときに使える機能です、Altキーを押しながら←と→で行き来できます、今のところ、キーバインドは変更してません
- Find References To（Ctrl-Shift-F）：アドレスなどにカーソルを置いた状態で、このキーバインドを押すと、そのアドレスを参照している箇所が一覧で表示される、関数の先頭アドレスにカーソルを置いて、このキーバインドを押すと、関数の呼び出し元の一覧が表示される機能です、Ctrl+Shift+Fキーで起動できます、今のところ、キーバインドは変更してません
- Find References to Symbol（Ctrl-Shift-F）：上のFind References Toと同じ機能で、デコンパイルウィンドウで同じ機能が使えるようにする機能です、デフォルトではキーが割り当てられていませんので、Find References Toと同じ、Ctrl+Shift+Fを割り当てました
使っていくうちに、また必要なキーバインドがあれば、追記していきます。
Ghidraの機能
Function Call Graph
Window → Function Call Graph で起動します。
現在のカーソル位置にある関数を起点に Function Call Graph が起動します。
各関数をダブルクリックすると、その関数の中に入っていきます。
Function Call Graph
ちなみに、マウスのホイールを回すと、ズームイン、ズームアウトします。Ctrlキーを押しながらホイールを回すと、移動できます。
Function Graph
Window → Function Graph で起動します。
現在のカーソル位置にある関数の分岐が表示されます。
マウスのホイールの動きは、Function Call Graph と同じです。
矢印にマウスを置くと、その分岐のコードが表示されます。関数の構造が可視化されて、理解が進みます。
Function Graph
デバッグ情報の無いファイルを使う
これまで使ってきた、STM32 の通常の ELFファイルは、デバッグ情報を含んでいるので、ソースコードが無くても、それなりに解析が可能でした。
一方、デバッグ情報の無いファイルを試してみます。
以前（STM32（ARM Cortex-M）のELFファイル⇔バイナリの変換を行う - daisukeの技術ブログ）、以下のコマンドで、ELFファイルをバイナリファイルに変換しました。
$ arm-none-eabi-objcopy -O binary stm32f4discovery_sample.elf stm32f4discovery_sample_objcopy.bin
このバイナリファイルを読み込ませてみます。
手順で異なるところだけ示します。
Import File... で、stm32f4discovery_sample_objcopy.bin を選択すると、Language を指定してください、と出ます。
STM32F4 は、Arm v7-M のはずです。ARM v7 32bit little endian は2つあります。Compiler が default と Visual Studio です。default を選んでおきます。
Languageの選択画面
そういえば、前回は自動認識されましたが、v7 ではなく、v8 になっていました。
解析させて、Code Browser を開きます。
うーん、undefined がいっぱい出てます。命令が認識できていません。
v7で認識させて結果
前回にならって、v8 を選択してみます。ダメでした。v8-m や、v8T なども選んでみましたが、うまくいきません。
仕方ないので、以前（STM32（ARM Cortex-M）のELFファイル⇔バイナリの変換を行う - daisukeの技術ブログ）、bin2elf.sh を使って、バイナリファイルから ELFファイルを再構築したもの（stm32f4discovery_sample_bin2elf_entry.elf）を使ってみます。
通常の ELFファイルと同様に、自動でファイルを認識してくれました。解析が完了すると、通常の ELFファイルと同じように認識しました。成功です。
bin2elf.shを使って再構築したELFファイルの解析結果
デバッグ情報が無いと、プログラムの構造を理解するだけでも大変そうです。
今回はここまでにします。
おわりに
今回は、Ghidra の具体的な使い方と、機能について理解しました。
次回からは、書籍「リバースエンジニアリングツールGhidra実践ガイド (Compass Booksシリーズ)」に沿って、リバースエンジニアリングを理解していきたいと思います。
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今回は以上です！
最後までお読みいただき、ありがとうございました。
