包郵匯編語言與逆向技術

作者：王志、李旭昇、過辰楷、鄧琮弋著

出版社：清華大學出版社出版時間：2025-02-01

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版權信息
本書特色
內容簡介
前言
目錄

匯編語言與逆向技術版權信息

ISBN：9787302681007
條形碼：9787302681007 ; 978-7-302-68100-7
裝幀：平裝-膠訂
冊數：暫無
重量：暫無
所屬分類：
教材
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研究生/本科/專科教材

匯編語言與逆向技術本書特色

本書為戰略性新興領域“十四五”高等教育教材體系建設團隊——新一代信息技術（網絡空間安全）建設項目。本教材滿足新一代信息技術的發展需要，將匯編語言和軟件逆向分析技術相融合，特別是軟件知識產權保護技術反映在教材內容中；教材案例體現傳統工科專業的新需求，編寫時以案例驅動，任務引導，特別是增加了軟件知識產權保護場景的案例；教材的教學資源豐富，加強立體化建設；幫助讀者深入理解計算機程序執行過程，開啟二進制代碼逆向分析的大門。

匯編語言與逆向技術內容簡介

"匯編語言是一種面向機器的底層編程語言。本書將計算機匯編語言與軟件逆向分析技術交叉融合，從匯編語言的角度介紹處理器、操作系統和應用軟件的底層設計，通過逆向分析技術進一步理解系統和程序的底層運行機制，以軟件知識產權保護場景的案例分析展示匯編語言與逆向技術在信息安全領域的重要性。本書介紹了目前普遍使用的Intel IA32處理器及其使用的x86匯編語言，也介紹了華為鯤鵬處理器及其使用的功能更強大的ARM匯編語言。逆向技術部分，本書使用了更加先進且免費的Binary Ninja靜態逆向分析平臺和x64dbg動態逆向分析平臺。本書主要面向高校信息安全、網絡空間安全等相關專業的師生和從事信息安全工作的技術人員。通過學習，讀者可以更深入地了解計算機處理器和操作系統，理解高級語言編程的底層實現，進一步掌握靜態和動態的二進制代碼逆向分析方法，從案例分析中認識到匯編語言和逆向技術對于軟件知識產權保護的重要性，為進一步學習“軟件漏洞挖掘”“計算機病毒分析”等信息安全課程打下堅實的基礎。 "

匯編語言與逆向技術匯編語言與逆向技術前言

不同于C 、Java等高級編程語言，匯編語言是直接面向計算機處理器和內存的低級編程語言。匯編語言本質上是機器指令的助記符語言，匯編語句與二進制指令有一對一的映射關系。匯編語言的編程效率遠遠低于高級編程語言，主要應用于信息安全領域的逆向分析，是信息安全專業學生的必修課程。在真實的網絡攻防場景中，面對沒有高級語言源代碼的二進制惡意代碼，信息安全工程師唯一可以依賴的語言就是匯編語言。
本書將計算機匯編語言與軟件逆向分析技術交叉融合，緩解了匯編語言和逆向技術在教學上的脫節問題。本書從匯編語言的角度介紹處理器、操作系統和應用軟件的底層設計，通過逆向分析技術讓讀者進一步深入理解系統和程序的底層運行機制，以軟件知識產權保護場景的案例分析展示了匯編語言與逆向技術在信息安全領域的重要性。
本書介紹了目前使用*普遍的Intel IA32處理器及其使用的x86匯編語言。在此感謝南開大學——華為“智能基座”產教融合協同育人基地的支持，使作者有機會學習了國產華為鯤鵬處理器及其使用的功能更強大的ARM匯編語言，對處理器和匯編語言有了更深入的認識，了解到未來的發展方向。不同于C 、Java等高級編程語言，匯編語言是直接面向計算機處理器和內存的低級編程語言。匯編語言本質上是機器指令的助記符語言，匯編語句與二進制指令有一對一的映射關系。匯編語言的編程效率遠遠低于高級編程語言，主要應用于信息安全領域的逆向分析，是信息安全專業學生的必修課程。在真實的網絡攻防場景中，面對沒有高級語言源代碼的二進制惡意代碼，信息安全工程師唯一可以依賴的語言就是匯編語言。 本書將計算機匯編語言與軟件逆向分析技術交叉融合，緩解了匯編語言和逆向技術在教學上的脫節問題。本書從匯編語言的角度介紹處理器、操作系統和應用軟件的底層設計，通過逆向分析技術讓讀者進一步深入理解系統和程序的底層運行機制，以軟件知識產權保護場景的案例分析展示了匯編語言與逆向技術在信息安全領域的重要性。 本書介紹了目前使用*普遍的Intel IA32處理器及其使用的x86匯編語言。在此感謝南開大學——華為“智能基座”產教融合協同育人基地的支持，使作者有機會學習了國產華為鯤鵬處理器及其使用的功能更強大的ARM匯編語言，對處理器和匯編語言有了更深入的認識，了解到未來的發展方向。 本書逆向技術部分的學習沒有采用IDA Pro和OllyDbg作為分析工具，而是選擇了更加先進且免費的Binary Ninja靜態逆向分析平臺和x64dbg動態逆向分析平臺。本書的第二作者李旭昇是負責研發Binary Ninja逆向分析工具的工程師之一。Binary Ninja在靜態反匯編的基礎上提供了可免費使用的C語言偽代碼反編譯功能，有效提升了逆向分析的效率。OllyDbg已經于2014年停止了軟件更新，因此本書的動態逆向分析學習使用了一直在更新和維護的x64dbg。x64dbg是免費開源的，逆向分析功能更加豐富。 本書*后以軟件知識產權保護場景的案例分析展示了匯編語言與逆向技術在信息安全領域的重要性，幫助讀者加深對日常生活中信息安全問題的認識和理解。“匯編語言與逆向技術”課程是信息安全專業的必修課之一，可為讀者打開一扇通往信息安全領域的大門，為進一步學習“軟件安全”“系統安全”“漏洞挖掘”“惡意代碼分析與防治”等信息安全專業課程打下堅實的基礎。 全書共13章，大體上可分為3部分: 第1部分是匯編語言的學習，包括第1～8章，介紹了目前使用*廣泛的Intel的IA32處理器及其使用的x86匯編語言，并介紹了更加先進的國產華為鯤鵬處理器體系結構及其使用的ARM匯編語言；第2部分是逆向技術的學習，包括第9～12章，介紹了逆向分析的基礎知識，幫助讀者認識Windows操作系統使用的PE可執行文件結構，學習高級語言與匯編語言之間的對應關系，使用Binary Ninja靜態逆向工具和x64dbg動態逆向分析工具進行二進制代碼的逆向分析實戰；第3部分是匯編語言與逆向技術的應用，包括第13章，介紹了惡意逆向分析給軟件知識產權保護帶來的安全威脅，并通過案例分析論述匯編語言和逆向技術在信息安全領域的重要性。 本書的第1～6章由過辰楷編寫，第7～9章由鄧琮弋編寫，第10～12章由李旭昇編寫，第13章由王志編寫。全書由王志統稿。在本書完稿之際，作者要衷心感謝清華大學出版社計算機與信息分社張民編審，衷心感謝武漢大學計算機學院張煥國教授、彭國軍教授，南開大學網絡空間安全學院劉哲理教授和華為公司樓佳明老師對本書提出寶貴意見。本書的文字錄入和相關資料整理，得到了臧玉杰、張嘉鵬、劉卓航、劉浩通、王乾潞、王天鴻、米迅、車佳瑞、趙慧敏等的幫助，在此謹向他們表示衷心的感謝。 作者自認才疏學淺，更兼時間和精力所限，書中錯謬之處在所難免，若蒙讀者諸君不吝告知，將不勝感激。 作者2024年7月于天津

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匯編語言與逆向技術目錄

第1章基本概念1
1.1歡迎來到匯編語言的世界1
1.1.1一些問題2
1.1.2匯編語言應用程序4
本節習題5
1.2虛擬機的概念5
1.2.1虛擬機與計算機的層次結構6
1.2.2匯編編譯器的歷史7
本節習題7
1.3數據的表示方法8
1.3.1二進制數8
1.3.2二進制加法9
1.3.3整數存儲的尺寸10
1.3.4十六進制數10
1.3.5有符號整數11
1.3.6字符的存儲14
本節習題16
1.4布爾運算17
本節習題19
1.5本章小結19

第2章IA32處理器體系結構21
2.1基本概念21
2.1.1微機的基本結構21
2.1.2指令執行的周期23
2.1.3內存的讀取26
2.1.4程序是如何運行的27
本節習題29
2.2IA32處理器的體系結構30
2.2.1操作模式30
2.2.2基本執行環境312.2.3浮點單元34
2.2.4Intel微處理器的歷史34
本節習題36
2.3IA32的內存管理37
2.3.1實地址模式37
2.3.2保護模式38
本節習題41
2.4IA32微機的構成41
2.4.1主板41
2.4.2視頻輸出43
2.4.3存儲器43
2.4.4輸入輸出接口44
本節習題45
2.5輸入輸出系統45
本節習題47
2.6本章小結48
匯編語言與逆向技術目錄
第3章匯編語言基礎49
3.1匯編語言的基本元素49
3.1.1整數常量49
3.1.2整數表達式50
3.1.3實數常量50
3.1.4字符常量51
3.1.5字符串常量51
3.1.6保留字51
3.1.7標識符52
3.1.8偽指令52
3.1.9指令53
3.1.10NOP（空操作）指令55
本節習題55
3.2例子: 整數相加減56
3.2.1AddSub程序的另一個版本57
3.2.2程序模板58
本節習題59
3.3匯編、鏈接和運行程序59
本節習題61
3.4定義數據62
3.4.1內部數據類型62
3.4.2數據定義語句63
3.4.3定義BYTE和SBYTE數據63
3.4.4定義WORD和SWORD數據65
3.4.5定義DWORD和SDWORD數據65
3.4.6定義QWORD數據66
3.4.7定義TBYTE數據66
3.4.8定義實數66
3.4.9小端字節序67
3.4.10為AddSub程序添加變量67
3.4.11未初始化數據的聲明68
本節習題69
3.5符號常量69
3.5.1等號偽指令69
3.5.2計算數組和字符串的大小70
3.5.3EQU偽指令71
3.5.4TEXTEQU偽指令72
本節習題72
3.6本章小結73

第4章數據傳送、尋址和算術運算74
4.1數據傳送指令74
4.1.1操作數類型74
4.1.2MOV指令75
4.1.3MOVZX、MOVSX指令77
4.1.4LAHF、SAHF指令78
4.1.5XCHG指令79
本節習題79
4.2簡單算術運算80
4.2.1INC、DEC指令80
4.2.2ADD指令81
4.2.3SUB指令81
4.2.4NEG指令82
4.2.5高級語言的簡單匯編實現82
4.2.6算術運算與標志位82
本節習題85
4.3偽指令和操作符86
4.3.1ALIGN偽指令86
4.3.2LABEL偽指令86
4.3.3OFFSET操作符87
4.3.4PTR操作符87
4.3.5TYPE操作符88
4.3.6LENGTHOF操作符88
4.3.7SIZEOF操作符88
本節習題88
4.4循環語句90
4.4.1JMP指令90
4.4.2LOOP指令90
4.4.3使用匯編來實現循環程序91
本節習題92
4.5內存操作數與尋址方式93
4.5.1直接偏移操作數93
4.5.2間接操作數94
4.5.3變址操作數95
本節習題95
4.6本章小結96

第5章過程98
5.1程序鏈接與鏈接庫98
5.1.1鏈接庫98
5.1.2常見鏈接庫100
本節習題103
5.2堆棧機制103
5.2.1運行時棧103
5.2.2PUSH、POP指令104
本節習題107
5.3過程的定義和使用107
5.3.1過程的概念107
5.3.2過程聲明偽指令108
5.3.3過程調用與返回指令109
5.3.4流程圖111
5.3.5寄存器的恢復和保持111
本節習題112
5.4匯編程序實例講解113
5.5本章小結116

第6章條件處理指令及程序結構117
6.1狀態標志和位操作類指令117
6.1.1CPU的狀態標志117
6.1.2邏輯運算指令119
6.1.3測試指令TEST122
6.1.4比較指令CMP123
本節習題123
6.2順序程序結構123
6.3分支程序結構124
6.3.1無條件轉移指令124
6.3.2條件轉移指令127
6.3.3單分支結構131
6.3.4雙分支結構132
6.3.5多分支結構133
本節習題133
6.4循環程序結構134
6.4.1循環指令135
6.4.2計數控制循環136
6.4.3條件控制循環137
6.4.4多重循環137
本節習題138
6.5本章小結139

第7章華為鯤鵬處理器體系結構140
7.1服務器處理器141
7.1.1服務器體系結構141
7.1.2服務器處理器并行組織結構141
本節習題143
7.2處理器體系結構143
7.2.1Intel處理器體系結構143
7.2.2ARM處理器體系結構144
7.2.3華為鯤鵬處理器146
本節習題147
7.3基于ARMv8的處理器體系結構147
7.3.1執行狀態148
7.3.2數據類型148
7.3.3異常等級與安全模型149
7.3.4寄存器150
7.3.5異常處理153
7.3.6中斷154
本節習題156
7.4本章小結156

第8章華為鯤鵬處理器匯編編程157
8.1ARM尋址方式157
8.1.1立即數尋址157
8.1.2寄存器尋址158
8.1.3寄存器間接尋址158
8.1.4基址尋址158
8.1.5多寄存器尋址159
8.1.6堆棧尋址160
8.1.7PC相對尋址160
8.1.8寄存器移位尋址160
本節習題161
8.2ARM指令集161
8.2.1GNU ARM匯編語言語法格式161
8.2.2跳轉指令162
8.2.3異常產生指令166
8.2.4系統寄存器指令168
8.2.5數據處理指令168
8.2.6Load/Store內存訪問指令176
8.2.7SIMD指令177
本節習題178
8.3ARM偽指令179
8.3.1數據定義偽操作179
8.3.2匯編控制偽操作181
8.3.3其他偽操作182
8.3.4偽指令183
本節習題184
8.4ARM匯編語言的程序結構185
8.4.1順序結構185
8.4.2分支結構186
8.4.3循環結構188
8.4.4子程序189
本節習題189
8.5ARM的編譯與調試工具190
8.5.1GCC編譯器套件190
8.5.2匯編程序示例——Hello World191
本節習題193
8.6本章小結193第9章PE文件結構194
9.1可執行文件194
9.1.1Windows系統可執行文件194
9.1.2Linux系統可執行文件198
本節習題199
9.2PE的基本概念199
9.2.1基地址200
9.2.2虛擬地址201
9.2.3相對虛擬地址201
9.2.4文件偏移地址201
本節習題202
9.3DOS部分202
9.3.1DOS MZ頭202
9.3.2DOS存根203
本節習題203
9.4PE文件頭204
9.4.1Signature字段204
9.4.2IMAGE_FILE_HEADER結構204
9.4.3IMAGE_OPTIONAL_HEADER結構206
9.4.4目錄209
本節習題210
9.5節211
9.5.1節表211
9.5.2常見的節213
9.5.3節的對齊值214
9.5.4文件偏移與虛擬內存地址轉換214
本節習題215
9.6導入表216
9.6.1導入函數的調用216
9.6.2IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR結構216
9.6.3PE裝載器218
9.6.4導入表實例分析218
本節習題222
9.7導出表222
9.7.1IMAGE_EXPORT_DESCRIPTOR結構223
9.7.2導出表實例分析224
本節習題226
9.8本章小結226第10章C語言程序逆向分析227
10.1函數與堆棧227
10.1.1函數調用與返回227
10.1.2堆棧229
10.1.3函數的參數229
10.1.4棧幀與函數的局部變量230
10.1.5全局變量與局部變量232
本節習題233
10.2調用約定233
本節習題235
10.3數組和結構體235
10.3.1數組235
10.3.2結構體237
本節習題239
10.4常見的控制流結構239
10.4.1分支結構239
10.4.2循環結構240
10.4.3switchcase結構242
本節習題245
10.5其他事項245
10.5.1識別main函數245
10.5.2不同優化級別生成的代碼246
本節習題248
10.6本章小結248

第11章靜態逆向分析技術249
11.1初次使用Binary Ninja249
本節習題252
11.2導航與瀏覽代碼252
11.2.1雙擊導航252
11.2.2符號列表253
11.2.3導航對話框253
11.2.4字符串與交叉引用253
11.2.5導入函數與導出函數255
11.2.6搜索255
11.2.7前進與后退256
本節習題257
11.3使用Binary Ninja的主視圖257
本節習題260
11.4分析與標注代碼260
11.4.1重命名函數或變量260
11.4.2修改函數或變量的類型261
11.4.3添加注釋261
11.4.4添加書簽或者標簽261
11.4.5設置高亮顯示的顏色262
11.4.6撤銷與重做262
本節習題263
11.5使用類型263
本節習題266
11.6修補代碼267
本節習題268
11.7實例講解269
11.7.1實例一269
11.7.2實例二271
本節習題272
11.8本章小結273

第12章動態調試分析技術274
12.1x64dbg調試器入門274
12.1.1x64dbg的獲取與安裝275
12.1.2初次使用x64dbg調試275
本節習題277
12.2x64dbg的主界面277
12.2.1代碼窗口278
12.2.2寄存器窗口279
12.2.3內存窗口279
12.2.4堆棧窗口與調用堆棧280
12.2.5內存布局窗口281
12.2.6不同窗口間的跳轉與導航281
12.2.7其他窗口282
本節習題282
12.3基本調試操作282
12.3.1由調試器啟動調試對象282
12.3.2附加到已經在運行的進程282
12.3.3恢復調試對象執行283
12.3.4結束調試284
本節習題284
12.4使用斷點284
12.4.1軟件斷點284
12.4.2硬件斷點286
12.4.3管理斷點287
12.4.4條件斷點288
12.4.5軟件斷點的原理289
本節習題290
12.5修改被調試進程的狀態290
12.5.1修改寄存器的值290
12.5.2修改數據291
12.5.3修改代碼292
12.5.4修改下一條指令292
本節習題293
12.6反調試及其應對293
本節習題294
12.7實例講解295
12.7.1實例一295
12.7.2實例二297
本節習題299
12.8本章小結300

第13章軟件知識產權保護技術301
13.1序列號保護301
13.1.1序列號保護的實現原理301
13.1.2序列號保護的案例分析303
本節習題304
13.2警告彈窗304
13.2.1警告彈窗的實現原理304
13.2.2警告窗口的案例分析307
本節習題310
13.3時間限制310
13.3.1時間限制的實現原理310
13.3.2時間限制的案例分析312
本節習題316
13.4功能限制316
13.4.1功能限制的實現原理317
13.4.2功能限制的案例分析318
本節習題320
13.5KeyFile保護321
13.5.1KeyFile保護的實現原理321
13.5.2KeyFile保護的案例分析323
本節習題325
13.6本章小結326