Zaciemniacze

Debugery

Debuger Lub debuger(eng. debugger) to moduł środowiska programistycznego lub osobna aplikacja, przeznaczony do wyszukiwania błędów w programie. Debugger umożliwia śledzenie krok po kroku, monitorowanie, ustawianie lub zmianę wartości zmiennych podczas wykonywania programu, instalowanie i usuwanie punkty kontrolne lub warunki zatrzymania itp.

Zaciemnienie(od łac. obfuscare – zaciemniać, przyciemniać; i angielskie obfuscate – uczynić nieoczywistym, mylącym, zagmatwanym) lub zaciemnianie kodu – doprowadzenie tekstu źródłowego lub kodu wykonywalnego programu do postaci, która zachowuje jego funkcjonalność, ale utrudnia analizę , zrozumieć algorytmy pracy i modyfikacji podczas dekompilacji.

« Splątanie» kod można przeprowadzić na poziomie algorytmu, tekstu źródłowego i/lub tekstu asemblera. Aby utworzyć mylący tekst asemblera, można użyć wyspecjalizowanych kompilatorów, które wykorzystują nieoczywiste lub nieudokumentowane możliwości środowiska wykonawczego programu. Istnieją również specjalne programy, powodując zaciemnianie, zwane obfuscatorami.

Moduł wykonywalny, plik wykonywalny- plik zawierający program w postaci, w której może być (po załadowaniu do pamięci i skonfigurowanym lokalnie) wykonany przez komputer.

Najczęściej zawiera binarną reprezentację instrukcji maszynowych dla konkretnego procesora (z tego powodu w slangu programistycznym używa się w odniesieniu do niego słowa binarny), ale może również zawierać instrukcje w interpretowanym języku programowania, wykonanie co wymaga tłumacza. W odniesieniu do tego ostatniego często używa się określenia „skrypt”.

Wykonywanie plików binarnych odbywa się za pomocą maszyn zaimplementowanych sprzętowo i programowo. Do pierwszych zaliczają się procesory – na przykład rodzina x86 czy SPARC. Drugie to maszyny wirtualne, na przykład wirtualna maszyna Java lub .NET Framework. Format pliku binarnego jest określony przez architekturę maszyny, która go wykonuje. Znane są maszyny zaimplementowane zarówno sprzętowo, jak i programowo, na przykład procesory z rodziny x86 i maszyna wirtualna VMware.

O statusie wykonywalności pliku najczęściej decydują przyjęte konwencje. Dlatego w niektórych systemach operacyjnych pliki wykonywalne są rozpoznawane dzięki konwencji nazewnictwa plików (na przykład poprzez określenie rozszerzenia pliku - . ex Lub. kosz), podczas gdy w innych pliki wykonywalne mają określone metadane (na przykład bit pozwolenia na wykonanie w systemach operacyjnych typu UNIX).

We współczesnych architekturach komputerów pliki wykonywalne zawierają duże ilości danych, które tak nie są program komputerowy: opis środowiska oprogramowania, w którym można uruchomić program, dane do debugowania programu, użyte stałe, dane, których system operacyjny może potrzebować do uruchomienia procesu (na przykład zalecany rozmiar sterty), a nawet opisy Struktury okien podsystemu grafiki używane przez program.

Często pliki wykonywalne zawierają wywołania funkcji bibliotecznych, takich jak wywołania funkcji systemu operacyjnego. Zatem obok zależności od procesora (zależny od maszyny jest dowolny binarny plik wykonywalny zawierający kod maszynowy), pliki wykonywalne mogą charakteryzować się zależnością od wersji systemu operacyjnego i jego komponentów.

Niezależnie od tego, czy komputer jest włączony, czy nie, wszystkie dane i programy przechowywane są w długotrwałej (zewnętrznej) pamięci komputera w postaci plików – skąd są ładowane podczas wykonywania lub przetwarzania.

Plik to pewien zestaw kodów wyświetlających określoną ilość informacji związanych z rodzajem lub przeznaczeniem, któremu przypisano unikalną nazwę i która jest przechowywana w pamięci długotrwałej.

Teksty źródłowe programów, programy gotowe do wykonania, dokumenty, obrazy graficzne i wszelkie inne dane mogą być przechowywane w formie plików. W zależności od rodzaju organizacji i zawartości pliki dzielą się na dwie kategorie - tekstowe i binarne (binarne). Pliki tekstowe zgodnie ze swoim przeznaczeniem przechowują ciągi znaków interpretowane jako teksty. Pliki wykonywalne składają się z kodów programów gotowych do wykonania.

Unikalne nazwy umożliwiają organizowanie plików i udostępnianie ich systemom operacyjnym i innym programom. Nazwa pliku składa się z dwóch części oddzielonych kropką: Właściwie Nazwa plik i rozszerzenie , określając jego typ (program, dane itp.). Nazwę pliku nadaje użytkownik (czasami domyślnie system). Typ pliku jest zwykle ustawiany automatycznie przez program podczas jego tworzenia, co w większości przypadków pozwala zautomatyzować uruchamianie programów. Na przykład, .com, .exe– pliki wykonywalne (programy), .txt, .rtf . doktor– pliki tekstowe, .pierwszeństwo– tekst źródłowy programu napisanego w danym języku Pascal .

Aby uporządkować rozmieszczenie plików na dyskach, ich nazwy są rejestrowane w specjalne pliki– katalogi (we współczesnych systemach operacyjnych pliki te nazywane są lornetka składana) . Katalog jest to plik tabeli (przechowywany na tym samym dysku co pliki), w którym przechowywane są nazwy plików, informacje o ich rozmiarze, czasie ostatnia aktualizacja, atrybuty plików (właściwości) itp. Jeśli katalog przechowuje nazwę pliku, często mówi się, że plik „znajduje się” w tym katalogu. W rzeczywistości plik jest lokowany (zapisywany) w jakimś obszarze pamięci na dysku komputera, często w postaci kilku części, fragmentów na różnych ścieżkach i dyskach pakietu (na wolnych obszarach nośnika). Odpowiednie informacje znajdują się w katalogu.

Na każdym dysku może znajdować się wiele katalogów - ich liczba jest ustalana celowo i ograniczona jedynie pojemnością dysku. Dotyczy to również ilości plików w katalogu. Wszystkie nowoczesne dyskowe systemy operacyjne zapewniają utworzenie systemu plików zaprojektowanego do organizowania przechowywania danych i zapewniania do nich dostępu. Zasada organizacji systemu plików jest tabelaryczna. Powierzchnię dysku twardego uważa się za trójwymiarową matrycę, której wymiary to liczba powierzchni, cylindrów i sektorów. Przez cylinder rozumie się zbiór wszystkich torów należących do różnych powierzchni i znajdujących się w jednakowej odległości od osi obrotu. Dane o tym, gdzie na dysku zapisano dany plik, przechowywane są w obszarze systemowym dysku w specjalnych tabelach alokacji plików (tablice FAT).

O kolejności przechowywania plików na dysku decyduje organizacja systemu plików (organizacja katalogów oraz sposób opisu w nich rozmieszczenia i atrybutów plików).

Na dyskach przechowywane są setki tysięcy plików, dlatego dla ułatwienia wyszukiwania pliki są zorganizowane w formie wielopoziomowego systemu plików, którego struktura jest pokazana na rysunku.

Katalog początkowy, główny zawiera podkatalogi pierwszego poziomu, z kolei w każdym z nich znajdują się podkatalogi drugiego poziomu itd. Każdy katalog ma nazwę (bez rozszerzenia) i można go zarejestrować w innym, rodzicielski katalog. Należy zauważyć, że katalogi na wszystkich poziomach mogą przechowywać nie tylko katalogi, ale także pliki.

Chociaż dane o lokalizacji plików są faktycznie przechowywane w formie tabelarycznej, dla wygody użytkownika są one przedstawiane jako drzewo hierarchiczne konstrukcji i zapewnia wszystkie niezbędne połączenia system operacyjny.

Funkcje konserwacji systemu plików obejmują następujące operacje wykonywane pod kontrolą systemu operacyjnego:

tworzenie i nazywanie plików;

tworzenie i nazywanie katalogów;

zmiana nazw plików i katalogów;

kopiowanie i przenoszenie plików pomiędzy dyskami komputerów oraz pomiędzy katalogami na tym samym dysku;

usuwanie plików i katalogów;

poruszanie się po strukturze plików w celu uzyskania dostępu do danego pliku lub katalogu;

zarządzanie atrybutami plików.

Wielu użytkowników systemy komputerowe Prawdopodobnie w takim czy innym stopniu zetknąłeś się z koncepcją pliku programu wykonywalnego. Pliki wykonywalne nie zawsze, ale dość często mają rozszerzenie EXE, które jest wspólne dla systemów operacyjnych z rodziny Windows. Aby rzucić trochę światła na kwestię rozszerzeń, przyjrzymy się informacje ogólne o tych obiektach, a także rozważ niektóre typy podstawowych rozszerzeń.

Czym pliki wykonywalne różnią się od innych obiektów

Zanim stwierdzę, że plik wykonywalny programu może mieć tylko jedno rozszerzenie określony typ, musisz dowiedzieć się, jak odróżnić taki obiekt od innych. Główne różnice między plikami wykonywalnymi a innymi danymi informacyjnymi obejmują następujące czynniki: samo rozszerzenie, które wskazuje zawartość pliku w postaci kodu bajtowego maszyny lub maszyny wirtualnej, podpisu i atrybutów w systemie plików. Jednak nawet jeśli użytkownik wie, że pliki wykonywalne mają rozszerzenie typu EXE, wówczas przeglądanie zawartości w zwykły sposób nie będzie możliwe, ponieważ takie obiekty mają skompilowaną treść, która jest wyświetlana podczas oglądania jako bezsensowny zestaw znaków . W przypadek ogólny użytkownik będzie musiał użyć narzędzia Disassembler lub czegoś podobnego, co umożliwia dekompilację. Ale porozmawiamy nie o to.

Pliki wykonywalne: struktura

Jeśli chodzi o konstrukcję plików wykonywalnych, muszą one zawierać nagłówki (zamierzone wykonanie instrukcji, parametry i formaty kodu) oraz same instrukcje (kod źródłowy, maszynowy lub bajtowy). W niektórych przypadkach struktura może zawierać dane debugowania, opisy środowiska, wymagania systemu operacyjnego, listy odpowiednich bibliotek, dźwięk, grafikę, obrazy, ikony skrótów i tym podobne. Wielu z Was prawdopodobnie zauważyło, że w większości przypadków każdy taki plik w systemie operacyjnym ma początkowo ikonę.

Zasada działania

Chociaż pliki wykonywalne mogą mieć rozszerzenie różne typy, działają na tej samej zasadzie. Po uruchomieniu plik wykonywalny jest ładowany do pamięci komputera. Jednocześnie konfigurowane i inicjowane jest środowisko, pobierane są dodatkowe biblioteki, jeśli program przewiduje ich użycie. Również włączone na tym etapie konfigurowane są dodatkowe operacje, a same instrukcje są wykonywane przy użyciu metod zapisanych bezpośrednio w pliku.

Wykonywalne pliki programów: jakie mają rozszerzenie?

Przejdźmy teraz do rozważenia kwestii związanej z rozszerzeniami. Oczywiście nie będzie możliwe rozważenie absolutnie wszystkich typów; zajmie to dużo czasu. Podkreślimy tylko najpopularniejsze i popularne opcje. Zatem rozszerzenie jest ustawiane w zależności od typu zawartości. Na przykład w systemie operacyjnym takim jak Windows najpopularniejsze pliki wykonywalne mają rozszerzenie EXE. Dotyczy to wszystkich programów, które są przeznaczone do pracy w środowisku tych systemów operacyjnych. Takie obiekty zawierają kody maszynowe. Pliki BIN są bardzo podobne. Pliki wsadowe, takie jak CMD, BAT i COM, to inny typ plików wykonywalnych. Pierwsze wpisz w tym przypadku jest plikiem wsadowym systemu Windows. Pliki drugiego i trzeciego typu należą do systemów operacyjnych z rodziny DOS. Wielu z Was zapewne zetknęło się już z plikami MSI i MSU. Może to być instalator aktualizacji systemu lub instalator natywnego systemu operacyjnego Windows. Odrębna kategoria pliki składają się z makr i skryptów. Są to pliki z rozszerzeniami JSE, JS, SCR, VBE, VBS, VB. Często spotykane są także pliki JAD i JAR, które przeznaczone są do instalowania aplikacji na urządzeniach mobilnych lub korzystania z nich w środowisku JAVA. W swojej treści obiekty takie nie zawierają już kodów maszynowych, lecz kody maszyn wirtualnych.

Jakie rozszerzenie mają pliki wykonywalne w różnych systemach operacyjnych?

Jeśli przyjrzysz się uważnie, zauważysz, że niektóre systemy operacyjne mają dość specyficzne komponenty. Na przykład na sali operacyjnej System Windows dostępny kategoria specjalna pliki wykonywalne. Ogólnie rzecz biorąc, w każdym systemie operacyjnym można znaleźć zarówno komponenty standardowe, jak i specjalne. Istnieje jednak kilka popularnych formatów, takich jak HTA, wykonywalny dokument HTML. Działają niemal wszędzie, niezależnie od rodzaju używanego systemu operacyjnego. Podobnie jak w przypadku innych typów systemów, np. na komputerach Mac, pliki wykonywalne mają rozszerzenie APP dla programów i PKG dla dystrybucji. W systemach operacyjnych z rodziny Linux sytuacja wygląda nieco inaczej. Problem w tym, że w takich systemach operacyjnych w ogóle nie ma koncepcji rozbudowy. Plik wykonywalny można rozpoznać po jego atrybutach, takich jak systemowy, ukryty, tylko do odczytu itp. Dzięki temu znika problem zmiany rozszerzenia w celu uruchomienia lub odczytania wymaganego pliku. Jednak w każdym systemie operacyjnym, nawet na urządzenia mobilne możesz znaleźć ogromną liczbę obiektów tego typu. Nie musisz iść daleko. W tym samym systemie operacyjnym z rodziny Android plik wykonywalny instalatora ma rozszerzenie APK. Na urządzeniach Apple pliki wykonywalne mają rozszerzenie IPA.

Wniosek

Podsumujmy naszą krótką recenzję rozszerzeń plików wykonywalnych. Nacisk w tym przypadku położono głównie na obiekty obecne w systemach operacyjnych z rodziny Windows. Inne systemy operacyjne zostały wspomniane jedynie mimochodem ogólny rozwój. Jak już stało się jasne, różnorodność plików wykonywalnych jest bardzo duża. Niemożliwe jest przedstawienie jakiejś tabeli zbiorczej wskazującej absolutnie wszystkie typy rozszerzeń. Dlatego w tym artykule ograniczyliśmy się tylko do najpopularniejszych formatów.

Wykład 3. Struktura plików

Literatura

o Nowoczesne systemy operacyjne, E. Tanenbaum, 2002, St. Petersburg, St. Petersburg, 1040 s., (w djvu 10,1 MB) więcej szczegółów>>

o Sieciowe systemy operacyjne N. A. Olifer, V. G. Olifer (w archiwum zip 1,1 MB)

o Sieciowe systemy operacyjne N. A. Olifer, V. G. Olifer, 2001, St. Petersburg, Peter, 544 s., (w djvu 6,3 MB) więcej szczegółów>>

Akta

Wymagania dotyczące przechowywania informacji:

o możliwość przechowywania dużych ilości danych

o informacje należy zachować po zakończeniu procesu

o kilka procesów musi mieć jednoczesny dostęp do informacji

2.1.1 Nazywanie plików

Długość nazwy pliku zależy od systemu operacyjnego i może wynosić od 8 (MS-DOS) do 255 (Windows, LINUX).

Systemy operacyjne potrafią rozróżniać wielkie i małe litery. Na przykład WINDOWS i okna dla MS-DOS są takie same, ale dla UNIX są to różne pliki.

W wielu systemach operacyjnych nazwa pliku składa się z dwóch części oddzielonych kropką, np. Windows.exe. Część po kropce nazywa się rozszerzenie pliku. System wykorzystuje to do rozróżnienia typu pliku.

W przypadku MS-DOS rozszerzenie wynosi 3 znaki. Za jego pomocą system rozróżnia typ pliku i to, czy można go uruchomić, czy nie.

W systemie UNIX rozszerzenie jest ograniczone do rozmiaru nazwy pliku wynoszącego 255 znaków; UNIX może również mieć kilka rozszerzeń, ale rozszerzeń jest więcej programy użytkowe, a nie system operacyjny. UNIX nie może określić, czy plik jest wykonywalny, czy nie, na podstawie jego rozszerzenia.

2.1.2 Struktura pliku

Trzy główne struktury plików:

1. Sekwencja bajtów- System operacyjny nie jest zainteresowany zawartością pliku, widzi tylko bajty. Główną zaletą takiego systemu jest elastyczność użytkowania. Używany w systemach Windows i UNIX.

2. Kolejność zapisów- zapisy o stałej długości (np. karta dziurkowana) odczytywane są sekwencyjnie. Nie używany teraz.

3. Drzewo wejściowe- każdy rekord posiada klucz, zapisy odczytywane są za pomocą klucza. Główną zaletą takiego systemu jest szybkość wyszukiwania. Nadal używany na komputerach mainframe.

Trzy typy struktur plików.

2.1.3 Typy plików

Główne typy plików:

o Regularny- zawierają informacje o użytkowniku. Używany w systemach Windows i UNIX.

o Katalogi- pliki systemowe, które zapewniają obsługę struktury systemu plików. Używany w systemach Windows i UNIX.

o Charakter- do modelowania wejścia-wyjścia. Używany tylko w systemie UNIX.

o Blok- do modelowania dysków. Używany tylko w systemie UNIX.

Główne typy zwykłych plików:

o pliki ASCII- składają się z ciągów tekstowych. Każdy wiersz kończy się znakiem powrotu karetki (Windows), znakiem nowego wiersza (UNIX) i obydwoma znakami (MS-DOS). Dlatego jeśli otworzysz plik tekstowy napisany w UNIX, w Windows, wtedy wszystkie linie połączą się w jedną dużą linię, ale w MS-DOS nie zostaną połączone ( jest to dość powszechna sytuacja). Główne zalety plików ASCII:
- mogą być wyświetlane na ekranie i wysyłane do drukarki bez konwersji
- może być edytowany przez prawie każdego redaktora

o Pliki binarne- inne pliki (inne niż ASCII). Z reguły mają strukturę wewnętrzną.

Główne typy plików binarnych:

o Wykonywalny- programy, mogą być przetwarzane przez sam system operacyjny, chociaż są zapisywane jako ciąg bajtów.

o Niewykonywalny- wszyscy inni.

Przykłady plików wykonywalnych i niewykonywalnych

„Magiczna liczba”- identyfikowanie pliku jako wykonywalnego.

2.1.4 Dostęp do plików

Główne typy dostępu do plików:

o Spójny- bajty są odczytywane w kolejności. Używane, gdy istniały taśmy magnetyczne.

2.1.5 Atrybuty plików

Główne atrybuty pliku:

o Ochrona – kto i w jaki sposób może uzyskać dostęp do pliku (użytkownicy, grupy, odczyt/zapis). Używany w systemach Windows i UNIX.

o Hasło - hasło do pliku

o Twórca – kto stworzył plik

o Właściciel - aktualny właściciel pliku

o Flaga tylko do odczytu - 0 - odczyt/zapis, 1 - tylko do odczytu. Używany w systemie Windows.

o Flaga „ukryty” - 0 - widoczny, 1 - niewidoczny na liście plików katalogowych (domyślnie). Używany w systemie Windows.

o Oznacz „system” - 0 - normalny, 1 - systemowy. Używany w systemie Windows.

o Oznacz „archiwum” – gotowe lub nie do archiwizacji (nie mylić z kompresją). Używany w systemie Windows.

o Oznacz „skompresowany” – plik jest skompresowany (podobnie jak archiwa zip). Używany w systemie Windows.

o Oznacz „zaszyfrowane” – używany jest algorytm szyfrowania. Jeśli ktoś spróbuje odczytać plik, który nie ma do tego uprawnień, nie będzie mógł go odczytać. Używany w systemie Windows.

o Flaga ASCII/binarna - 0 - ASCII, 1 - binarna

o Flaga dostępu swobodnego - 0 - tylko sekwencyjny, 1 - dostęp losowy

o Flaga „tymczasowa” - 0 - normalna, 1 - aby usunąć plik po zakończeniu procesu

o Flaga blokująca - blokowanie dostępu do pliku. Jeśli jest zajęty edycją.

o Czas utworzenia - data i godzina utworzenia. Używany jest UNIX.

o Czas ostatniego dostępu - data i godzina ostatniego dostępu

Czas ostatnia zmiana- data i godzina ostatniej zmiany. Używany w systemach Windows i UNIX.

o Aktualny rozmiar- rozmiar pliku. Używany w systemach Windows i UNIX.

2.1.6Operacje na plikach

Podstawowe wywołania systemowe do pracy z plikami:

o Utwórz – utworzenie pliku bez danych.

o Usuń - usuń plik.

o Otwórz - otwórz plik.

o Zamknij - zamknięcie pliku.

o Odczyt - odczyt z pliku, z aktualnej pozycji pliku.

o Write - zapis do pliku, do aktualnej pozycji pliku.

o Dołącz - dodanie na końcu pliku.

o Seek – ustawia wskaźnik pliku na określoną pozycję w pliku.

o Pobierz atrybuty - pobieranie atrybutów pliku.

o Ustaw atrybuty - ustaw atrybuty pliku.

o Zmień nazwę – zmień nazwę pliku.