软件测试-二进制插桩

 

关键词：插桩，软件测试

 

 

二进制插桩作用

1.        程序运行时拦截，在运行时向程序注入我们自己的代码。

2.        调试程序

3.        Tracing and logging, 分析函数调用关系图，api覆盖数据。

4.        提取数据，从程序中提取一些感兴趣的关键data。

5.        改变程序行为，如程序打补丁，模拟数据（emulation）。

 

一般二进制插桩方法

•  LD_LIBRARY_PRELOAD

LD_PRELOAD设置一个动态库路径，该动态库会在其他库（包括the C runtime, libc.so）之前加载。下面可以使程序ls使用我们自己编写的malloc ()

$ LD_PRELOAD=/path/to/my/ libmalloc.so  /bin/ls

•  替换动态库

编写拦截函数，加载原来系统的动态库。

 

 

二进制插桩方法

注入指令（inject）

         函数地址查找，插入和移除插桩，调用原始函数地址（写回原指令，并刷新cache）。

        

注入动态库

补丁（patch）

 

符号查找

Proc文件，/proc//maps

ELF文件，符号段里面查找符号。

计算绝对地址，相对地址+基址（Symbol address + base address）

 

插桩开发

内存泄漏check动态库

使用我们自己的malloc hook程序的malloc调用。

/* lcheck() is for memory leak check; its code is not shown
 here */
void lcheck(void);
void* malloc(size_t size)
{
    static void* (*my_malloc)(size_t) = NULL;

    if (!my_malloc)
    my_malloc = dlsym(RTLD_NEXT, "malloc");  /* returns the object reference for malloc */
    void *p = my_malloc(size);               /* call malloc() using function pointer my_malloc */ 
    printf("malloc(%d) = %p\n", size, p);
    lcheck();                                /* calling do_your_stuff function */
    printf("returning from shared object...\n");
    return p;
}
void lcheck(void)
{
    printf("displaying memory leaks...\n");
    /* do required stuff here */
}

编译和执行

 

gcc -shared -Wl,--no-as-needed -ldl -fPIC prog2.c -o libprog2.so 
LD_PRELOAD=/home/wuchao/sbox/kernel/hook/libprog2.so  /bin/ls

 

Intel  pin工具

         从intel网站下载pin-2.13-65163-gcc.4.4.7-linux.tar.gz

         解压后就可以使用。

         编译pintool工具

$ cd source/tools/ManualExamples

$ make strace.test

检查ls程序

pin-2.13-65163-gcc.4.4.7-linux$ ./pin -t source/tools/ManualExamples/obj-ia32/strace.so -- /bin/ls

$ cat ./strace.out 
0xb77b5f92: 45(0x0, 0xb77c0ff4, 0x0, 0xb779f000, 0x9, 0xb779f414)returns: 0x9f59000
0xb77b7caf: 33(0xb77ba0e5, 0x0, 0xb77c0ff4, 0xb779f1f4, 0x4, 0xbf831138)returns: 0xffffffff
0xb77b7d61: 192(0x0, 0x2000, 0x3, 0x22, 0xffffffff, 0x0)returns: 0xb6063000
0xb77b7caf: 33(0xb77b9d96, 0x4, 0xb77c0ff4, 0xb77b9d96, 0xb77c1c14, 0xbf8312a8)returns: 0xffffffff
0xb77b7b72: 5(0xb77ba081, 0x80000, 0x0, 0xb77c189c, 0xb77c1b00, 0x1)returns: 0x4
0xb77b7afb: 197(0x4, 0xbf830c40, 0xb77c0ff4, 0xb77c189c, 0x4, 0x1)returns: 0x0