【安全健行】（1）：Hacker编程技能

【PS：最近才在之前的博客上写的笔记，直接转过来了。】

接触 安全领域也算四年了，大大小小的方向都看过一些，却都未能精通，日渐感到自己实力的匮乏，因此自己决定今天开始来学习下Hack技术最为核心的知识和技 能：漏洞挖掘与恶意代码分析。由于主要涉及这个领域，因此所谈与WEB安全脚本之类的关联不大，凡事须追本，根深才能叶茂，希望可以利用近两年的时间，小 有所成。
   今天要讲的是Hack技术的编程基础，谈到基础，大家都会给出一些有见解的意见，主流推荐就有C/C++、Java、Perl、Python、VB等； 进一步地还有SOCKET编程、系统编程等。自己当初也迷茫了好一阵子，大学学过C，研究生自学了C++，工作后又学习了Python。自己的感觉是：做 工程还是要用C++、Java，但是开发安全工具，还是Python更胜一筹，因为易学易用且功能强大，非常适合写自己的个人小工具。自己认为，Hack 编程基础应当涉及以下几个方面：
1. C/C++编程语言；
2. 计算机内存知识；
3. Intel处理器的基本知识；
4. 汇编语言基础；
5. gdb程序调试；
6. Python编程技能；
   下面逐一作简要的说明。
一、C编程语言
   C的重要性在于，Unix及Windows的系统主要都是用C来编写的，因此其底层的核心机制还是C的，尽管Widows系统越来越多的使用了C++架 构，但是其漏洞存在的根源却和C大致相同，其漏洞存在的根本问题并未解决。C/C++语言可以帮助我们理解实现漏洞程序。这部分涉及漏洞的只需要掌握 main()、变量、函数调用、基本输入输出、字符串操作、条件/循环结构等基本知识。
   另外一个需要学习的是基本的编译技能，推荐使用gcc，因为可以根据自主选择获得目标文件（gcc -c）、汇编文件(gcc -S)、关闭栈保护(gcc -fno-stack-protector)等选项，可以说功能十分强大。
   具体的C/C++知识要点可以参考我的文集：http://blog.chinaunix.net/special/show/sid/1129.html

二、计算机内存
   计算机的内存是基本的读写存储器，与我们程序最相关的为RAM，这里需要掌握以下几个小的要点：
-1. 字节序：不同的厂商支持不同的写入顺序，有些厂商认为数据写入时应当由内存的低地址开始写入，比如Intel，因此称之为“小端法”；另外一些厂商认为应 当从高地址开始写入，比如Moto，因此称之为“大端法”。后续讨论shellcode时我们将会实际处理这两种写入方法。
-2. 内存中的程序布局：每个进程当然拥有自己的内存空间，进程实际就是程序运行的资源容器，线程才是具体运行的实例。这里我们关注六种主要的内存节，它们是：
-2.1-：.text节，该节与二进制可执行文件的.text节部分一致，主要包含完成工作所需执行的机器指令，该节是只读的，若写入则会导致段错误；
-2.2-：.data节，该节主要用来存储全局初始化变量，如int a = 0，该节大小运行时固定；
-2.3-：.bss节，低于栈（below stack section），该节存储未初始化的全局变量，如int b，该节运行时大小固定；
-2.4-：堆节，该节用于处理程序运行时动态分配的变量，并且分配的空间采取由低地址到高地址的写入方式；
-2.5-：栈节，该节主要处理函数过程调用数据，包括函数内部的变量与语句，但是大多数系统上却是采用由高地址到低地址的方式，这种栈的增长方式导致了魂冲去溢出的存在；
-2.6-：环境/参数节，该节用于保存进程在运行时可能用到的系统级变量的副本，如运行中的进程可访问的路径、shell名称以及主机名等。
-3. 缓冲区、字符串与指针：这部分是C的基础，就不需要再多说了吧？

三、Intel处理器
   处理器部分主要的知识是集中常用的寄存器，如通用寄存器EAX/EBX/ECX/EDX，如段寄存器CS/SS/DS/ES/FS/GS等等，这里比较 重要的是ESP（扩展栈指针），我们经常需要借助ESP来确定栈顶的位置；另一个则是EIP寄存器，其中存放着CPU将要执行的下一条指令的地址。
   更多的信息可以参考：http://blog.chinaunix.net/uid-26275986-id-4334522.html

四、汇编语言基础
   做安全就不能不懂汇编，不一定能用汇编编程，但是读懂汇编是基本的要求，不懂汇编的人终究难深入进安全问题的本质。汇编语言分为ATT与NASM两种格式，虽然其最终生成的机器指令完全一致，但是汇编语言表示却有不同。比如ATT的操作数顺序与NASM的相反：
将0x10写入EAX寄存器：
ATT： Movl %eax, $0x10
NASM: mov 0x10, eax
   可以看出，ATT下常量需要使用$前缀，而寄存器则必须使用%前缀，且操作数顺序相反。汇编语言学起来并不容易，所幸我们不是汇编程序员，我们需要的，仅仅是熟悉一些常用命令，需要的时候能够看懂分析而已：
1. mov：该命令用于将数据从源复制到目的地，复制成功后源数据不会移除；
2. add/sub：add命令用于将源数据与目的数据相加后结果保存在目的地；sub命令用于将源从目的中减去，并将结果存储在目的地；
3. push/pop：push用于压栈，即将一个数据写入栈中；而pop用于弹栈，即从栈中取出栈顶元素，并且保存到操作数中；
4. xor：异或命令，其实是判断二进制位是否相同的运算，不同为异，即‘1’，相同为‘0’，类似于mod2运算；
5. jne/jnz、je/jz、jmp：jne与jnz是一回事，当零标记ZF=0时跳转；ZF=1时je和jz就会跳转；jmp无论何时都会跳转；
6. call/ret：用于函数过程调用与过程返回；
7. inc/dec：该命令用于将目的操作数递增或递减；
8. lea：该命令用于将源操作数的实际地址加载到目的操作数中，如lea eax, [dsi+4]；
9. int：该命令可以向CPU抛出系统中断信号，常见的是0x80，它用于向内核发送系统调用；
   除了基本的汇编命令，还需要了解汇编的寻址模式，主要是各种间接寻址与相对寻址，所幸都不难。另外一个技能是能够使用gdb进行程序的调试，比如设置端点跟踪等。

五、Python编程技能
   这部分主要能够使用Python开发需要的工具就好了，基本的语法概念可以参考主流的教材书籍，也可以参考我的文集：http://blog.chinaunix.net/special/show/sid/1235.html