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ARM反编译中的类型分析技术研究

作　者: 周丽娜
导　师: 尹青
学　校: 解放军信息工程大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: ARM微处理器反编译类型分析中间语言类型属性数据流分析
分类号: TP368.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 19次
引　用: 1次
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内容摘要

以ARM微处理器为核心的嵌入式系统在国防、通信等领域的关键电子设备中得到普遍应用,利用逆向工程技术对其代码的结构和功能进行分析理解具有十分重要的意义,类型分析技术是代码反编译的关键步骤之一。本文在分析ARM汇编指令语义信息的基础上,结合类型变量的定义,归纳总结了类型特征的提取规则,实现了ARM汇编指令类型特征的提取；结合中间语言的特性,设计了中间语言语句的类型属性生成方法,重点阐述了针对中间语言语句表达式中不同种类运算符的处理方法,为原始的未包含类型信息的中间语言添加了类型属性；利用中间语言的类型属性,提出了基于双向数据流分析的类型传播方法,解决了类型信息精确化的问题；分析了存储单元寻址表达式之间的关系特性,设计了数组及结构类型的重构方法；设计并实现了用于ARM反编译的类型分析原型工具。通过大量实例验证了基本类型和复合类型分析方法的正确性,对ARM反编译中的类型分析问题讨论地比较全面、实现简单,具有较强的实用性和可推广性。

全文目录

表目录  6-7
图目录  7-8
摘要  8-9
ABSTRACT  9-10
第一章绪论  10-16
  1.1 研究背景及意义  10-11
  1.2 国内外研究现状分析  11-15
  1.3 研究内容  15
  1.4 论文结构安排  15-16
第二章 ARM反编译系统架构  16-24
  2.1 二进制解析  16-17
  2.2 中间语言翻译  17-21
    2.2.1 中间语言的语法结构  17-20
    2.2.2 汇编指令语义字典  20-21
    2.2.3 SSA形式的中间表示  21
  2.3 基于数据流分析的中间语言优化  21-23
  2.4 类型分析  23
  2.5 本章小结  23-24
第三章基本类型分析  24-39
  3.1 类型变量的定义  24-25
  3.2 ARM指令类型特征提取  25-31
    3.2.1 类型信息的来源  25-26
    3.2.2 类型特征提取规则  26-29
    3.2.3 ARM指令类型特征模式库  29-31
  3.3 基于约束的类型推导  31-36
    3.3.1 类型推导中的约束满足问题  31-32
    3.3.2 中间语句的类型约束  32-33
    3.3.3 类型推导规则  33-36
  3.4 类型属性生成  36-38
  3.5 本章小结  38-39
第四章基于双向数据流分析的类型传播  39-50
  4.1 相关基本概念  39-40
  4.2 类型传播的双向数据流分析框架  40-43
  4.3 数据流方程  43-44
  4.4 类型传播算法  44-48
  4.5 实例及结果分析  48-49
  4.6 本章小结  49-50
第五章复合类型分析  50-60
  5.1 标准C语言中复合类型的存储特点  50-51
  5.2 寻址表达式分析  51-54
    5.2.1 中间语言中的寻址表达式形式  51-52
    5.2.2 寻址表达式的等价关系  52-53
    5.2.3 数组聚集关系  53-54
  5.3 复合数据类型重构实例分析  54-58
    5.3.1 常量下标引用数组实例  54-56
    5.3.2 变量下标引用数组实例  56-58
  5.4 复合类型分析的二义性问题  58-59
  5.5 本章小结  59-60
第六章原型工具的设计与实现  60-65
  6.1 原型工具的框架设计  60
  6.2 基本类型分析模块  60-62
  6.3 复合类型分析模块  62-63
  6.4 结果展示  63-64
  6.5 本章小结  64-65
结束语  65-66
参考文献  66-69
附录A 加法和减法运算类型属性main推导规则  69-70
作者简历攻读硕士学位期间完成的主要工作  70-71
致谢  71

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