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bap

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二進制分析平台

概述

卡內基·梅隆大學二進制分析平台（CMU BAP）是一套公用事業和圖書館，可以分析二進製程序。 BAP支持X86，X86-64，ARM，MIPS，POWERPC，並且可以使用插件添加新的架構。 BAP包括各種分析，標準解釋器，微執行解釋器和符號執行人。 BAP具有其自己的特定領域語言Primus LISP，用於實施分析，指定驗證條件，建模功能（編寫存根），甚至與SMT求解器接口。工具包存儲庫包括可以用BAP實施的各種程序分析工具的示例，可用作實施自定義分析的起點（除教程之外）。 BAP可以用作具有單個BAP實用程序的框架，該框架可以用插件擴展，也可以用作用戶應用程序中嵌入的庫，該庫可以用OCAML或任何其他語言使用C綁定來編寫。我們還為Python提供了一些最小的支持，以使開始學習BAP變得更加容易。

BAP是在CMU，Cylab開發的，並由美國國防部，西門子，波音，Forallsecure和韓國政府的贈款贊助，有關更多信息，請參見贊助商。 BAP用於各種機構，並用作許多有趣項目的骨幹，有些則在下面突出顯示：

CGC獲勝者Forallsecure Mayhem
德雷珀的實驗室CBAT工具
Fraunhofer FKIE CWE檢查器

安裝

使用前構建軟件包

我們為Debian和Red Hat衍生品提供了包裝的二進制包。對於其他分佈，我們提供TGZ檔案。在Debian衍生產品上安裝BAP：

wget https://github.com/BinaryAnalysisPlatform/bap/releases/download/v2.5.0/{bap,libbap,libbap-dev}_2.5.0.deb
sudo dpkg -i {bap,libbap,libbap-dev}_2.5.0.deb

來自來源

我們的二進制包裝不包括OCAML開發環境。如果要在OCAML中編寫分析，則需要使用OPAM或直接克隆和構建此存儲庫來安裝源代碼中的BAP。 OPAM方法是建議的方法。安裝後，以下三個命令應將平台安裝在新創建的開關中。

opam init --comp=4.14.1   # inits opam and install the OCaml compiler
opam install bap          # installs bap and its dependencies
eval $( opam env ) `         # activates opam environment

或者，如果您已經有一個要安裝bap的開關，那就去做

 opam install bap

opam install bap命令還將嘗試使用您的操作系統軟件包管理器安裝BAP的系統依賴項。如果由於缺少系統依賴性而失敗，請嘗試手動安裝它，然後重複opam install bap命令。如果它仍然不起作用，請隨時放棄我們的聊天並在那裡尋求幫助。它是由友好的人負責的，他們會很樂意為您提供幫助。

上面的指令將為您提供最新的BAP穩定版本。如果您對我們的滾動版本感興趣，這些版本會自動更新，每次提交主分支的提交時，您都可以創建一個使用我們的測試存儲庫的新開關

opam switch create bap-testing --repos 
    default,bap=git+https://github.com/BinaryAnalysisPlatform/opam-repository#testing 4.14.1
opam install bap

添加後， bap存儲庫將優先於穩定的存儲庫，您將直接從農場獲得新鮮採摘的BAP包裝。

如果您想手動構建BAP或只想使用BAP內部設備來解決，那麼您可以克隆此存儲庫並手動構建它。我們建議您從新鮮的環境開始而不會安裝BAP，以防止衝突，甚至更好地使用本地開關，例如

git clone [email protected]:BinaryAnalysisPlatform/bap.git && cd bap
opam switch create . --deps-only
dune build && dune install

上面的摘要將克隆，創建一個新鮮的本地開關，安裝所需的依賴項，包括系統一個，最後，用沙丘構建和安裝BAP。另外，如果您已經有一個要構建和安裝bap的開關，則可以使用

 git clone [email protected]:BinaryAnalysisPlatform/bap.git && cd bap
opam install . --deps-only
dune build && dune install

將BAP及其依賴項安裝到當前選擇的開關中。

使用

BAP（例如Docker或Git）是由一個稱為BAP的單個命令行實用程序驅動的。只需在外殼中鍵入bap ，它將打印一條消息，顯示顯示BAP功能。 disassemble命令將採用二進製程序，將其拆卸，將其提升到中間體系結構不可知表表示，構建控制流程圖，最後以拆卸通行證的形式應用階段用戶定義的分析。最後， --dump選項（簡稱-d ）將以指定格式輸出結果程序。這是默認命令，因此您甚至不需要指定它，例如，以下內容將拆卸並將/bin/echo二進制二進制於您的計算機上：

bap /bin/echo -d

請注意，與objdump不同，此命令將構建程序的控制流程圖。如果您只想將一個接一個二進制的每個指令（所謂的線性掃描拆卸器模式）倒置，那麼您可以使用objdump命令，例如

bap objdump /bin/echo --show-{insn=asm,bil}

如果您的輸入是機器代碼的斑點，而不是可執行文件，則可以使用raw加載程序，例如

bap objdump /bin/echo --loader=raw --raw-base=0x400000 --show-{insn=asm,bil}

原始加載程序採用一些參數，例如偏移，長度和基礎地址，這使其成為瑞士刀，您可以用作易於bap的格式的罐頭開瓶器。 RAW加載程序適用於打開文件的所有命令，例如，如果將raw加載程序與disassemble命令一起使用，則BAP仍將自動識別函數啟動並構建合適的CFG，甚至不知道代碼在二進制中的位置，

bap /bin/echo --loader=raw --raw-base=0x400000 -d

如果您想用字節手動播放，例如，鍵入手動編碼的指令，查看BAP如何分解它以及它具有什麼語義，那麼mc就是您要尋找的命令。它以LLVM中的相應實用程序而命名，並且代表機器代碼，並且與objdump命令具有相同的接口，除了它採用ASCII編碼指令而不是二進製文件，例如

bap mc --show-{insn=asm,bil} -- 48 83 ec 08

或者

 bap mc --show-{insn=asm,bil} "x48x83xecx08"

它識別一些輸入格式（包括llvm-mc用於其-show-encoding選項）。請參閱文檔以獲取更多詳細信息。

擴展

寫自己的分析

BAP是一個基於插件的框架，如果您想開發一個新的分析，則可以編寫插件，構建，安裝，並且可以與其餘的BAP一起使用而無需重新編譯。您可以使用許多擴展點來添加新的分析，更改現有甚至構建自己的應用程序。我們將從一個簡單的示例開始，該示例會記錄到拆卸命令的拆卸通道。假設我們要編寫一個分析，以估算跳躍指令與二進制指令總數的比率。我們將首先在一個空文件夾中創建一個名為jmp.ml的空文件（文件夾名稱無關緊要）。接下來，使用我們喜歡的文本編輯器，我們將在其中包含以下代碼：

 open Core_kernel
open Bap_main
open Bap.Std

let counter = object
  inherit [ int * int ] Term. visitor
  method ! enter_term _ _ (jmps,total) = jmps,total + 1
  method ! enter_jmp _ (jmps,total) = jmps + 1 ,total
end

let main proj =
  let jmps,total = counter#run ( Project. program proj) ( 0 , 0 ) in
  printf " ratio = %d/%d = %g n " jmps total ( float jmps /. float total)

let () = Extension. declare @@ fun _ctxt ->
   Project. register_pass' main;
   Ok ()

現在，我們可以使用以下命令來構建，安裝和運行分析：

 bapbuild jmp.plugin
bapbundle install jmp.plugin
bap /bin/echo --pass=jmp

讓我們簡要瀏覽代碼。 counter對像是一個由一對計數器組成的訪客。第一個計數器跟踪JMP項的數量，並且每次輸入任何學期時，第二個計數器都會增加。 main函數僅運行計數器並打印輸出。我們聲明我們的擴展名使用擴展名。從bap_main庫中的declare函數。擴展名只是接收上下文的函數（可用於獲得配置參數）。在此功能中，我們使用Project.register_pass函數將main函數註冊為通過。

可以在我們的教程中找到一個更複雜的示例，以及使用Python的示例。

用沙丘構建插件

您還可以使用沙丘構建和安裝BAP插件。為此，您需要定義庫並使用使用此庫的plugin節。以下是模板dune文件，

 (library
 (name FOO)
 (public_name OUR-FOO.plugin)
 (libraries bap bap-main))

(plugin
 (name FOO)
 (package OUR-FOO)
 (libraries OUR-FOO.plugin)
 (site (bap-common plugins)))

在上述片段中大寫的evewing是一個佔位符，您可以用適當的私人和公共名稱代替插件。請注意， .plugin擴展是不需要的，而是被視為良好的慣例。

互動式重複

BAP還發出了交互式檯面式載baptop 。這是一個類似殼的實用程序，可以交互評估OCAML表達式並打印其值。它將加載BAP庫並為您初始化所有插件，因此您可以交互探索廣闊的BAP世界。 baptop Utility還可以用作非相互作用的解釋器，因此您可以運行OCAML腳本，例如，例如， baptop myscript.ml ，甚至可以使用文件頂部的sha-bang使用Sha-bang來指定它，例如， #!/usr/bin/env baptop 。我們使用UTOP構建了baptop ，但是您可以輕鬆地使用任何其他OCAML Toplevel，包括ocaml本身，只需加載bap.top庫，例如，用於Vanilla ocaml Toplevel使用以下指令

 #use " topfind " ;;
#require " bap.top " ;;

學習

我們了解BAP是巨大的，很容易迷路。我們正在不斷地改進文檔，以確保徹底記錄BAP API中的每個功能。但是，以手冊或教程的形式編寫更高級別的準則要困難得多，而且非常耗時，尤其是考慮到我們的研究人員和用戶的目標有何不同。因此，我們採用了一種向後的鏈接方法，寧願回答真實的問題，而不是過早地試圖解決所有可能的問題。我們很高興在您的聊天中見到您，這些功能可搜索，由Google，Archive索引。

我們偶爾會寫信給我們的博客和Wiki，並鼓勵每個人為他們倆做出貢獻。您也可以在Stackoverflow上發布問題，也可以在OCAML板上討論BAP。我們還有一個可愛的Discord頻道，其流量遠低於我們的吉特。

貢獻

BAP是由社區建造的，我們歡迎所有願意根據麻省理工學院許可證共享它們的作者的貢獻。如果您不認為您的分析或工具適合此存儲庫（例如，它的用途有限，沒有完全準備，不符合我們的標準等），那麼您可以考慮為我們的Bap-Plugins存儲庫做出貢獻，該存儲庫是有用的BAP插件集合的集合，這些插件的集合不足以成熟，無法包含在主要分佈中。另外，您可以考慮使用工具擴展我們的工具包。

當然，無需將您的工作提交給我們的一個存儲庫。 BAP是一個基於插件的框架，您的代碼可以在任何地方託管並擁有任何許可證（包括專有）。如果您想向社區提供您的作品，那麼最好通過OPAM發布它是個好主意。