深入理解计算机系统（CSAPP）课程实验bomb程序炸弹实验日志（phase_1）

刚刚开始学习深入理解计算机系统（CSAPP）（原书第二版），初次接触到汇编语言，课程实验的第一个任务是二进制炸弹实验（bomb），书上的介绍是这样的：二进制炸弹是一个作为目标代码文件提供给学生的程序，运行时，它提示用户输入6个不同的字符串。如果其中的任何一个不正确，炸弹就会“爆炸”，打印出一条错误信息，并且在一个分级（grading）服务器上记录事件日志。学生们必须通过对程序反汇编和逆向工程来测定应该是哪6个字符串，从而解除他们各自炸弹的雷管。该实验教会学生理解汇编语言，并且强制他们学习怎样使用调试器。

本人初学汇编的小白，此实验日志纯粹为记录实验探索过程，巩固自己的知识而写，如有错误，还请指正~

实际上在完成这个实验的过程中，反汇编和调试是最为重要的两个步骤。由于书本使用的是IA32形式的汇编，所以这里使用了Linux系统中的AT&T汇编。在终端对bomb的可执行程序进行反汇编，命令为

objdump -d bomb

反汇编出的代码有接近2000行，所以这里就不列出了。通过对bomb.c的C程序代码的浏览，发现只需要对汇编代码的所有phase部分加以解读就可以了。


首先对phase_1函数进行解读，在Notepad++中查找phase_1函数，汇编代码如下：

08048f61 <phase_1>:
8048f61:	55                   	push   %ebp
8048f62:	89 e5                	mov    %esp,%ebp
8048f64:	83 ec 18             	sub    $0x18,%esp
8048f67:	c7 44 24 04 5c a1 04 	movl   $0x804a15c,0x4(%esp)
8048f6e:	08
8048f6f:	8b 45 08             	mov    0x8(%ebp),%eax
8048f72:	89 04 24             	mov    %eax,(%esp)
8048f75:	e8 31 00 00 00       	call   8048fab <strings_not_equal>
8048f7a:	85 c0                	test   %eax,%eax
8048f7c:	74 05                	je     8048f83 <phase_1+0x22>
8048f7e:	e8 4e 01 00 00       	call   80490d1 <explode_bomb>
8048f83:	c9                   	leave
8048f84:	c3                   	ret
8048f85:	90                   	nop
8048f86:	90                   	nop
8048f87:	90                   	nop
8048f88:	90                   	nop
8048f89:	90                   	nop
8048f8a:	90                   	nop
8048f8b:	90                   	nop
8048f8c:	90                   	nop
8048f8d:	90                   	nop
8048f8e:	90                   	nop
8048f8f:	90                   	nop

首先是为新函数开辟一个帧，申请24个内存空间，内存0x8048f67位置的movl指令将值0x804a15c放入内存的0x4+%esp位置，%esp为栈顶指针在内存中的地址。接下来的mov指令从调用phase_1函数的上级函数中获取参数，参数的位置是0x8+%ebp，并存入寄存器eax。下一步将寄存器eax中的参数放入一个内存地址单元中，而这个单元的地址被存放在寄存器esp中，操作数的内存地址被存放在寄存器中，这样的行为称为寄存器间接寻址。由于不能直接交换两个内存单元中的变量值，即指令的操作数不能同时为存储器，所以要通过寄存器作为一个中转，实现交换。

接下来调用了0x8048fab位置的函数 <strings_not_equal>，从函数名可以看出这是一个判断字符串是否相等的函数。继续往下看，后两行的test+je指令，实现的功能是判断eax中的值是否为0，若为0，则跳转到0x8048f83位置的leave+ret指令，函数的执行结束，否则调用<explode_bomb>函数，即引爆炸弹。这说明如果发生跳转，即eax中的值为全0时，字符串才是成功匹配的，再查看<strings_not_equal>函数的内容可以发现，如果两字符串相等，那么eax的值就会变为全0的状态。可以推测出，进行比较的两个字符串分别是来自内存地址为0x804a15c位置的字符串和phase_1上级函数的参数。进入gdb调试，对内存0x804a15c位置内容以字符串类型查看：

x/s 0x804a15c

得到的结果为：



退出调试，在终端运行bomb可执行程序，输入上述字符串：



提示phase_1已完成。