CSAPP Bomblab 题解
这应该是我写过最长的实验报告了……
做的时候就感觉到，不愧是 CMU 的镇系神课，游戏化的关卡设计和埋藏的彩蛋都给人做下去的动力。所以虽然有点难（富有挑战性），但是很有意思。
实验环境
我个人进行本实验的环境是 Kali GNU/Linux Rolling x86_64。
HNU 课程组的老师给每个同学都生成了不同的 bomb，所以以下只是我的 bomb 的答案与解析。
/***************************************************************************
* Dr. Evil's Insidious Bomb, Version 1.1
* Copyright 2011, Dr. Evil Incorporated. All rights reserved.
*
* LICENSE:
*
* Dr. Evil Incorporated (the PERPETRATOR) hereby grants you (the
* VICTIM) explicit permission to use this bomb (the BOMB). This is a
* time limited license, which expires on the death of the VICTIM.
* The PERPETRATOR takes no responsibility for damage, frustration,
* insanity, bug-eyes, carpal-tunnel syndrome, loss of sleep, or other
* harm to the VICTIM. Unless the PERPETRATOR wants to take credit,
* that is. The VICTIM may not distribute this bomb source code to
* any enemies of the PERPETRATOR. No VICTIM may debug,
* reverse-engineer, run "strings" on, decompile, decrypt, or use any
* other technique to gain knowledge of and defuse the BOMB. BOMB
* proof clothing may not be worn when handling this program. The
* PERPETRATOR will not apologize for the PERPETRATOR's poor sense of
* humor. This license is null and void where the BOMB is prohibited
* by law.
***************************************************************************/
phase_1：字符串
使用 objdump 反编译后，审计这段 phase_1 的汇编代码：
00000000000015e7 <phase_1>:
15e7: f3 0f 1e fa endbr64
15eb: 48 83 ec 08 sub $0x8,%rsp
15ef: 48 8d 35 56 1b 00 00 lea 0x1b56(%rip),%rsi # 314c <_IO_stdin_used+0x14c>
15f6: e8 bf 05 00 00 call 1bba <strings_not_equal>
15fb: 85 c0 test %eax,%eax
15fd: 75 05 jne 1604 <phase_1+0x1d>
15ff: 48 83 c4 08 add $0x8,%rsp
1603: c3 ret
1604: e8 c5 06 00 00 call 1cce <explode_bomb>
1609: eb f4 jmp 15ff <phase_1+0x18>
可以看到调用了 strings_not_equal 函数，通过函数名可以猜测这个函数是用来比较两个字符串是否相等的。同时可以看到之后的代码，根据其结果 eax 寄存器的值进行了跳转，离开了 phase_1 函数。
那么，比较的两个对象（也就是传入 strings_not_equal 的两个字符串参数），一个是我们之前输入的字符串，一个是 bomb1 的答案。再看 15ef 这一行的 lea 语句，算出了一个地址放在 rsi 寄存器中，作为 strings_not_equal 的参数之一，显然这是 bomb1 的答案字符串存放的地址。
那么在运行的时候，只要看看 rsi 存放的地址对应的内存存放的字符串，就能得到答案了。
使用 gdb 运行，在 phase_1 打断点，然后不断 ni 直到 15f6 这一行，然后：
(gdb) i r rsi
rsi 0x55555555714c 93824992244044
(gdb) x/4bs $rsi
0x55555555714c: "Crikey! I have lost my mojo!"
0x555555557169: "%d %c %d"
0x555555557172: ""
0x555555557173: ""
得到答案：Crikey! I have lost my mojo!。
事实上，rdi 存储函数的第一个参数，rsi 存储第二个，rdx 则是第三个，rcx 是第四个。如果我们查看此时 rdi 存储的地址处的内存存放的字符串，就能看见我们输入的内容：
(gdb) i r rdi
rdi 0x555555559700 93824992253696
(gdb) x/4bs $rdi
0x555555559700 <input_strings>: "test input"
0x55555555970b <input_strings+11>: ""
0x55555555970c <input_strings+12>: ""
0x55555555970d <input_strings+13>: ""
phase_2：循环
000000000000160b <phase_2>:
160b: f3 0f 1e fa endbr64
160f: 55 push %rbp
1610: 53 push %rbx
1611: 48 83 ec 28 sub $0x28,%rsp
1615: 64 48 8b 04 25 28 00 mov %fs:0x28,%rax
161c: 00 00
161e: 48 89 44 24 18 mov %rax,0x18(%rsp)
1623: 31 c0 xor %eax,%eax
1625: 48 89 e6 mov %rsp,%rsi
1628: e8 cd 06 00 00 call 1cfa <read_six_numbers>
162d: 83 3c 24 00 cmpl $0x0,(%rsp)
1631: 78 0a js 163d <phase_2+0x32>
1633: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp
1636: bb 01 00 00 00 mov $0x1,%ebx
163b: eb 13 jmp 1650 <phase_2+0x45>
163d: e8 8c 06 00 00 call 1cce <explode_bomb>
1642: eb ef jmp 1633 <phase_2+0x28>
1644: 83 c3 01 add $0x1,%ebx
1647: 48 83 c5 04 add $0x4,%rbp
164b: 83 fb 06 cmp $0x6,%ebx
164e: 74 11 je 1661 <phase_2+0x56>
1650: 89 d8 mov %ebx,%eax
1652: 03 45 00 add 0x0(%rbp),%eax
1655: 39 45 04 cmp %eax,0x4(%rbp)
1658: 74 ea je 1644 <phase_2+0x39>
165a: e8 6f 06 00 00 call 1cce <explode_bomb>
165f: eb e3 jmp 1644 <phase_2+0x39>
1661: 48 8b 44 24 18 mov 0x18(%rsp),%rax
1666: 64 48 2b 04 25 28 00 sub %fs:0x28,%rax
166d: 00 00
166f: 75 07 jne 1678 <phase_2+0x6d>
1671: 48 83 c4 28 add $0x28,%rsp
1675: 5b pop %rbx
1676: 5d pop %rbp
1677: c3 ret
1678: e8 d3 fb ff ff call 1250 <__stack_chk_fail@plt>
可以猜到 read_six_numbers 这个函数用于读取 6 个数字。根据使用 gdb 时的调用追踪情况，它调用了 sscanf 等函数从输入的字符串中读取了数字。
这些数字依次放在 rsp 到 rsp + 0x18 的位置，使用 x/6wd 就可以看见（这里我们依次输入的是 5、6、7、8、9、10）：
(gdb) x/16wd $rsp
0x7fffffffe080: 5 6 7 8
0x7fffffffe090: 9 10 867141120 645910443
0x7fffffffe0a0: 0 0 -7720 32767
0x7fffffffe0b0: 1 0 1431655691 21845
汇编代码的可读性很低，因为它是从机器的角度编写的，而现在我们要从人的角度来审视。所以可以对汇编代码进行改写，先将每一步的含义用可以看懂的人话写出来，然后将其中发现的条件判断和循环抽出来，我们就得到了类似高级语言的伪代码（从 162d 开始）：
if (a[0] < 0) boom();
rbp = rsp;
ebx = 0x1;
eax = ebx = 0x1;
eax += a[0] (= a[0] + 1);
if (eax != a[1]) boom();
// ebx is 0x1 now
for (;;){
ebx++;
rbp += 0x4;
if (ebx == 0x06) break;
eax = ebx;
eax += a[rbp] (eax = a[rbp] + ebx);
if (eax != a[rbp+4]) bomb();
}
rax = (rsp + 0x18); // = a[5]
没错，这里 jump 来 jump 去的代码实现了循环。
根据以上代码的分析，我们输入的六个数（从 0 到 5 编号）必须满足这样的关系：a[0]+1=a[1]，a[1]+2=a[2]，a[2]+3=a[3]，……
一个可能的答案是：
1 2 4 7 11 16
这段代码中出现了几次形如 sub %fs:0x28,%rax 的代码，这些代码是干什么用的呢？
1615: 64 48 8b 04 25 28 00 mov %fs:0x28,%rax
...
1666: 64 48 2b 04 25 28 00 sub %fs:0x28,%rax
166d: 00 00
166f: 75 07 jne 1678 <phase_2+0x6d>
...
1678: e8 d3 fb ff ff call 1250 <__stack_chk_fail@plt>
根据最后一行的调用可以猜到，这是某种栈保护的机制。事实上 %fs:0x28 这个位置存的是一个随机数（gdb 的时候查看 rax 就能看到一个乱七八糟的数），在主体部分代码运行完之后再次检查这个值是否改变，以此判断是否遭受了缓冲区溢出。没错，这就是传说中的 Canary 机制。
phase_3：跳转表
000000000000167d <phase_3>:
167d: f3 0f 1e fa endbr64
1681: 48 83 ec 28 sub $0x28,%rsp
1685: 64 48 8b 04 25 28 00 mov %fs:0x28,%rax
168c: 00 00
168e: 48 89 44 24 18 mov %rax,0x18(%rsp)
1693: 31 c0 xor %eax,%eax
1695: 48 8d 4c 24 0f lea 0xf(%rsp),%rcx
169a: 48 8d 54 24 10 lea 0x10(%rsp),%rdx
169f: 4c 8d 44 24 14 lea 0x14(%rsp),%r8
16a4: 48 8d 35 be 1a 00 00 lea 0x1abe(%rip),%rsi # 3169 <_IO_stdin_used+0x169>
16ab: e8 50 fc ff ff call 1300 <__isoc99_sscanf@plt>
...
首先看 16a4 开始的这两行，调用了 sscanf，而显然这个 rsi 存放的是其参数。
查看 rsi 的地址存放的内存，发现是 %d %c %d。看来，读入的是一个 int、一个 char、一个 int。以下方便起见，计为 d1、c、d2。
重新运行这个程序到 phase_3，输入符合要求的读入数据（例如 12 k 34，事实上这个输入会爆炸），查看栈，可以看到我们输入的第一个数字被放在 rsp + 16 位置，第二个数字放在 rsp + 20 位置，而这个 char（k 是 0x6b）则放在 rsp+15 位置。
(gdb) x/8wd $rsp
0x7fffffffe090: 1 0 1431657851 1795183957
0x7fffffffe0a0: 12 34 771968000 926201343
(gdb) x/32bx $rsp
0x7fffffffe090: 0x01 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00
0x7fffffffe098: 0x7b 0x5d 0x55 0x55 0x55 0x55 0x00 0x6b
0x7fffffffe0a0: 0x0c 0x00 0x00 0x00 0x22 0x00 0x00 0x00
0x7fffffffe0a8: 0x00 0x4c 0x03 0x2e 0xff 0xb5 0x34 0x37
接下来注意看这几行代码：
000000000000167d <phase_3>:
...
16c0: 8b 44 24 10 mov 0x10(%rsp),%eax
16c4: 48 8d 15 b5 1a 00 00 lea 0x1ab5(%rip),%rdx # 3180 <_IO_stdin_used+0x180>
16cb: 48 63 04 82 movslq (%rdx,%rax,4),%rax
16cf: 48 01 d0 add %rdx,%rax
16d2: 3e ff e0 notrack jmp *%rax
...
显然从 3180 开始是一个跳转表，跳转的依据是 d1（所以要判断 d1 不大于 7！）。gdb 运行时 3180 位置分配的是 0x555555557180 这个地址（rdx 寄存器存放的地址）。查看这个跳转表：
(gdb) x/16wx 0x555555557180
0x555555557180: 0xffffe55c 0xffffe57e 0xffffe5a0 0xffffe5c2
0x555555557190: 0xffffe5e1 0xffffe5fc 0xffffe617 0xffffe632
0x5555555571a0 <array.0>: 0x0000000a 0x00000002 0x0000000e 0x00000007
0x5555555571b0 <array.0+16>: 0x00000008 0x0000000c 0x0000000f 0x0000000b
rdx 这个基址运行时是 0x555555557180，在 objdump 中是 3180，它加上跳转表某一项的内容就是跳转的实际目标地址。
将所有表项加上 3180 并截断，可以得到我们的跳转表：
0: 16dc
1: 16fe
2: 1720
3: 1742
4: 1761
5: 177c
6: 1797
7: 17b2
接下来的代码就都是由跳转的方式进入的。我们将每个入口标出来，每块分别进行分析：
000000000000167d <phase_3>:
...
0 16dc: b8 62 00 00 00 mov $0x62,%eax // al = 'b'
16e1: 81 7c 24 14 70 02 00 cmpl $0x270,0x14(%rsp) // 0x270 = 624 == d2
16e8: 00
16e9: 0f 84 e8 00 00 00 je 17d7 <phase_3+0x15a>
16ef: e8 da 05 00 00 call 1cce <explode_bomb>
16f4: b8 62 00 00 00 mov $0x62,%eax
16f9: e9 d9 00 00 00 jmp 17d7 <phase_3+0x15a>
1 16fe: b8 78 00 00 00 mov $0x78,%eax // al = 'x'
1703: 81 7c 24 14 2d 03 00 cmpl $0x32d,0x14(%rsp) // 0x32d = 813 == d2
170a: 00
170b: 0f 84 c6 00 00 00 je 17d7 <phase_3+0x15a>
1711: e8 b8 05 00 00 call 1cce <explode_bomb>
1716: b8 78 00 00 00 mov $0x78,%eax
171b: e9 b7 00 00 00 jmp 17d7 <phase_3+0x15a>
2 1720: b8 75 00 00 00 mov $0x75,%eax // al = 'u'
1725: 81 7c 24 14 8c 00 00 cmpl $0x8c,0x14(%rsp) // 0x8c = 140 == d2
172c: 00
172d: 0f 84 a4 00 00 00 je 17d7 <phase_3+0x15a>
1733: e8 96 05 00 00 call 1cce <explode_bomb>
1738: b8 75 00 00 00 mov $0x75,%eax
173d: e9 95 00 00 00 jmp 17d7 <phase_3+0x15a>
3 1742: b8 70 00 00 00 mov $0x70,%eax // al = 'p'
1747: 81 7c 24 14 09 01 00 cmpl $0x109,0x14(%rsp) // 0x109 = 265 == d2
174e: 00
174f: 0f 84 82 00 00 00 je 17d7 <phase_3+0x15a>
1755: e8 74 05 00 00 call 1cce <explode_bomb>
175a: b8 70 00 00 00 mov $0x70,%eax
175f: eb 76 jmp 17d7 <phase_3+0x15a>
4 1761: b8 71 00 00 00 mov $0x71,%eax // al = 'q'
1766: 81 7c 24 14 5f 03 00 cmpl $0x35f,0x14(%rsp) // 0x35f = 863 == d2
176d: 00
176e: 74 67 je 17d7 <phase_3+0x15a>
1770: e8 59 05 00 00 call 1cce <explode_bomb>
1775: b8 71 00 00 00 mov $0x71,%eax
177a: eb 5b jmp 17d7 <phase_3+0x15a>
5 177c: b8 6f 00 00 00 mov $0x6f,%eax // al = `o`
1781: 81 7c 24 14 e5 03 00 cmpl $0x3e5,0x14(%rsp) // 0x3e5 = 997 == d2
1788: 00
1789: 74 4c je 17d7 <phase_3+0x15a>
178b: e8 3e 05 00 00 call 1cce <explode_bomb>
1790: b8 6f 00 00 00 mov $0x6f,%eax
1795: eb 40 jmp 17d7 <phase_3+0x15a>
6 1797: b8 71 00 00 00 mov $0x71,%eax // al = `q`
179c: 81 7c 24 14 e0 00 00 cmpl $0xe0,0x14(%rsp) // 0xe0 = 224 == d2
17a3: 00
17a4: 74 31 je 17d7 <phase_3+0x15a>
17a6: e8 23 05 00 00 call 1cce <explode_bomb>
17ab: b8 71 00 00 00 mov $0x71,%eax
17b0: eb 25 jmp 17d7 <phase_3+0x15a>
7 17b2: b8 64 00 00 00 mov $0x64,%eax // al = `d`
17b7: 81 7c 24 14 48 03 00 cmpl $0x348,0x14(%rsp) // 0x348 = 840 == d2
17be: 00
17bf: 74 16 je 17d7 <phase_3+0x15a>
17c1: e8 08 05 00 00 call 1cce <explode_bomb>
17c6: b8 64 00 00 00 mov $0x64,%eax
17cb: eb 0a jmp 17d7 <phase_3+0x15a>
17cd: e8 fc 04 00 00 call 1cce <explode_bomb>
17d2: b8 6d 00 00 00 mov $0x6d,%eax
x 17d7: 38 44 24 0f cmp %al,0xf(%rsp) // rax == c
17db: 75 15 jne 17f2 <phase_3+0x175>
17dd: 48 8b 44 24 18 mov 0x18(%rsp),%rax
17e2: 64 48 2b 04 25 28 00 sub %fs:0x28,%rax
17e9: 00 00
17eb: 75 0c jne 17f9 <phase_3+0x17c>
17ed: 48 83 c4 28 add $0x28,%rsp
17f1: c3 ret
17f2: e8 d7 04 00 00 call 1cce <explode_bomb>
17f7: eb e4 jmp 17dd <phase_3+0x160>
17f9: e8 52 fa ff ff call 1250 <__stack_chk_fail@plt>
可以看到，每个块都一开始将 eax 赋值（其实只动了 al），然后每一块对于 d2 有不同的要求，满足要求后跳转到最后的 17d7。
进入 17d7 后再判断 al 是否和 c 相等，如果是则可以成功 return 了。
所以正确答案有七个：
0 b 624
1 x 813
2 u 140
3 p 265
4 q 863
5 o 997
6 q 224
7 d 840
phase_4：递归
0000000000001839 <phase_4>:
1839: f3 0f 1e fa endbr64
183d: 48 83 ec 18 sub $0x18,%rsp
1841: 64 48 8b 04 25 28 00 mov %fs:0x28,%rax
1848: 00 00
184a: 48 89 44 24 08 mov %rax,0x8(%rsp)
184f: 31 c0 xor %eax,%eax
1851: 48 89 e1 mov %rsp,%rcx
1854: 48 8d 54 24 04 lea 0x4(%rsp),%rdx
1859: 48 8d 35 b7 1a 00 00 lea 0x1ab7(%rip),%rsi # 3317 <array.0+0x177>
1860: e8 9b fa ff ff call 1300 <__isoc99_sscanf@plt>
1865: 83 f8 02 cmp $0x2,%eax
1868: 75 0b jne 1875 <phase_4+0x3c>
...
看到这个函数的开头依然是和 phase_3 类似用 sscanf 处理数据，则同样查看 rsi 存的地址位置的字符串，发现是 %d %d。说明该程序读入两个 int。
接下来又是典型的判断，如果读到的 int 不等于两个则爆炸。
此时查看栈，和上一题类似，读入的 d1 和 d2 依此放在 (rsp + 4)、(rsp)。
接下来的代码是这样的：
0000000000001839 <phase_4>:
...
186a: 8b 04 24 mov (%rsp),%eax // eax = d2
186d: 83 e8 02 sub $0x2,%eax // eax = d2-2
1870: 83 f8 02 cmp $0x2,%eax // eax <> 2?
1873: 76 05 jbe 187a <phase_4+0x41> // if eax <= 2 (d2 <= 4) jump
1875: e8 54 04 00 00 call 1cce <explode_bomb> // else boom!
...
上面这段从 186a 到 1875 的部分将 d2 减去 2 后与 2 进行无符号比较，实际上实现的是判断 d2 是否属于 $[2, 4]$，如果不在此范围则爆炸。
0000000000001839 <phase_4>:
...
187a: 8b 34 24 mov (%rsp),%esi // esi = d2 (argument 2)
187d: bf 07 00 00 00 mov $0x7,%edi // edi = 7 (argument 1)
1882: e8 77 ff ff ff call 17fe <func4>
1887: 39 44 24 04 cmp %eax,0x4(%rsp)
188b: 75 15 jne 18a2 <phase_4+0x69>
188d: 48 8b 44 24 08 mov 0x8(%rsp),%rax
1892: 64 48 2b 04 25 28 00 sub %fs:0x28,%rax
1899: 00 00
189b: 75 0c jne 18a9 <phase_4+0x70>
189d: 48 83 c4 18 add $0x18,%rsp
18a1: c3 ret
18a2: e8 27 04 00 00 call 1cce <explode_bomb>
18a7: eb e4 jmp 188d <phase_4+0x54>
18a9: e8 a2 f9 ff ff call 1250 <__stack_chk_fail@plt>
...
上面这一部分调用了 func4 函数（代码如下），将其返回值（eax）和 d1 进行比较，如果相等就正常结束（拆除炸弹）。
调用 func4 函数时，其第一个参数 edi 是 7，第二个参数 esi 是 d2。我们查看 func4 函数：
00000000000017fe <func4>:
17fe: f3 0f 1e fa endbr64
1802: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
1807: 85 ff test %edi,%edi // if edi <= 0
1809: 7e 2d jle 1838 <func4+0x3a> // return 0
180b: 41 54 push %r12
180d: 55 push %rbp
180e: 53 push %rbx
180f: 89 fb mov %edi,%ebx // ebx = a1 = 7
1811: 89 f5 mov %esi,%ebp // save esi
1813: 89 f0 mov %esi,%eax // eax = a2 = d2
1815: 83 ff 01 cmp $0x1,%edi // edi == 1?
1818: 74 19 je 1833 <func4+0x35> // return d2
181a: 8d 7f ff lea -0x1(%rdi),%edi // edi -= 1
181d: e8 dc ff ff ff call 17fe <func4>
1822: 44 8d 24 28 lea (%rax,%rbp,1),%r12d // r12d = rax + esi
1826: 8d 7b fe lea -0x2(%rbx),%edi // edi = rbx - 2
1829: 89 ee mov %ebp,%esi // restore esi
182b: e8 ce ff ff ff call 17fe <func4>
1830: 44 01 e0 add %r12d,%eax // eax += r12d = 2eax + esi
1833: 5b pop %rbx
1834: 5d pop %rbp
1835: 41 5c pop %r12
1837: c3 ret
1838: c3 ret
对 r12、rbp、rbx 压栈，是因为这三个寄存器是 callee-saved。
注意到 1811 行把 esi 复制到了 ebp，1829 行又将 ebp 放回了 esi。不难猜测，这是在调用 func4 前后保存 esi，esi 是 caller-saved。
接下来就是递归调用 func4 函数。这一部分如果手动模拟非常复杂（并且每个 func4 里最多调用了两次 func4）。我们可以先通过将汇编代码转换为逻辑伪代码的方式，尝试一下「复原」C 代码（差不多就是人肉 IDA）。
auto func4(int x, int y){ // x:edi; y:esi; z:edx; w:r12
if (x <= 0) return 0;
int z = x;
if (x == 1) return y;
x--;
int w = func4(x, y) + y;
x = z - 2;
return func4(x, y) + w;
}
// simplify futher:
auto func4(int x, int y){
if (x <= 0) return 0;
if (x == 1) return y;
return func4(x-2, y) + func4(x-1, y) + y;
}
复原出这个代码，func4 的函数逻辑就很清晰了。可以递推计算出 func4(7, y) = 33y。
别忘了我们最初的目标，我们是要输入这样的 d1 和 d2：
d2 为 2、3 或 4； func4(7, d2) = 33 * d2 = d1。所以可能的答案有如下几种：
66 2
99 3
132 4
phase_5：简单链表
直接看 phase_5 函数，依然先看读入数据的部分：
00000000000018ae <phase_5>:
18ae: f3 0f 1e fa endbr64
18b2: 48 83 ec 18 sub $0x18,%rsp
18b6: 64 48 8b 04 25 28 00 mov %fs:0x28,%rax
18bd: 00 00
18bf: 48 89 44 24 08 mov %rax,0x8(%rsp)
18c4: 31 c0 xor %eax,%eax
18c6: 48 8d 4c 24 04 lea 0x4(%rsp),%rcx
18cb: 48 89 e2 mov %rsp,%rdx
18ce: 48 8d 35 42 1a 00 00 lea 0x1a42(%rip),%rsi # 3317 <array.0+0x177>
18d5: e8 26 fa ff ff call 1300 <__isoc99_sscanf@plt>
18da: 83 f8 01 cmp $0x1,%eax
18dd: 7e 5a jle 1939 <phase_5+0x8b>
...
phase_5 函数的开头还是和前面一样用到了 sscanf，读取 rsi 处的内存可以看到格式字符串是 %d %d，也就是读入两个 int。接下来一样判断如果读入的数字不足 2 个就爆炸。
读入的两个数字计为 d1、d2，查看栈可以得知它们分别存在 (rsp) 和 (rsp + 4)。
接下来：
00000000000018ae <phase_5>:
...
18df: 8b 04 24 mov (%rsp),%eax // eax = d1
18e2: 83 e0 0f and $0xf,%eax // eax = d1 & 0xf
18e5: 89 04 24 mov %eax,(%rsp) // d1 &= 0xf
18e8: 83 f8 0f cmp $0xf,%eax
18eb: 74 32 je 191f <phase_5+0x71>
...
这一小段代码将 d1 取出来 and 上一个 0xf 再放回去，再判断其是否等于 0xf，如果等于就爆炸。所以，d1 & 0xf 不能等于 15。
此时 d1 & 0xf 存放在 eax 里。继续看下面的代码：
00000000000018ae <phase_5>:
...
18ed: b9 00 00 00 00 mov $0x0,%ecx
18f2: ba 00 00 00 00 mov $0x0,%edx
18f7: 48 8d 35 a2 18 00 00 lea 0x18a2(%rip),%rsi # 31a0 <array.0>
18fe: 83 c2 01 add $0x1,%edx
1901: 48 98 cltq
1903: 8b 04 86 mov (%rsi,%rax,4),%eax
1906: 01 c1 add %eax,%ecx
1908: 83 f8 0f cmp $0xf,%eax
190b: 75 f1 jne 18fe <phase_5+0x50>
190d: c7 04 24 0f 00 00 00 movl $0xf,(%rsp)
1914: 83 fa 0f cmp $0xf,%edx
1917: 75 06 jne 191f <phase_5+0x71>
1919: 39 4c 24 04 cmp %ecx,0x4(%rsp)
191d: 74 05 je 1924 <phase_5+0x76>
191f: e8 aa 03 00 00 call 1cce <explode_bomb>
1924: 48 8b 44 24 08 mov 0x8(%rsp),%rax
1929: 64 48 2b 04 25 28 00 sub %fs:0x28,%rax
1930: 00 00
1932: 75 0c jne 1940 <phase_5+0x92>
1934: 48 83 c4 18 add $0x18,%rsp
1938: c3 ret
1939: e8 90 03 00 00 call 1cce <explode_bomb>
193e: eb 9f jmp 18df <phase_5+0x31>
1940: e8 0b f9 ff ff call 1250 <__stack_chk_fail@plt>
似乎 rsi 开始存放的是一个常量数组（有点类似之前的跳转表）。打印出来是这样的：
(gdb) x/32wx 0x5555555571a0
0x5555555571a0 <array.0>: 0x0000000a 0x00000002 0x0000000e 0x00000007
0x5555555571b0 <array.0+16>: 0x00000008 0x0000000c 0x0000000f 0x0000000b
0x5555555571c0 <array.0+32>: 0x00000000 0x00000004 0x00000001 0x0000000d
0x5555555571d0 <array.0+48>: 0x00000003 0x00000009 0x00000006 0x00000005
0x5555555571e0: 0x21776f57 0x756f5920 0x20657627 0x75666564
0x5555555571f0: 0x20646573 0x20656874 0x72636573 0x73207465
0x555555557200: 0x65676174 0x00000021 0x79206f53 0x7420756f
0x555555557210: 0x6b6e6968 0x756f7920 0x6e616320 0x6f747320
把这个表 key-value 列出来，内容是这样的：
0: 10
1: 2
2: 14
3: 7
4: 8
5: 12
6: 15
7: 11
8: 0
9: 4
10: 1
11: 13
12: 3
13: 9
14: 6
15: 5
上面的代码 190b 行跳转回了 18fe，说明这又是一个类似循环的东西。我们还是尝试将 C 代码复原出来：
// x:ecx; y:edx; t:eax;
x = y = 0;
t = d1 & 0xf;
do {
y++;
t = a[t];
x += t;
} while (t != 0xf);
d1 = 0xf;
if (y != 0xf) boom();
if (x != d2) boom();
ret = (rsp+8);
return;
不难发现这个表项内容是 0 到 15 的一个排列，其实这是一个单向链表！
而 while 循环停下的条件是 t 为 0xf，也就是出口为 15。其中累计跳转次数（y）必须是 15，并且累积的 x 必须最终和 d2 相等。
经过反向的查找（倒着走 15 步），可以得知链表的入口为 5。
走 15 步，只有 (15, 5) 这条边没有经过，可算得总和是 115。所以这一关的答案是：
5 115
phase_6：二重循环与链表
看这题的函数汇编代码非常长，直接一起阅读令人望而生畏。所以，将这个函数的代码分成几块（部分）来阅读是一个好方法。
代码之间有很多 jump 的跳转关系，如何将代码分块呢？首先当然是逻辑上凭感觉分块，其次分块之后尽量让函数在每块之内跳来跳去，每块只有一个入口和出口。这样就可以说将函数分为了几个子函数，只有子函数内部存在循环等复杂结构。
依然首先看看读入数据的部分：
0000000000001945 <phase_6>:
1945: f3 0f 1e fa endbr64
1949: 41 56 push %r14
194b: 41 55 push %r13
194d: 41 54 push %r12
194f: 55 push %rbp
1950: 53 push %rbx
1951: 48 83 ec 60 sub $0x60,%rsp
1955: 64 48 8b 04 25 28 00 mov %fs:0x28,%rax
195c: 00 00
195e: 48 89 44 24 58 mov %rax,0x58(%rsp)
1963: 31 c0 xor %eax,%eax
1965: 49 89 e5 mov %rsp,%r13
1968: 4c 89 ee mov %r13,%rsi
196b: e8 8a 03 00 00 call 1cfa <read_six_numbers>
...
这一部分是开头工作，没什么特别重要的。一上来就保存了 r14、r13、r12、rbp、rbx 一大堆寄存器（说明在下面这些寄存器都用到了），然后开了挺大的一个栈空间。
接下来依然是 Canary 机制，不同之处在于后面 rax 也要被用到，所以将 Canary 存进 rax 又将 rax 暂存了起来，然后将 eax 清零了。
接下来，将 rsp 存放到 rsi 作为 read_six_numbers 的参数，这个参数并不是标示传入的字符串，而是标示读到的数据存储的位置。读取六个数字之后，它们会被依次存放在栈中 rsp、rsp + 4、rsp + 8……的位置。
0000000000001945 <phase_6>:
...
1970: 41 be 01 00 00 00 mov $0x1,%r14d
1976: 49 89 e4 mov %rsp,%r12
1979: eb 28 jmp 19a3 <phase_6+0x5e>--------------.
197b: e8 4e 03 00 00 call 1cce <explode_bomb> |
1980: eb 30 jmp 19b2 <phase_6+0x6d> |
: |
1982: 48 83 c3 01 add $0x1,%rbx <--------------. |
1986: 83 fb 05 cmp $0x5,%ebx | |
1989: 7f 10 jg 199b <phase_6+0x56>--. | |
198b: 41 8b 04 9c mov (%r12,%rbx,4),%eax <-+---+---. |
198f: 39 45 00 cmp %eax,0x0(%rbp) | | | |
1992: 75 ee jne 1982 <phase_6+0x3d>--+---` | |
1994: e8 35 03 00 00 call 1cce <explode_bomb> | | |
1999: eb e7 jmp 1982 <phase_6+0x3d> | | |
: | | |
199b: 49 83 c6 01 add $0x1,%r14 <----------` | |
199f: 49 83 c5 04 add $0x4,%r13 | |
: | |
19a3: 4c 89 ed mov %r13,%rbp <------------------+---`
19a6: 41 8b 45 00 mov 0x0(%r13),%eax |
19aa: 83 e8 01 sub $0x1,%eax |
19ad: 83 f8 05 cmp $0x5,%eax |
19b0: 77 c9 ja 197b <phase_6+0x36>--->boom |
19b2: 41 83 fe 05 cmp $0x5,%r14d |
19b6: 7f 05 jg 19bd <phase_6+0x78>---. |
19b8: 4c 89 f3 mov %r14,%rbx | |
19bb: eb ce jmp 198b <phase_6+0x46>---+------`
...
还是试试人肉 IDA 大法。对于复杂的循环，我们可以一律视为无限循环，将判断条件写为其中的 if break。
需要注意，从 1982 行开始的这个循环入口是 198b 行，所以 C 代码中循环的代码块逻辑上是从 198b 行开始的。按照这样写下来，会发现复原出来的代码比汇编代码看起来逻辑清晰很多（比如 1982 行不知所云的突然 add）。
按照汇编代码的流程走，如果遇到了重复执行，就可以感觉到进入了下一轮循环。
在人肉 IDA 的时候，我们可以先对着汇编代码写出一个初步的伪代码，将循环分支等结构表示出来，保留寄存器当作变量使用；第二步再将其抽象成真正的 C 代码，将变量等都进行一定的抽象，最后就可以得到一个类似我们自己写的代码的源码。
// 之前 r13 存放的是 rsp
r14 = 1;
r12 = rsp;
for (;;){
rbp = r13;
eax = (r13);
eax--;
if eax > 5 boom();
if r14 > 5 break;
rbx = r14;
for (;;){
eax = (r12 + 4*rbx);
if eax == (rbp) boom();
rbx++;
if ebx > 5 break;
}
r14++;
r13 += 4;
}
// 进一步简化
// i:r14; j:rbx;
// a：输入的六个数字组成的数组
// r13 = rbp
i = 1;
for (;;){
if (*r13 > 6) boom();
if (i > 5) break;
j = i;
for (;;){
if (a[j] == *r13) boom(); // 其实这里 *r13 就是 a[i-1]
j++;
if (j > 5) break;
}
i++;
r13++; // 4 Byte 指针的 ++ 相当于 +4
}
简化到这一步，这个双层循环的代码逻辑就很清晰了。我们输入的六个数字 a1 到 a5 要满足：
任意 ai 不大于 6； 任意 ai、aj 两两不相等。注意这里 i、j 从 1 开始，这意味着我们不管 a0。
终于解决了魔鬼双重循环，继续看下一段汇编：
0000000000001945 <phase_6>:
...
19bd: be 00 00 00 00 mov $0x0,%esi
19c2: 8b 0c b4 mov (%rsp,%rsi,4),%ecx <-------------.
19c5: b8 01 00 00 00 mov $0x1,%eax |
19ca: 48 8d 15 3f 38 00 00 lea 0x383f(%rip),%rdx # 5210 <|node1>
19d1: 83 f9 01 cmp $0x1,%ecx |
19d4: 7e 0b jle 19e1 <phase_6+0x9c>----------. |
19d6: 48 8b 52 08 mov 0x8(%rdx),%rdx <---------. | |
19da: 83 c0 01 add $0x1,%eax | | |
19dd: 39 c8 cmp %ecx,%eax | | |
19df: 75 f5 jne 19d6 <phase_6+0x91>------` | |
19e1: 48 89 54 f4 20 mov %rdx,0x20(%rsp,%rsi,8) <-----` |
19e6: 48 83 c6 01 add $0x1,%rsi |
19ea: 48 83 fe 06 cmp $0x6,%rsi |
19ee: 75 d2 jne 19c2 <phase_6+0x7d>--------------`
...
肯定还有循环，还是人肉 IDA 一下吧：
esi = 0;
for (;;){
ecx = a[rsi];
eax = 1;
rdx = 5210;
if (ecx > 1){
for (;;){
rdx = (rdx + 8);
eax++;
if (eax == ecx) break;
}
}
(rsp + 0x20 + 8*rsi) = rdx;
rsi++;
if (rsi == 6) break;
}
注意这段代码里的 rdx = (rdx + 8)。这里可以看出 rdx 本身存的是一个内存地址，它指向 8 Byte 内存（的起始位置）。紧跟这段内存之后的，是 8 Byte 的 next 指针，指向下一个 rdx。没错，这就是一个链表。
我们可以想象成这样一个结构：每个指针指向的是一个结构体（的内存起始位置），每个结构体中，第一个元素是 8 Byte 的某个东西，第二个元素是 next，一个 8 Byte 的指针。
这一步 lea 0x383f(%rip),%rdx 得到的地址是什么呢？objdump 反汇编出来的注释显示的是「node1」。我们直接用 gdb 运行，然后查看这一部分的内容：
(gdb) x/16gx 0x555555559210
0x555555559210 <node1>: 0x0000000100000336 0x0000555555559220
0x555555559220 <node2>: 0x000000020000013e 0x0000555555559230
0x555555559230 <node3>: 0x0000000300000217 0x0000555555559240
0x555555559240 <node4>: 0x000000040000031d 0x0000555555559250
0x555555559250 <node5>: 0x00000005000001a8 0x0000555555559110
0x555555559260 <host_table>: 0x0000555555557371 0x0000000000000000
0x555555559270 <host_table+16>: 0x0000000000000000 0x0000000000000000
0x555555559280 <host_table+32>: 0x0000000000000000 0x0000000000000000
看来我们的猜测没错！这部分内存里静态地存了五个 node，每个 node 是 16 字节，前 8 字节存了值，后 8 字节存了 next 指针。
node5 指向的 0x0000555555559110 地址其实是 node6：
(gdb) x/4gx 0x555555559110
0x555555559110 <node6>: 0x00000006000000bc 0x0000000000000000
0x555555559120 <bomb_id>: 0x00000000000001e3 0x0000000000000000
既然有了指针和结构体的抽象，我们可以进一步简化这个代码：
// 进一步简化：
// i:rsi
i = 0;
for (;;){
p = node1;
if (a[i] > 1){
j = 1;
for (;;){
p = p->next;
j++;
if (j == a[i]) break;
}
}
(rsp + 0x20 + 8*i) = p;
i++;
if (i == 6) break;
}
这时候代码逻辑就非常简单了。对于每个 ai，从 node1 开始走 ai-1 次（所以任何 ai 不呢大于 6），停在的 node 指针存入栈上 rsp + 0x20 开始的位置。
接下来，可以看到一堆看起来很整齐的 mov 操作：
0000000000001945 <phase_6>:
...
19f0: 48 8b 5c 24 20 mov 0x20(%rsp),%rbx
19f5: 48 8b 44 24 28 mov 0x28(%rsp),%rax
19fa: 48 89 43 08 mov %rax,0x8(%rbx)
19fe: 48 8b 54 24 30 mov 0x30(%rsp),%rdx
1a03: 48 89 50 08 mov %rdx,0x8(%rax)
1a07: 48 8b 44 24 38 mov 0x38(%rsp),%rax
1a0c: 48 89 42 08 mov %rax,0x8(%rdx)
1a10: 48 8b 54 24 40 mov 0x40(%rsp),%rdx
1a15: 48 89 50 08 mov %rdx,0x8(%rax)
1a19: 48 8b 44 24 48 mov 0x48(%rsp),%rax
1a1e: 48 89 42 08 mov %rax,0x8(%rdx)
1a22: 48 c7 40 08 00 00 00 movq $0x0,0x8(%rax)
1a29: 00
...
上面这一段代码，把之前链表的关系重写了。
记从 rsp + 0x20 开始，每 8 个字节存的指针依次计为 ptr0、ptr1、ptr2……经过这段代码的处理，我们有 *(ptr0 + 8) = ptr1，*(ptr1 + 8) = ptr2……
也就是说，将存入栈的指针顺序覆盖了之前 node 的边关系，重写了 node 的 next 指针，使其按照栈中节点排列的顺序相连。
接下来，我们终于来到了这个 phase 的核心判断：
0000000000001945 <phase_6>:
...
1a2a: bd 05 00 00 00 mov $0x5,%ebp
1a2f: eb 09 jmp 1a3a <phase_6+0xf5>---.
1a31: 48 8b 5b 08 mov 0x8(%rbx),%rbx <------+---.
1a35: 83 ed 01 sub $0x1,%ebp | |
1a38: 74 11 je 1a4b <phase_6+0x106>--+---+---.
1a3a: 48 8b 43 08 mov 0x8(%rbx),%rax <-----` | |
1a3e: 8b 00 mov (%rax),%eax | |
1a40: 39 03 cmp %eax,(%rbx) | |
1a42: 7d ed jge 1a31 <phase_6+0xec>-------` |
1a44: e8 85 02 00 00 call 1cce <explode_bomb> |
1a49: eb e6 jmp 1a31 <phase_6+0xec> |
...
和之前一样的人肉 IDA 思路，将其改写成 C 代码，大概是这样的：
// 在之前，rbx 被置为 ptr0，即 (rsp + 0x20)
ebp = 5;
for (;;) {
rax = rbx->next;
eax = *rax;
if (*rbx < eax) boom();
rbx = rbx->next;
ebp--;
if (ebp == 0) break;
}
// 进一步抽象：
cnt = 5;
for (;;) {
if (p->value < (p->next->value)) boom();
p = p->next;
cnt--;
if (cnt == 0) break;
}
这一部分就是真正的核心判断部分。
注意，p->value 这个值指的是指针开始的 8 Byte 内存（因为存放的寄存器是 eax），取出之后又放入 4 Byte 的 eax（高位 0 填充）。
简化成这样逻辑就简单了，不就是遍历这个链表嘛，正好 6 次经过 6 个节点，遍历时依次经过的六个值必须满足单调递减，否则 boom。
实际上这题是要我们对 node 从大到小重新排序，使其值单调减。回顾之前查看 node 时看到的值：
node1: 0x336
node2: 0x13e
node3: 0x217
node4: 0x31d
node5: 0x1a8
node6: 0x0bc
从大到小排序，满足要求的排列是：1 4 3 5 2 6。这就是本题的答案。
接下来，这个函数就接近尾声了：
0000000000001945 <phase_6>:
...
1a4b: 48 8b 44 24 58 mov 0x58(%rsp),%rax
1a50: 64 48 2b 04 25 28 00 sub %fs:0x28,%rax
1a57: 00 00
1a59: 75 0d jne 1a68 <phase_6+0x123>
1a5b: 48 83 c4 60 add $0x60,%rsp
1a5f: 5b pop %rbx
1a60: 5d pop %rbp
1a61: 41 5c pop %r12
1a63: 41 5d pop %r13
1a65: 41 5e pop %r14
1a67: c3 ret
1a68: e8 e3 f7 ff ff call 1250 <__stack_chk_fail@plt>
...
这一部分就是一些收尾工作。将之前 195e 行暂存起来的 rax 恢复，然后是 Canary 机制的判断，然后收栈、恢复寄存器、返回。
这题所有 node 的值都已经确定了，所以 1 4 3 5 2 6 应该是唯一的答案。
进入 secret_phase
在看反编译出来的代码的过程中，发现除了 phase_1 到 phase_6 以外，还有一个 secret_phase，算是作者隐藏的小彩蛋吧。其实 bomb.c 的最后也有暗示：
/* Wow, they got it! But isn't something... missing? Perhaps
* something they overlooked? Mua ha ha ha ha! */
return 0;
然而在寻常地完成六个 phase 的时候，并不会进入 secret_phase。
在反编译出来的代码中搜索，发现只有 phase_defused 函数调用了 secret_phase。审计这个函数代码：
0000000000001e77 <phase_defused>:
1e77: f3 0f 1e fa endbr64
1e7b: 48 83 ec 78 sub $0x78,%rsp
1e7f: 64 48 8b 04 25 28 00 mov %fs:0x28,%rax
1e86: 00 00
1e88: 48 89 44 24 68 mov %rax,0x68(%rsp)
1e8d: 31 c0 xor %eax,%eax
1e8f: 83 3d 5a 38 00 00 06 cmpl $0x6,0x385a(%rip) # 56f0 <num_input_strings>
1e96: 74 15 je 1ead <phase_defused+0x36>
1e98: 48 8b 44 24 68 mov 0x68(%rsp),%rax
1e9d: 64 48 2b 04 25 28 00 sub %fs:0x28,%rax
1ea4: 00 00
1ea6: 75 73 jne 1f1b <phase_defused+0xa4>
1ea8: 48 83 c4 78 add $0x78,%rsp
1eac: c3 ret
...
上面这段代码，最关键的是：判断如果 (rip + 0x385a) 也就是 (56f0) 内存中存放的值等于 6 则跳转进下面的代码，否则函数正常返回，不会进入之后的代码。进入 secret_phase 的入口其实在后面的代码里。
记住这个地址：56f0。搜索反编译出来的汇编代码全文，可以找到 read_line 函数里有涉及写入 (56f0) 的代码：
0000000000001d3f <read_line>:
1d3f: f3 0f 1e fa endbr64
1d43: 55 push %rbp
1d44: 53 push %rbx
1d45: 48 83 ec 08 sub $0x8,%rsp
1d49: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
1d4e: e8 29 ff ff ff call 1c7c <skip>
1d53: 48 85 c0 test %rax,%rax
1d56: 74 5d je 1db5 <read_line+0x76>
1d58: 8b 2d 92 39 00 00 mov 0x3992(%rip),%ebp # 56f0 <num_input_strings>
1d5e: 48 63 c5 movslq %ebp,%rax
1d61: 48 8d 1c 80 lea (%rax,%rax,4),%rbx
1d65: 48 c1 e3 04 shl $0x4,%rbx
1d69: 48 8d 05 90 39 00 00 lea 0x3990(%rip),%rax # 5700 <input_strings>
1d70: 48 01 c3 add %rax,%rbx
1d73: 48 89 df mov %rbx,%rdi
1d76: e8 c5 f4 ff ff call 1240 <strlen@plt>
1d7b: 83 f8 4e cmp $0x4e,%eax
1d7e: 0f 8f a9 00 00 00 jg 1e2d <read_line+0xee>
1d84: 83 e8 01 sub $0x1,%eax
1d87: 48 98 cltq
1d89: 48 63 d5 movslq %ebp,%rdx
1d8c: 48 8d 0c 92 lea (%rdx,%rdx,4),%rcx
1d90: 48 c1 e1 04 shl $0x4,%rcx
1d94: 48 8d 15 65 39 00 00 lea 0x3965(%rip),%rdx # 5700 <input_strings>
1d9b: 48 01 ca add %rcx,%rdx
1d9e: c6 04 02 00 movb $0x0,(%rdx,%rax,1)
1da2: 83 c5 01 add $0x1,%ebp
1da5: 89 2d 45 39 00 00 mov %ebp,0x3945(%rip) # 56f0 <num_input_strings>
1dab: 48 89 d8 mov %rbx,%rax
1dae: 48 83 c4 08 add $0x8,%rsp
1db2: 5b pop %rbx
1db3: 5d pop %rbp
1db4: c3 ret
1db5: 48 8b 05 b4 38 00 00 mov 0x38b4(%rip),%rax # 5670 <stdin@GLIBC_2.2.5>
1dbc: 48 39 05 cd 38 00 00 cmp %rax,0x38cd(%rip) # 5690 <infile>
1dc3: 74 1b je 1de0 <read_line+0xa1>
1dc5: 48 8d 3d 6f 15 00 00 lea 0x156f(%rip),%rdi # 333b <array.0+0x19b>
1dcc: e8 1f f4 ff ff call 11f0 <getenv@plt>
1dd1: 48 85 c0 test %rax,%rax
1dd4: 74 20 je 1df6 <read_line+0xb7>
1dd6: bf 00 00 00 00 mov $0x0,%edi
1ddb: e8 50 f5 ff ff call 1330 <exit@plt>
1de0: 48 8d 3d 36 15 00 00 lea 0x1536(%rip),%rdi # 331d <array.0+0x17d>
1de7: e8 34 f4 ff ff call 1220 <puts@plt>
1dec: bf 08 00 00 00 mov $0x8,%edi
1df1: e8 3a f5 ff ff call 1330 <exit@plt>
1df6: 48 8b 05 73 38 00 00 mov 0x3873(%rip),%rax # 5670 <stdin@GLIBC_2.2.5>
1dfd: 48 89 05 8c 38 00 00 mov %rax,0x388c(%rip) # 5690 <infile>
1e04: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
1e09: e8 6e fe ff ff call 1c7c <skip>
1e0e: 48 85 c0 test %rax,%rax
1e11: 0f 85 41 ff ff ff jne 1d58 <read_line+0x19>
1e17: 48 8d 3d ff 14 00 00 lea 0x14ff(%rip),%rdi # 331d <array.0+0x17d>
1e1e: e8 fd f3 ff ff call 1220 <puts@plt>
1e23: bf 00 00 00 00 mov $0x0,%edi
1e28: e8 03 f5 ff ff call 1330 <exit@plt>
1e2d: 48 8d 3d 12 15 00 00 lea 0x1512(%rip),%rdi # 3346 <array.0+0x1a6>
1e34: e8 e7 f3 ff ff call 1220 <puts@plt>
1e39: 8b 05 b1 38 00 00 mov 0x38b1(%rip),%eax # 56f0 <num_input_strings>
1e3f: 8d 50 01 lea 0x1(%rax),%edx
1e42: 89 15 a8 38 00 00 mov %edx,0x38a8(%rip) # 56f0 <num_input_strings>
1e48: 48 98 cltq
1e4a: 48 6b c0 50 imul $0x50,%rax,%rax
1e4e: 48 8d 15 ab 38 00 00 lea 0x38ab(%rip),%rdx # 5700 <input_strings>
1e55: 48 be 2a 2a 2a 74 72 movabs $0x636e7572742a2a2a,%rsi
1e5c: 75 6e 63
1e5f: 48 bf 61 74 65 64 2a movabs $0x2a2a2a64657461,%rdi
1e66: 2a 2a 00
1e69: 48 89 34 02 mov %rsi,(%rdx,%rax,1)
1e6d: 48 89 7c 02 08 mov %rdi,0x8(%rdx,%rax,1)
1e72: e8 57 fe ff ff call 1cce <explode_bomb>
先粗略地看一看上面的这段代码，发现它主要分为两个部分，如果调用 skip 函数返回 0 就进入第二个部分（1db5 开始的行），否则继续第一个部分。第一个部分最后 ret，第二个部分最后 explode_bomb。我们可以先不管它做了什么，只需要看哪里修改了 56f0。
上面这段代码主要修改 56f0 这个位置的有两处：
0000000000001d3f <read_line>:
...
1d58: 8b 2d 92 39 00 00 mov 0x3992(%rip),%ebp # 56f0 <num_input_strings>
...
1da2: 83 c5 01 add $0x1,%ebp
1da5: 89 2d 45 39 00 00 mov %ebp,0x3945(%rip) # 56f0 <num_input_strings>
...
...
1e39: 8b 05 b1 38 00 00 mov 0x38b1(%rip),%eax # 56f0 <num_input_strings>
1e3f: 8d 50 01 lea 0x1(%rax),%edx
1e42: 89 15 a8 38 00 00 mov %edx,0x38a8(%rip) # 56f0 <num_input_strings>
...
不管是哪一处，做的事情都是将 56f0 中存的数加一。也就是说，每调用一次 read_line 函数，这个位置记录的数字会加一。所以只有拆完最后一个 phase，这个地方会变成 6，能够进入下一部分。
继续看下面的代码：
0000000000001e77 <phase_defused>:
...
1ead: 48 8d 4c 24 0c lea 0xc(%rsp),%rcx
1eb2: 48 8d 54 24 08 lea 0x8(%rsp),%rdx
1eb7: 4c 8d 44 24 10 lea 0x10(%rsp),%r8
1ebc: 48 8d 35 9e 14 00 00 lea 0x149e(%rip),%rsi # 3361 <array.0+0x1c1>
1ec3: 48 8d 3d 26 39 00 00 lea 0x3926(%rip),%rdi # 57f0 <input_strings+0xf0>
1eca: e8 31 f4 ff ff call 1300 <__isoc99_sscanf@plt>
1ecf: 83 f8 03 cmp $0x3,%eax
1ed2: 74 0e je 1ee2 <phase_defused+0x6b>
1ed4: 48 8d 3d c5 13 00 00 lea 0x13c5(%rip),%rdi # 32a0 <array.0+0x100>
1edb: e8 40 f3 ff ff call 1220 <puts@plt>
1ee0: eb b6 jmp 1e98 <phase_defused+0x21>
上面这段里，传入 sscanf 的两个参数 rsi 和 rdi，分别是 phase_4 输入的字符串，和 %d %d %s。也就是说，这里除了读入 phase_4 输入的两个数字之外，还读入后面的一个字符串！
(gdb) x/4bs $rdi
0x5555555597f0 <input_strings+240>: "66 2"
0x5555555597f5 <input_strings+245>: ""
0x5555555597f6 <input_strings+246>: ""
0x5555555597f7 <input_strings+247>: ""
(gdb) x/4bs $rsi
0x555555557361: "%d %d %s"
0x55555555736a: "DrEvil"
0x555555557371: "liu-virtual-machine"
0x555555557385: ""
如果读出来的个数是 3 个（读到了字符串）则跳转后面 1ee2 执行，否则就 puts 客套话。查看 1ed4 行的 32a0 存的字符串，是 Congratulations! You've defused the bomb!。
看来在 phase_4 的输入里，除了两个数字，还应该输入一个字符串，才能进入下面的代码。
0000000000001e77 <phase_defused>:
...
1ee2: 48 8d 7c 24 10 lea 0x10(%rsp),%rdi
1ee7: 48 8d 35 7c 14 00 00 lea 0x147c(%rip),%rsi # 336a <array.0+0x1ca>
1eee: e8 c7 fc ff ff call 1bba <strings_not_equal>
1ef3: 85 c0 test %eax,%eax
1ef5: 75 dd jne 1ed4 <phase_defused+0x5d>
1ef7: 48 8d 3d 42 13 00 00 lea 0x1342(%rip),%rdi # 3240 <array.0+0xa0>
1efe: e8 1d f3 ff ff call 1220 <puts@plt>
1f03: 48 8d 3d 5e 13 00 00 lea 0x135e(%rip),%rdi # 3268 <array.0+0xc8>
1f0a: e8 11 f3 ff ff call 1220 <puts@plt>
1f0f: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
1f14: e8 95 fb ff ff call 1aae <secret_phase>
1f19: eb b9 jmp 1ed4 <phase_defused+0x5d>
1f1b: e8 30 f3 ff ff call 1250 <__stack_chk_fail@plt>
又见到了熟悉的 strings_not_equal 函数。我们试试输入 phase_4 的时候加上一个字符串 test，在这个函数之前，看看 rdi、rsi 两个参数是啥：
(gdb) x/4bs $rdi
0x7fffffffe050: "test"
0x7fffffffe055: "U"
0x7fffffffe057: ""
0x7fffffffe058: "@\222UUUU"
(gdb) x/4bs $rsi
0x55555555736a: "DrEvil"
0x555555557371: "liu-virtual-machine"
0x555555557385: ""
0x555555557386: ""
显然，要求输入的字符串是 DrEvil，strings_not_equal 函数 eax 返回 0，才会进入下面的部分，否则就回到上面输出客套话和正常退出的代码。
经过重重困难，我们终于走到了 call secret_phase。
secret_phase：递归与链表
我们先来看 secret_phase 里调用的 fun7 函数。这个函数接受两个参数 rdi 和 rsi。
0000000000001a6d <fun7>:
1a6d: f3 0f 1e fa endbr64
1a71: 48 85 ff test %rdi,%rdi
1a74: 74 32 je 1aa8 <fun7+0x3b>-------------.
1a76: 48 83 ec 08 sub $0x8,%rsp |
1a7a: 8b 17 mov (%rdi),%edx |
1a7c: 39 f2 cmp %esi,%edx |
1a7e: 7f 0c jg 1a8c <fun7+0x1f>---. |
1a80: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax | |
1a85: 75 12 jne 1a99 <fun7+0x2c>---+---. |
1a87: 48 83 c4 08 add $0x8,%rsp <--------+---+-----+----.
1a8b: c3 ret | | | |
1a8c: 48 8b 7f 08 mov 0x8(%rdi),%rdi <---` | | |
1a90: e8 d8 ff ff ff call 1a6d <fun7> | | |
1a95: 01 c0 add %eax,%eax | | |
1a97: eb ee jmp 1a87 <fun7+0x1a>-------+-----+----+
1a99: 48 8b 7f 10 mov 0x10(%rdi),%rdi <------` | |
1a9d: e8 cb ff ff ff call 1a6d <fun7> | |
1aa2: 8d 44 00 01 lea 0x1(%rax,%rax,1),%eax | |
1aa6: eb df jmp 1a87 <fun7+0x1a>-------------+----+
1aa8: b8 ff ff ff ff mov $0xffffffff,%eax <-----------`
1aad: c3 ret
还是人肉 IDA 出来：
if (rdi == 0) return -1;
edx = (rdi);
if (edx > esi){
rdi = (rdi + 8);
fun7;
eax *= 2;
return;
} else {
eax = 0;
if (edx == esi) return;
rdi = (rdi + 10);
fun7;
eax = 2*rax + 1;
return;
}
// 进一步抽象和简化
// x:rdi; y:rsi; ret:eax;
auto fun7(auto x, auto y){
if (x == 0) return -1;
if (*x == y) return 0;
if (*x > y){
x = *(x + 8); // 不同于 C 标准语法，此处 +8 指八个字节，下同理
return 2 * fun7(x, y);
} else {
x = *(x + 16);
return 2 * fun7(x, y) + 1;
}
}
接下来看看 secret_phase 的主函数，这基本上是一个顺序执行的函数，没什么 jump。
开头和结尾，因为 main 里没有为它提供输入输出，这个函数里自己做了 read_line 和 puts。
0000000000001aae <secret_phase>:
1aae: f3 0f 1e fa endbr64
1ab2: 53 push %rbx
1ab3: e8 87 02 00 00 call 1d3f <read_line>
1ab8: 48 89 c7 mov %rax,%rdi
1abb: ba 0a 00 00 00 mov $0xa,%edx
1ac0: be 00 00 00 00 mov $0x0,%esi
1ac5: e8 16 f8 ff ff call 12e0 <strtol@plt>
1aca: 89 c3 mov %eax,%ebx
1acc: 83 e8 01 sub $0x1,%eax
1acf: 3d e8 03 00 00 cmp $0x3e8,%eax
1ad4: 77 26 ja 1afc <secret_phase+0x4e>
1ad6: 89 de mov %ebx,%esi
1ad8: 48 8d 3d 51 36 00 00 lea 0x3651(%rip),%rdi # 5130 <n1>
1adf: e8 89 ff ff ff call 1a6d <fun7>
1ae4: 83 f8 03 cmp $0x3,%eax
1ae7: 75 1a jne 1b03 <secret_phase+0x55>
1ae9: 48 8d 3d f0 16 00 00 lea 0x16f0(%rip),%rdi # 31e0 <array.0+0x40>
1af0: e8 2b f7 ff ff call 1220 <put文章来源：
Author：me@skywt.cn
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