أداة التفكيك

برنامج التفكيك هو برنامج حاسوبي يترجم لغة الآلة إلى لغة التجميع ، وهي العملية العكسية لعمل برنامج التجميع . عادةً ما يكون ناتج التفكيك مُنسقًا ليسهل قراءته من قِبل الإنسان بدلاً من أن يكون مُدخلاً لبرنامج التجميع، مما يجعل برامج التفكيك أداةً أساسيةً للهندسة العكسية . تشمل الاستخدامات الشائعة تحليل مُخرجات مُترجمات لغات البرمجة عالية المستوى وتحسيناتها، واستعادة الشفرة المصدرية عند فقدانها، وإجراء تحليل للبرمجيات الخبيثة ، وتعديل البرامج (مثل ترقيع الملفات الثنائية)، واختراق البرامج .

يختلف برنامج التفكيك عن برنامج فك التجميع ، الذي يستهدف لغة برمجة عالية المستوى بدلاً من لغة التجميع. يُعدّ التفكيك أسلوبًا أساسيًا في تحليل البرمجيات. على عكس برامج فك التجميع، التي تحاول إعادة إنشاء هياكل عالية المستوى قابلة للقراءة البشرية باستخدام الملفات الثنائية، يهدف برنامج التفكيك إلى توليد تجميع رمزي، أي أنه يحاول إعادة بناء التجميع الأقرب إلى طريقة تنفيذه. ولذلك، يكون الكود المُفكّك عادةً أكثر دقة، ولكنه أيضًا أقل مستوى وأقل تجريدًا من الكود المُفكّك، وبالتالي يُمكن تحليله بسهولة أكبر. ^{[ 1 ]}

يسمح كود المصدر بلغة التجميع عمومًا باستخدام الثوابت وتعليقات المبرمج . وعادةً ما يقوم المُجمِّع بإزالة هذه العناصر من كود الآلة المُجمَّع . في هذه الحالة، سينتج عن مُفكِّك الكود الذي يعمل على كود الآلة تفكيكٌ يفتقر إلى هذه الثوابت والتعليقات؛ مما يجعل تفسير الناتج المُفكَّك أكثر صعوبةً على الإنسان من كود المصدر الأصلي المُعلَّق. توفر بعض مُفكِّكات الكود ميزةً مُدمجةً لإضافة التعليقات، حيث يتم إثراء الناتج المُولَّد بتعليقاتٍ حول دوال واجهة برمجة التطبيقات (API) المُستدعاة أو مُعاملاتها. تستخدم بعض مُفكِّكات الكود معلومات تصحيح الأخطاء الرمزية الموجودة في ملفات الكائنات مثل ELF . على سبيل المثال، يسمح برنامج IDA للمستخدم بإنشاء رموزٍ تذكيريةٍ للقيم أو أجزاء الكود في جلسةٍ تفاعلية: غالبًا ما يُوازي الفهم البشري المُطبَّق على عملية التفكيك الإبداع البشري في عملية كتابة الكود.

ليس من الممكن دائمًا التمييز بين التعليمات البرمجية القابلة للتنفيذ والبيانات داخل الملفات الثنائية. فبينما تفصل تنسيقات الملفات التنفيذية الشائعة، مثل ELF و PE ، التعليمات البرمجية والبيانات في أقسام منفصلة، ​​لا تفعل الملفات الثنائية المسطحة ذلك، مما يجعل من غير الواضح ما إذا كان موقع معين يحتوي على تعليمات قابلة للتنفيذ أم بيانات غير قابلة للتنفيذ. وقد يؤدي هذا الغموض إلى تعقيد عملية تفكيك البرنامج.

بالإضافة إلى ذلك، تسمح وحدات المعالجة المركزية غالبًا بالقفزات الديناميكية المحسوبة في وقت التشغيل، مما يجعل من المستحيل تحديد جميع المواقع المحتملة في الملف الثنائي التي يمكن تنفيذها كتعليمات.

في بنى الحاسوب ذات التعليمات ذات العرض المتغير ، كما هو الحال في العديد من بنى CISC ، قد يوجد أكثر من تفكيك صالح لنفس الملف الثنائي.

كما لا تستطيع برامج تفكيك التعليمات البرمجية التعامل مع التعليمات البرمجية التي تتغير أثناء التنفيذ، حيث لا يمكن للتحليل الثابت أن يأخذ في الاعتبار التعديلات التي تحدث أثناء التشغيل.

تُستخدم تقنيات التشفير والتعبئة والإخفاء بشكل شائع في برامج الحاسوب، لا سيما كجزء من إدارة الحقوق الرقمية، لردع الهندسة العكسية والاختراق . وتُشكل هذه التقنيات تحديات إضافية لعملية تفكيك البرنامج، إذ يجب أولاً فك ضغط أو فك تشفير الشفرة قبل البدء في تحليلها بشكل فعّال.

يمكن إجراء عملية التفكيك بشكل ثابت أو ديناميكي. يحلل التفكيك الثابت الملف الثنائي دون تنفيذه، مما يتيح فحصه دون اتصال بالإنترنت. مع ذلك، قد يُسيء التفكيك الثابت تفسير بعض العمليات أو يُخفي بعض البيانات.

تُراقب عملية التفكيك الديناميكي التعليمات المُنفذة أثناء التشغيل، وذلك عادةً من خلال مراقبة سجلات وحدة المعالجة المركزية وعلاماتها. يُمكن للتحليل الديناميكي رصد مسارات التحكم المُنفذة والعناوين المُحددة أثناء التشغيل، وهو ما يُعدّ الميزة الرئيسية لبرامج فك التجميع، إلا أنها قد تُغفل مسارات التعليمات البرمجية التي لم يتم تشغيلها أثناء التنفيذ.

على الرغم من أن كليهما قوي على حدة، إلا أن برامج التفكيك الحديثة غالباً ما تجمع بين كلا النهجين لتحسين الدقة في الملفات الثنائية الأكثر تعقيداً. ^{[ 2 ]}

يمكن أن يكون برنامج تفكيك الشفرة إما مستقلاً أو تفاعلياً. يُنشئ برنامج التفكيك المستقل ملف لغة التجميع عند التنفيذ، والذي يمكن فحصه بعد ذلك. في المقابل، يعكس برنامج التفكيك التفاعلي أي تغييرات يُجريها المستخدم فوراً. على سبيل المثال، إذا تعامل برنامج التفكيك مبدئياً مع جزء من البرنامج كبيانات بدلاً من شفرة، فيمكن للمستخدم تحديده كشفرة. سيتم حينها تحديث الشفرة المُفككة وعرضها على الفور، مما يسمح للمستخدم بتحليلها وإجراء المزيد من التغييرات خلال نفس الجلسة.

أي مصحح أخطاء تفاعلي سيتضمن طريقة ما لعرض تفكيك البرنامج الذي يتم تصحيحه. غالبًا ما يتم تضمين أداة التفكيك نفسها كمفكك مستقل يتم توزيعه مع مصحح الأخطاء. على سبيل المثال، objdump ، وهو جزء من GNU Binutils ، مرتبط بمصحح الأخطاء التفاعلي gdb . ^{[ 3 ]}

• نينجا الثنائي ^{[ 4 ]}
• تصحيح الأخطاء ^{[ 5 ]}
• برنامج التفكيك التفاعلي (IDA)
• غيدرا
• هيو
• مفكك قادوس ^{[ 3 ]}
• برنامج PE Explorer Disassembler ^{[ 6 ]}
• برنامج تفكيك الشبكة (Ndisasm)، وهو برنامج مصاحب لبرنامج تجميع الشبكة (NASM).
• يتضمن برنامج OLIVER ( اختبار/تصحيح الأخطاء التفاعلي لـ CICS ) أدوات تفكيك للغات Assembler و COBOL و PL/1
• x64dbg ، وهو مصحح أخطاء لنظام التشغيل Windows يقوم أيضًا بتفكيك التعليمات البرمجية ديناميكيًا.
• OllyDbg هو مصحح أخطاء تحليلي على مستوى لغة التجميع 32 بت
• رادار 2
• Rizin ^{[ 7 ]} و Cutter ^{[ 8 ]} (واجهة رسومية لـ Rizin)
• يتضمن برنامج SIMON (اختبار/تصحيح تفاعلي دفعة) أدوات تفكيك للغات التجميع، وCOBOL، وPL/1
• Sourcer ، وهو برنامج تفكيك x86 للتعليق 16 بت / 32 بت تم بيعه بواسطة V Communications في التسعينيات ^{[ 9 ]}

يمكن دمج مُفكِّك الشفرة الديناميكي في مُخرَج المُحاكي أو المُشرف الافتراضي لتتبُّع تنفيذ تعليمات الآلة في الوقت الفعلي، وعرضها سطرًا بسطر. في هذا الإعداد، إلى جانب شفرة الآلة المُفكَّكة، يُمكن للمُفكِّك إظهار التغييرات التي تطرأ على السجلات أو البيانات أو عناصر الحالة الأخرى (مثل رموز الحالة) الناتجة عن كل تعليمة. يُوفِّر هذا معلومات تصحيح أخطاء قوية لحل المشكلات. مع ذلك، قد يصبح حجم المُخرَج كبيرًا جدًا، خاصةً إذا كان التتبُّع نشطًا طوال فترة تنفيذ البرنامج. طُرحت هذه الميزات لأول مرة في أوائل سبعينيات القرن الماضي بواسطة شركة OLIVER كجزء من مُنتَج تصحيح أخطاء CICS الخاص بها ، وهي مُدمجة الآن في مُنتَج XPEDITER من شركة Compuware .

مُفكِّك الطول ، المعروف أيضًا باسم مُحرك مُفكِّك الطول ( LDE )، هو أداة تُخرج، عند إعطائها سلسلة من البايتات (التعليمات)، عدد البايتات التي تشغلها كل تعليمة مُحلَّلة. من أبرز مشاريع المصادر المفتوحة لبنية x86: ldisasm ^{[ 10 ]} ، و Tiny x86 Length Disassembler ^{[ 11 ]} ، و Extended Length Disassembler Engine for x86-64 ^{[ 12 ] .}

• مخطط تدفق التحكم
• تحليل تدفق البيانات
• برنامج فك التشفير

• فينسيغيرا، لوري؛ إم. ويلز، ليندا؛ كيجريوال، نيدهي؛ مارتينو، بول؛ فينسيغيرا، رالف إل. (2003). "إطار تجريبي لتقييم أدوات التفكيك والترجمة العكسية للغة C++ وجافا". المؤتمر العاشر للعمل حول الهندسة العكسية، 2003. WCRE 2003. وقائع المؤتمر . الصفحات 14-23 . doi : 10.1109/WCRE.2003.1287233 . ISBN  0-7695-2027-8. S2CID 10398240 . 
• شوارتز، بنيامين؛ ديبري، سوميا؛ أندروز، غريغوري (2002). "إعادة النظر في تفكيك الشيفرة التنفيذية". وقائع المؤتمر التاسع حول الهندسة العكسية (WCRE) . قسم علوم الحاسوب، جامعة أريزونا : 45-54 . CiteSeerX 10.1.1.85.6387 . 

• قائمة مفككات x86 في ويكي الكتب
• موسوعة التحويل حول التفكيك
• بوميرانج: برنامج فك تجميع عام ومفتوح المصدر وقابل لإعادة التوجيه لبرامج لغة الآلة
• أداة تفكيك البرامج عبر الإنترنت، مؤرشفة بتاريخ 26 أبريل 2012 على موقع Wayback Machine ، وهي أداة مجانية لتفكيك برامج معالجات arms و mips و ppc و x86.