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c++ 符号执行angr c++如何用angr进行二进制分析和漏洞挖掘

浅晨吖_1425

浅晨吖_1425

发布时间:2026-03-21 20:31:39

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来源于php中文网

原创

能,但需绕过C++运行时干扰:禁用自动加载库、从main开始执行、手动patch vtable、避免全符号化std::string、启用CXX_EXCEPTIONS选项并控制堆分配。

c++ 符号执行angr c++如何用angr进行二进制分析和漏洞挖掘

angr 能直接分析 C++ 二进制吗?

能,但不是“直接”——angr 分析的是底层机器码和符号化执行路径,不关心源语言是 C 还是 C++。真正影响分析效果的,是 C++ 特性带来的运行时行为:name mangling、vtable 调用、异常处理、RTTI、std::string / std::vector 等 ABI 相关实现。这些会让符号执行路径更复杂、约束更难解、状态爆炸风险更高。

为什么 C++ 二进制在 angr 中容易卡住或漏路径?

常见现象:state.solver.eval() 卡死、simulation_manager.run() 长时间无进展、找不到已知漏洞路径。核心原因有三个:

  • C++ 运行时初始化(如 __libc_start_main → __cxx_global_var_init)会触发大量不可控的符号化内存读写,尤其涉及 std::ios_base::Init 或静态对象构造时
  • vtable 指针被符号化后,state.memory.load(vptr) 可能产生成百上千个可能目标,analyzer 默认不剪枝
  • std::string 内部结构(小字符串优化 SSO / 大字符串堆分配)导致长度、data 指针、capacity 三者强耦合,约束求解器难以同时满足

怎么让 angr 实际跑通一个 C++ 可执行文件?

关键不是“支持 C++”,而是“绕过/简化 C++ 运行时干扰”。实操建议如下:

C++14
C++14

C++14 对 C++11 的修正与增强版本,适合旧系统维护和较老工具链兼容。

下载
  • 用 angr.Project(..., load_options={'auto_load_libs': False}) 禁用自动加载 libc/libstdc++,避免符号化第三方代码
  • 跳过 C++ 初始化:找到 _start 后第一个用户函数(比如 main),用 project.factory.entry_state(addr=main_addr) 直接从那里开始执行
  • 对已知 vtable 调用点,手动 patch 成直接跳转:用 state.memory.store(vptr_addr, claripy.BVV(real_vfunc_addr, 64)) 固定虚函数地址
  • 遇到 std::string 输入,别用 state.solver.BVS('input', 100*8) 全符号化;改用 concrete 字符串 + state.memory.store() 注入,并只符号化关键字段(如长度字节)

用 angr 找 C++ 常见漏洞要注意什么?

典型场景如 std::vector::at() 越界、std::string::operator[] 无检查访问、虚函数表劫持。但实际挖掘中:

立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;

  • std::vector::at() 抛出 std::out_of_range 异常 → angr 默认不模拟 C++ exception unwind 流程,会直接退出路径,需用 state.options.add(angr.options.CXX_EXCEPTIONS)(仍不稳定)或改查 std::vector::_M_range_check 内联检查逻辑
  • 虚函数调用漏洞(如 UAF 后调用虚函数)依赖 vtable 指针可控,但 angr 对 heap 块重用建模弱;建议配合 heap_allocator 插件 + 显式 state.heap.malloc() 控制分配布局
  • 所有涉及 std::allocator 的路径,优先关闭其符号化:用 state.libc.heap.arch = 'x86_64' 并禁用 angr.options.USE_SYSTEM_STACK,否则 malloc 返回地址可能变成全符号值,后续指针运算彻底不可控

最麻烦的从来不是“能不能跑”,而是 C++ ABI 细节(比如 Itanium ABI 的 vtable 偏移规则、GCC 的 std::string 内存布局版本差异)会让同一段代码在不同编译器/版本下路径分叉严重——你得先确认目标二进制用的是哪个 libstdc++ 版本,再决定要不要手写 hook 替换关键函数逻辑。

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