┌───────────────────────┐
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                                                            │                   █   │
La technique de False-disassembly polymorphique             │                   █   │
~ S01den                                                    └───────────────────█ ──┘

[ Traduction par 0xNinja ]

Écrit avec amour par S01den, de l'équipage tmp.out !
mail : S01den@protonmail.com

--- Introduction ---

Pendant le développement de Lin32.Bakunin[0], je me demandais comment le rendre plus
intéressant qu'un simple virus mips qui affiche des messages stupides. Je voulais
vraiment emmerder les reversers. Et je me suis rappelé d'une technique de 
false-disassembly que j'ai utilisé dans un de mes crackmes.

Parce que le polymorphisme c'est cool, je voulais comprendre s'il était possible de
créer quelquechose d'intéressant en combinant ça au false-disassembly d'une manière
ou d'une autre.

La réponse est oui, et j'ai appelé (je ne sais pas si c'est une toute nouvelle
technique) cette astuce "false-disassembly polymorphique" ou simplement "Faux
polymorphisme".

--- Comment ça marche ? ---

Cette technique est vraiment directe à comprendre et implémenter.
Je l'ai découverte dans le fameux papier de Silvio Cesare[1] à propose de techniques
d'anti-debug et de revese Linux.
Il suffit d'ajouter des octets qui normallement commencent une instruction avant du
code assembleur, comme suit :

-------------------- fin de page --------------------
hey:                      hey:
   xor %rbx, %rbx             .ascii "\x48\x31"
   jmp yo            ====>     xor %rbx, %rbx
                               jmp yo
---------------------------------------------------

Maintenant, si on regarde le code désassemblé ça donne un truc comme ça (vive
radare2):

-------------------- fin de page --------------------
;-- hey:
0x00401002      4831db         xor rbx, rbx
0x00401005      eb02           jmp 0x401009

                     ||
                     \/
;-- hey:
0x00401002      48314831       xor qword [rax + 0x31], rcx
0x00401006      dbeb           fucomi st(3)
0x00401008      026631         add ah, byte [rsi + 0x31]

---------------------------------------------------

Pourquoi le désassembleur a un tel comportement ?

En fait, \x48\x31 est censé représenter une opération xor[2], les octets suivants
définissent les registres utilisés.

Donc ces octets "d'initialisation" se collent aux octets qui suivent, qui sont eux
aussi des octets "d'initialisation", et donnent des données incorrectes au lieu
des instructions voulues !

Par conséquent, pour exécuter un tel code, il faut sauter les octets précédemment
ajoutés.
Comme ceci :

-------------------- fin de page --------------------
_start:
jmp hey+2

hey:
   .ascii "\x48\x31"
   xor %rbx, %rbx
   jmp yo
---------------------------------------------------

--- Le c0de en entier ---

Imagine, non je rigole, mais imagine quand même qu'on puisse changer de manière
aléatoire les octets qui font le faux désassemblage à chaque exécution ou infection,
le code désassemblé changera aussi et les reversers vont penser qu'il s'agit de code
polymorphique, alors que seuls quelques octets changent...

Et maintenant sans plus attendre, le code.

----------- fin de page -----------
# build cmd: as Linux.FakePolymorphism.asm -o fakePoly.o ; ld fakePoly.o -o fakePoly

# this code is a fake polymorphic example, feel free to try/use/whatever it!
# It grabs itself its code, modify the fake-disassembly bytes and put the result
# on the stack.

.text
  .global _start

_start:
jmp true_start+2 # jump over the fake-disassembly bytes

true_start:
.ascii "\x48\x31"  # fake-disassembly bytes
xor %rbx, %rbx
jmp get_code+2 # jump over the fake-disassembly bytes

get_code:
  .ascii "\x66\x31"  # fake-disassembly bytes
  call get_rip
  sub $0x10 ,%rax # 0x10 is the number of bytes between _start abd this instruction
  movb (%rax,%rbx), %al
  movb %al, (%rsp,%rbx)
  inc %rbx
  cmp $0x54, %rbx  # 0x54 is the total size of this code
  jne get_code+2

  # Pseudo RNG thanks to the time stamp counter
  rdtsc
  xor $0xdead, %rax
  mov %ax, 2(%rsp)
  xor $0xbeef, %rdx
  mov %ax, 9(%rsp)

  mov $60, %rax
  mov $0, %rdi
  syscall # sys_exit

get_rip:
  mov (%rsp), %rax
  ret
----------------------------

-- Conclusion --

J'espère que vous avez apprécié ce papier et que vous allez essayer d'implémenter cette
technique dans vos crackmes ou virus !

Avec sblip, nous avons écrit un virus polymorphique (Lin64.Eng3ls, allez lire le papier
et le code !) qui utilise cette technique pour obfusquer son déchiffreur.

Le code du déchiffreur :
------- fin de page -------
  pop rcx
  jmp jmp_over+2
  jmp_over:
    db `\x48\x31` ; false disassembly
    mov al,0x00
    xor rdx, rdx

  decoder:
    jmp jmp_over2+2

    jmp_over2:
      db `\xb8\xd9` ; false disassembly
      mov dl, byte [r12+rdi]
      cmp rdi, STUB_SIZE-1
      jna no_decrypt

      jmp jmp_over3+2
      jmp_over3:
        db `\x48\x81` ; false disassembly
        xor dl, al

  no_decrypt:
    mov byte [rbx+rdi], dl
    inc rdi
  loop decoder
-------------------------

Voici des déchiffreurs désassemblés[3] de binaires infectés, avec l'astuce en action :

1. 
  0x0c003f46      59             pop rcx                 
  0x0c003f47      eb02           jmp 0xc003f4b           
  0x0c003f49      00d6           add dh, dl              
  0x0c003f4b      b06d           mov al, 0x6d            
  0x0c003f4d      4831d2         xor rdx, rdx            
  0x0c003f50      eb02           jmp 0xc003f54           
  0x0c003f52      1aca           sbb cl, dl              
  0x0c003f54      418a143c       mov dl, byte [r12 + rdi]
  0x0c003f58      4881ff870000.  cmp rdi, 0x87           
  0x0c003f5f      7606           jbe 0xc003f67           
  0x0c003f61      eb02           jmp 0xc003f65           
  0x0c003f63      c0d630         rcl dh, 0x30            
  0x0c003f66      c28814         ret 0x1488              
  0x0c003f69      3b48ff         cmp ecx, dword [rax - 1]
  0x0c003f6c      c7             invalid                 
  0x0c003f6d      e2e1           loop 0xc003f50          

2.
  0x0c003fe6      59             pop rcx
  0x0c003fe7      eb02           jmp 0xc003feb
  0x0c003fe9      ce             invalid
  0x0c003fea      0ab0a34831d2   or dh, byte [rax - 0x2dceb75d]
  0x0c003ff0      eb02           jmp 0xc003ff4
  0x0c003ff2      39cb           cmp ebx, ecx
  0x0c003ff4      418a143c       mov dl, byte [r12 + rdi]
  0x0c003ff8      4881ff870000.  cmp rdi, 0x87
  0x0c003fff      7606           jbe 0xc004007
  0x0c004003      0e             invalid
  0x0c004004      0a30           or dh, byte [rax]
  0x0c004006      c28814         ret 0x1488
  0x0c004009      3b48ff         cmp ecx, dword [rax - 1]
  0x0c00400c      c7             invalid
  0x0c00400d      e2e1           loop 0xc003ff0

Le résultat est très différent du code originel.

--- Notes et références ---
[0] https://vx-underground.org/papers/VXUG
      /Exclusive/Bakounin/Writing_virus_in_MIPS_assembly_for_fun.txt
[1] http://www.ouah.org/linux-anti-debugging.txt // the silvio's paper
[2] https://www.felixcloutier.com/x86/xor
[3] Avec radare2