Автор: admin

Программирование на языке Shell в системе UNIX. Примеры программирования
1. ВВЕДЕНИЕ
Среди операционных систем особое место занимает Unix. Беспрецедентным является
то, что ОС Unix может работать практически на всех выпускаемых платформах. UNIX
— это стандарт де факто открытых и мобильных операционных систем. (поскольку
название UNIX запатентовано компанией AT&T — различные юниксы называются
различно: SCO UNIX, BSDI, Solaris, Linux, DG/UX, AIX и т.д.).
Это не только многозадачная, но и многопользовательская система. Она
обеспечивает современный пользовательский интерфейс на базе системы X Window и
межмашинную связь на базе протоколов TCP/IP и т.п.
ОС Unix была создана Кеном Томпсоном и Деннисом Ритчи в Bell Laborotories
(AT&T). Широко распространяться Unix/v7 (версия 7) начала в 79 — 80-м годах.
Вручение создателям Unix в 1983 году Международной премии А.Тьюринга в области
программирования ознаменовало признание этой системы мировой научной (computer
science) общественностью. Что также беспрецедентно.
ОС Unix стоит на трех китах: язык Си, файловая система, командный язык. В
дальнейшем к ним добавились система X Window и протоколы TCP/IP.
2. ПРОСТЕЙШИЕ СРЕДСТВА SHELL
Командный язык shell (в переводе — раковина, скорлупа) фактически есть язык
программирования очень высокого уровня. На этом языке пользователь осуществляет
управление компьютером. Обычно, после входа в систему вы начинаете
взаимодействовать с командной оболочкой. Признаком того, что оболочка (shell)
готова к приему команд служит выдаваемый ею на экран промптер. В простейшем
случае это один доллар («$»).
Shell не является необходимым и единственным командным языком (хотя именно он
стандартизован в рамках POSIX [POSIX 1003.2] — стандарта мобильных систем).
Например, немалой популярностью пользуется язык cshell, есть также kshell,
bashell и другие. Более того, каждый пользователь может создать свой командный
язык. Может одновременно на одном экземпляре операционной системы работать с
разными командными языками.
shell — это одна из многих команд UNIX. То есть в набор команд оболочки «shell»
входит команда «sh» — вызов интерпретатора «shell». Первый «shell» вызывается
автоматически при вашем входе в систему и выдает на экран промтер. После этого
вы можете вызывать на выполнение любые команды, в том числе и снова сам «shell»,
который вам создаст новую оболочку внутри прежней.
Так например, если вы подготовите в редакторе файл «file_1»:
echo Hello!
то это будет обычный текстовый файл, содержащий команду «echo», которая при
выполнении выдает все написанное правее ее на экран. Можно сделать файл «file_1»
выполняемым с помощью команды «chmod 755 file_1». Но его можно выполнить, вызвав
явно команду «sh» («shell»):
sh file_1
или
sh < file1 >
Файл можно выполнить и в текущем экземпляре «shell». Для этого существует
специфическая команда «.» (точка), т.е.
. file_1
Поскольку UNIX — система многопользовательская, вы можете даже на персональном
компьютере работать параллельно, скажем, на 12-ти экранах (переход с экрана на
экран ALT/функциональная клавиша), имея на каждом экране нового (или одного и
того же) пользователя со своей командной оболочкой. Можете и в графическом
режиме X-Window также открыть большое число окон, а в каждом окне может быть
свой пользователь со своей командной оболочкой…
Стержневым элементом языка shell является команда.
2.1. Структура команд
Команды в shell обычно имеют следующий формат:

Например:
ls -ls /usr/bin
Где ls — имя команды выдачи содержимого директория,
-ls — флаги ( «-» — признак флагов, l — длинный формат, s — об’ем файлов в
блоках),
/usr/bin — директорий, для которого выполняется команда.
Эта команда выдаст на экран в длинном формате содержимое директория /usr/bin,
при этом добавит информацию о размере каждого файла в блоках.
К сожалению, такая структура команды выдерживается далеко не всегда. Не всегда
перед флагами ставится минус, не всегда флаги идут одним словом. Есть
разнообразие и в представлении аргументов. К числу команд, имеющих экзотические
форматы, относятся и такие «ходовые» команды, как сс – вызов компилятора языка
С, tar – работа с архивами, dd – копирование файла с преобразованием, find –
поиск файлов и ряд других.
Как правило, первое слово shell воспринимает, как команду. Поэтому в командной
строке
cat cat
первое слово будет расшифровано shell, как команда (конкатенации), которая
выдаст на экран файл с именем «cat» (второе слово), находящийся в текущем
директории.
2.2. Группировка команд.
Средства группировки:
; и — определяют последовательное выполнение команд;
& — асинхронное (фоновое) выполнение предшествующей команды;
&& — выполнение последующей команды при условии нормального завершения
предыдущей, иначе игнорировать;
— выполнение последующей команды при ненормальном завершении предыдущей, иначе
игнорировать.
При выполнении команды в асинхронном режиме (после команды стоит один амперсанд)
на экран выводится номер процесса, соответствующий выполняемой команде, и
система, запустив этот фоновый процесс, вновь выходит на диалог с пользователем.

Например, наберем команду «find» в фоновом режиме для поиска в системе , начиная
от корня «/», файла с именем «conf», а затем «pwd» в обычном режиме. На экране
этот фрагмент будет выглядеть следующим образом (курсивом выделены комментарии):

$ find/-name conf -print & ввод команды «find»
288 номер (PID) фонового процесса
$ pwd ввод команды «pwd»
/mnt/lab/asu результат работы «pwd»
$ возвращение shell в промптер
/usr/include/sys/conf результат работы «find»
Иногда необходимо, чтобы все фоновые процессы завершились, прежде чем будет
выполняться какой-то расчет. Для этого служит специальная команда «wait [PID]».
Эта команда ждет завершения указанного идентификатором (числом) фонового
процесса. Если команда без параметра, то она ждет завершения всех фоновых
процессов, дочерних для данного «sh».
Для группировки команд также могут использоваться фигурные «{}» и круглые «()»
скобки. Рассмотрим примеры, сочетающие различные способы группировки: Если
введена командная строка
command1 && command2; command3
где command1, command2 и command3 — какие-то команды, то «command2» будет
выполнена только при успешном завершении «command1»; после любого из исходов
обработки «command2» (т.е. «command2» будет выполнена, либо пропущена) будет
выполнена «command3».
command1 && { command2; command3}
Здесь обе команды («command2» и «command3») будут выполнены только при успешном
завершении «command1».
{command1; command2} &
В фоновом режиме будет выполняться последовательность команд «command1» и
«command2».
Фоновые процессы сложно уничтожить, поскольку традиционная команда «CTL/C»
прерывает только процессы переднего плана. Для уничтожения фонового процесса
надо знать его номер. При запуске фонового процесса на экран выдается число,
соответствующее номеру (идентификатору) этого процесса (PID). Если этот номер
забыт или надо убедиться, что этот процесс не закончен, с помощью команды
ps -aux
можно получить перечень идентификаторов процессов (PID), имена пользователей,
текущее время, затраченное процессами, и т.д.
В выведенной таблице можно найти номера процессов, подлежащих уничтожению,
например это «849» и «866». Тогда командой
kill -9 866 849
можно уничтожить эти процессы. При уничтожении процессов надо вы должны иметь то
же имя пользователя, какое было приписано уничтожаемым процессам или root.
Круглые скобки «()», кроме выполнения функции группировки, выполняют и функцию
вызова нового экземпляра интерпретатора shell.
Пусть мы находились в начальном каталоге «/mnt/lab/asu»
Тогда в последовательности команд
cd ..; ls; ls
две команды «ls» выдадут 2 экземпляра содержимого каталога «/mnt/lab», а
последовательность
(cd ..; ls) ls
выдаст сначала содержимое каталога «/mnt/lab», а затем содержимое
«/mnt/lab/asu», т.к. при входе в скобки вызывается новый экземпляр shell, в
рамках которого и осуществляется переход. При выходе из круглых скобок
происходит возврат в старый shell и в старый каталог.
2.3. Перенаправление команд
Стандартный ввод (вход) — «stdin» в ОС UNIX осуществляется с клавиатуры
терминала, а стандартный вывод (выход) — «stdout» направлен на экран терминала.
Существует еще и стандартный файл диагностических сообщений — «stderr», о
котором речь будет чуть позже.
Команда, которая может работать со стандартным входом и выходом, называется
ФИЛЬТРОМ.
Пользователь имеет удобные средства перенаправления ввода и вывода на другие
файлы (устройства). Символы «>» и «>>» обозначают перенаправление вывода.
ls >file_1
команда «ls» сформирует список файлов текущего каталога и поместит его в файл
«file_1» (вместо выдачи на экран). Если файл «file_1» до этого существовал, то
он будет затерт новым.
pwd >>file_1
команда pwd сформирует полное имя текущего каталога и поместит его в конец файла
«file_1», т.е. «>>» добавляет в файл, если он непустой.
Символы «
есть ввод будет закончен, когда первым в очередной строке будет «!».
Можно сочетать перенаправления. Так
wc -l file_4
и
wc -l >file_4
выполняются одинаково: подсчитывается число строк файла «file_3» и результат
помещается в файл «file_4».
Средство, объединяющее стандартный выход одной команды со стандартным входом
другой, называется КОНВЕЙЕРОМ и обозначается вертикальной чертой «».
ls wc -l
список файлов текущего каталога будет направлен на вход команды «wc», которая на
экран выведет число строк каталога.
Конвейером можно объединять и более двух команд, когда все они, возможно кроме
первой и последней — фильтры:
cat file_1 grep -h result sort cat -b > file_2
Данный конвейер из файла «file_1» («cat») выберет все строки, содержащие слово
«result» («grep»), отсортирует («sort») полученные строки, а затем пронумерует
(«cat -b») и выведет результат в файл «file_2».
Поскольку устройства в ОС UNIX представлены специальными файлами, их можно
использовать при перенаправлениях. Специальные файлы находятся в каталоге
«/dev». Например, «lp» — печать; «console» — консоль; «ttyi» — i-ый терминал;
«null»- фиктивный (пустой) файл (устройство).
Тогда, например,
ls > /dev/lp
выведет содержимое текущего каталога на печать, а
file_1 < /dev/null >
обнулит файл «file_1».
sort file_1 tee /dev/lp tail -20
В этом случае будет отсортирован файл «file_1» и передан на печать, а 20
последних строк также будут выданы на экран.
Вернемся к перенаправлению выхода. Стандартные файлы имеют номера:
0 — stdin,
1 — stdout
2 — stderr.
Если вам не желательно иметь на экране сообщение об ошибке, вы можете
перенаправить его с экрана в указанный вами файл (или вообще «выбросить»,
перенаправив в файл «пустого устройства» — /dev/null). Например при выполнении
команды
cat file_1 file_2
которая должна выдать на экран последовательно содержимое файлов «file_1» и
«file_2», выдаст вам, например, следующее
111111 222222
cat: f2: No such file or directory
где 111111 222222 — содержимое файла «file_1», а файл «file_2» отсутствует, о
чем команда «cat» выдала сообщение в стандартный файл диагностики, по умолчанию,
как и стандартный выход, представленный экраном.
Если вам не желательно такое сообщение на экране, его можно перенаправить в
указанный вами файл:
cat file_1 file_2 2>f-err
сообщения об ошибках будут направляться (об этом говорит перенаправление «2>») в
файл «f-err». Кстати, вы можете всю информацию направлять в один файл «ff»,
использовав в данном случае конструкцию
cat file_1 file_2 >>ff 2>ff
Можно указать не только какой из стандартных файлов перенаправлять, но и в какой
стандартный файл осуществить перенаправление.
cat file_1 file_2 2>>ff 1>&2
Здесь сначала «stderr» перенаправляется (в режиме добавления) в файл «ff», а
затем стандартный выход перенаправляется на «stderr», которым к этому моменту
является файл «ff». То есть результат будет аналогичен предыдущему.
Конструкция «1>&2» — означает, что кроме номера стандартного файла, в который
перенаправить, необходимо впереди ставить «&»; вся конструкция пишется без
пробелов.

>- закрывает стандартный вывод.

2.4. Командные файлы.
Для того, чтобы текстовый файл можно было использовать как команду, существует
несколько возможностей.
Пусть с помощью редактора создан файл с именем «cmd», содержащий одну строку
следующего вида:
date; pwd; ls
Можно вызвать shell как команду, обозначаемую «sh», и передать ей файл «cmd»,
как аргумент или как перенаправленный вход, т.е.
$ sh cmd
или
$ sh
В результате выполнения любой из этих команд будет выдана дата, затем имя
текущего каталога, а потом содержимое каталога.
Более интересный и удобный вариант работы с командным файлом — это превратить
его в выполняемый, т.е. просто сделать его командой, что достигается изменением
кода защиты. Для этого надо разрешить выполнение этого файла.
Например,
chmod 711 cmd
сделает код защиты «rwx__x__x». Тогда простой вызов
cmd
приведет к выполнению тех же трех команд.
Результат будет тот же, если файл с содержимым
date; pwd; ls
представлен в виде:
date
pwd
ls
так как переход на другую строку также является разделителем в
последовательности команд.
Таким образом, выполняемыми файлами могут быть не только файлы, полученные в
результате компиляции и сборки, но и файлы, написанные на языке shell. Их
выполнение происходит в режиме интерпретации с помощью shell-интерпретатора
2.5 Отладка командных файлов
В SHELL используются два механизма отладки командных файлов.
Первый из них: set -v выводит строки командного файла по мере их чтения. Этот
режим применяется при поиске синтаксических ошибок. Для его использования не
требуется производить модификацию командного файла, например:
sh -v proc… здесь proc — имя командного файла. Ключ -v может использоваться
вместе с ключом -n, предотвращающим выполнение следующих за ним команд (команда
set -n блокирует терминал до тех пор, пока не вводится признак конца файла EOF).
Команда set -х выводит команды по мере их выполнения, причём на терминал
выводятся строки программы и на место переменных подставляются их значения. Для
отмены ключей -x и -v можно воспользоваться командой set — а для установки —
присвоить соответствующее значение макропеременной.
3. СРЕДА SHELL (ПЕРЕМЕННЫЕ И ПАРАМЕТРЫ)
На языке shell можно писать командные файлы и с помощью команды «chmod» делать
их выполняемыми. После этого они ни чем не отличаются от прочих команд ОС UNIX.
3.1. shell-переменные
Имя shell-переменной — это начинающаяся с буквы последовательность букв, цифр и
подчеркиваний.
Значение shell-переменной — строка символов.
То, что в shell всего два типа данных: строка символов и текстовый файл, с одной
стороны, позволяет легко вовлекать в программирование конечных пользователей,
никогда ранее программированием не занимавшихся, а с другой стороны, вызывает
некий внутренний протест у многих программистов, привыкших к существенно
большему разнообразию и большей гибкости языковых средств.
Однако интересно наблюдать то, как высококлассные программисты, освоившись с
«правилами игры» shell, пишут на нем программы вомного раз быстрее, чем на Си,
но, что особенно интересно, в ряде случаев эти программы работают даже быстрее,
чем реализованные на Си.
Имя переменной аналогично традиционному представлению об идентификаторе, т.е.
именем может быть последовательность букв, цифр и подчеркиваний, начинающаяся с
буквы или подчеркивания.
Для присваивания значений переменным может использоваться оператор присваивания
«=».
var_1=13 — «13» — это не число, а строка из двух цифр.
var_2=»ОС UNIX» — здесь двойные кавычки (» «) необходимы, так как в строке есть
пробел.
Возможны и иные способы присваивания значений shell-переменным. Так например
запись,
DAT=`date`
приводит к тому, что сначала выполняется команда «date» (обратные кавычки
говорят о том, что сначала должна быть выполнена заключенная в них команда), а
результат ее выполнения, вместо выдачи на стандартный выход, приписывается в
качестве значения переменной, в данном случае «DAT».
Можно присвоить значение переменной и с помощью команды «read», которая
обеспечивает прием значения переменной с (клавиатуры) дисплея в диалоговом
режиме. Обычно команде «read» в командном файле предшествует команда «echo»,
которая позволяет предварительно выдать какое-то сообщение на экран. Например:
echo -n «Введите трехзначное число:»
read x
При выполнении этого фрагмента командного файла, после вывода на экран сообщения

Введите трехзначное число:
интерпретатор остановится и будет ждать ввода значения с клавиатуры. Если вы
ввели, скажем, «753» то это и станет значением переменной «x».
Одна команда «read» может прочитать (присвоить) значения сразу для нескольких
переменных. Если переменных в «read» больше, чем их введено (через пробелы),
оставшимся присваивается пустая строка. Если передаваемых значений больше, чем
переменных в команде «read», то лишние игнорируются.
При обращении к shell-переменной необходимо перед именем ставить символ «$». Так
команды
echo $var_2
echo var_2
выдадут на экран
ОС UNIX
var_2
3.2. Экранирование
Рассмотрим более подробно приемы экранирования, используемые в shell. В качестве
средств экранирования используются двойные кавычки (» «), одинарные кавычки (‘
‘) и бэк-слэш ().
Из примеров очевидно их действие:
Можно в одной строке записывать несколько приcваиваний.
x=22 y=33 z=$x
A=»$x» B=’$x’ C=$x
D=»$x + $y + $z» E=’$x + $y + $z’ F=$x + $y + $z
(присваивание G=$x+$y не было бы выполнено из-за пробелов)
Тогда
echo A = $A B = $B C = $C
echo D = $D E = $E F = $F
eval echo evaluated A = $A
eval echo evaluated B = $B
eval echo evaluated C = $C
Выдадут на экран
A = 22 B = $x C = $x
D = 22 + 33 + 22 E = $x + $y + $z F = 22 + 33 + 22
evaluated A = 22
evaluated B = 22
evaluated C = 22
Приведем еще примеры, связанные с экранированием перевода строки. Пусть
переменной «string» присвоено значение «массива» 2×3:
abc
def
Обратим внимание, что для избежания присваивания лишних пробелов вторая строка
массива начата с первой позиции следующей строки:
string=»abc
def»
Тогда три варианта записи переменной в команде «echo»
echo $string
echo ‘$string’
echo «$string»
дадут соответственно три различных результата:
abc def
$string
abc
def
а последовательность команд
echo «str_1
str_2″ > file_1
echo ‘str_1
str_2′ > file_2
cat file_1 file_2
даст выдаст последовательно одинаковые файлы file_1 и file_2:
str_1
str_2
str_1
str_2
Заметим также, что бэк-слэш () не только экранирует следующий за ним символ,
что позволяет использовать специальные символы просто как символы,
представляющие сами себя (он может экранировать и сам себя — ), но в командном
файле бэк-слэш позволяет об’единять строки в одну (экранировать конец строки).
Например, приводившийся ранее пример командной строки:
cat file_1 grep -h result sort cat -b > file_2
может быть записан в командном файле, скажем, как
cat file_1 grep -h
result sort cat -b > file_2
Кстати, эффект продолжения командной строки обеспечивает и символ конвейера. В
данном случае это может дать более симпатичный результат, например:
cat file_1
grep -h result
sort
cat -b > file_2
3.3. Манипуляции с shell-переменными
Несмотря на то, что shell-переменные в общем случае воспринимаются как строки,
т. е. «35» — это не число, а строка из двух символов «3» и «5», в раде случаев
они могут интерпретироваться иначе, например, как целые числа.
Разнообразные возможности имеет команда «expr».
Проиллюстрируем некоторые на примерах:
Выполнение командного файла:
x=7 y=2
a=`expr $x + $y` ; echo a=$a
a=`expr $a + 1` ; echo a=$a
b=`expr $y — $x` ; echo b=$b
c=`expr $x ‘*’ $y` ; echo c=$c
d=`expr $x / $y` ; echo d=$d
e=`expr $x % $y` ; echo e=$e
выдаст на экран
a=9
a=10
b=-5
c=14
d=3
e=1
Операция умножения («*») обязательно должна быть заэкранирована, поскольку в
shell этот значок воспринимается, как спецсимвол, означающий, что на это место
может быть подставлена любая последовательность символов.
С командой «expr» возможны не только (целочисленные) арифметические операции, но
и строковые:
A=`expr ‘cocktail’ : ‘cock’` ; echo $A
B=`expr ‘cocktail’ : ‘tail’` ; echo $B
C=`expr ‘cocktail’ : ‘cook’` ; echo $C
D=`expr ‘cock’ : ‘cocktail’` ; echo $D
На экран будут выведены числа, показывающее число совпадающих символов в
цепочках (от начала). Вторая из строк не может быть длиннее первой :
4
0
0
0
3.4. Экспорт переменных
В ОС UNIX существует понятие процесса. Процесс возникает тогда, когда
запускается на выполнение какая-либо команда.
Например, при наборе на клавиатуре «р » порождается процесс «р». В свою
очередь «р» может породить другие процессы. Допустим, что «р» вызывает «р1» и
«р2», которые последовательно порождают соответствующие процессы.
У каждого процесса есть своя среда — множество доступных ему переменных.
Например, до запуска «р» уже существовала среда, в которой уже были определены
некоторые переменные. Запуск «р» порождает новую среду; уже в ней будут
порождены «р1» и «р2».
Переменные локальны в рамках процесса, в котором они объявлены, т.е. где им
присвоены значения. Для того, чтобы они были доступны и другим порождаемым
процессам, надо передать их явным образом. Для этого используется встроенная
команда «export».
3.5. Параметры
В командный файл могут быть переданы параметры. В shell используются позиционные
параметры (т.е. существенна очередность их следования). В командном файле
соответствующие параметрам переменные (аналогично shell-переменным) начинаются с
символа «$», а далее следует одна из цифр от 0 до 9:
Пусть «examp-1» вызывается с параметрами «cock» и «tail». Эти параметры попадают
в новую среду под стандартными именами «1» и «2». В (стандартной) переменной с
именем «0» будет храниться имя вызванного расчета.
При обращении к параметрам перед цифрой ставится символ доллара «$» (как и при
обращении к переменным):
$0 соответствует имени данного командного файла;
$1 первый по порядку параметр;
$2 второй параметр и т.д.

Поскольку число переменных, в которые могут передаваться параметры, ограничено
одной цифрой, т.е. 9-ю («0», как уже отмечалось имеет особый смысл), то для
передачи большего числа параметров используется специальная команда «shift».
Своеобразный подход к параметрам дает команда «set».
Например, фрагмент
set a b с
echo первый=$1 второй=$2 третий=$3
выдаст на экран
первый=a второй=b третий=c
т.е. команда «set» устанавливает значения параметров. Это бывает очень удобно.
Например, команда «date» выдает на экран текущую дату, скажем, «Mon May 01
12:15:10 2000″, состоящую из пяти слов, тогда
set `date`
echo $1 $3 $5
выдаст на экран
Mon 01 2000
Команда «set» позволяет также осуществлять контроль выполнения программы,
например:
set -v на терминал выводятся строки, читаемые shell.
set +v отменяет предыдущий режим.
set -x на терминал выводятся команды перед выполнением.
set +x отменяет предыдущий режим.

Команда «set=»Times New Roman»>» без параметров выводит на терминал состояние
программной среды.
3.6. Подстановки shell-интерпретатора
Перед началом непосредственной интерпретации и выполнением команд, содержащихся
в командных файлах, shell выполняет различные виды подстановок:
ПОДСТАНОВКА РЕЗУЛЬТАТОВ. Выполняются все команды, заключенные в обратные
кавычки, и на их место подставляется результат.
ПОДСТАНОВКА ЗНАЧЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ И ПЕРЕМЕННЫХ. То есть слова, начинающиеся на
«$», заменяются соответствующими значениями переменных и параметров.
ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ПРОБЕЛОВ. Заэкранированные пробелы игнорируются.
ГЕНЕРАЦИЯ ИМЕН ФАЙЛОВ. Проверяются слова на наличие в них спецсимволов («*»,
«?»,»[]») и выполняются соответствующие генерации.
3.7. Программная среда
Каждый процесс имеет среду, в которой он выполняется. Shell использует ряд
переменных этой среды.
Если вы наберете команду «set» без параметров, то на экран будет выдана
информация о ряде стандартных переменных, созданных при входе в систему (и
передаваемых далее всем вашим новым процессам «по наследству»), а также
переменных, созданных и экспортируемых вашими процессами.
Конкретный вид и содержание выдаваемой информации в немалой степени зависит от
того, какая версия UNIX используется и как инсталлирована система.

Результат выполнения команды set без параметров (не полный):
HOME=/root
PATH=/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:.:/usr/bin/X11:
IFS=
LOGNAME=sae
MAIL=/var/spool/mail/sae
PWD=/home/sae/STUDY/SHELL
PS1=${PWD}:» «
PS2=>
SHELL=/bin/bash
Прокомментируем значения переменных.
HOME=/root — это имя домашнего директория, в котором пользователь оказывается
после входа в систему. То есть, правильно набрав имя и пароль, я окажусь в
директории «/root».
PATH=/bin:/usr/bin:.:/usr/local/bin:/usr/bin/X11 — эта переменная задает
последовательность файлов, которые просматривает «shell» в поисках команды.
Имена файлов разделяются здесь двоеточиями. Последовательность просмотра
соответствует очередности следования имен в тропе. Но первоначально поиск
происходит среди так называемых встроенных команд. В число встроенных команд
входят наиболее часто используемые команды, например «echo», «cd», «pwd»,
«date». После этого система просматривает директорий «/bin», в котором могут
находиться команды «sh», «cp», «mv», «ls» и т.п. Затем директорий «/usr/bin» с
командами «cat», «сс», «expr», «nroff», «man» и многими другими. Далее поиск
происходит в текущем директории («.», или другое обозначение «пусто», т.е.»»),
где скорее всего находятся написанные вами команды.
После набора командной строки и нажатия «shell» (после выполнения
необходимых подстановок) распознает имя, соответствующее команде и осуществляет
ее поиск в директориях, перечисленных в PATH. Если команда размещена вне этих
директориев, она не будет найдена. Если присутствует несколько команд с
одинаковым именем, то вызвана будет та, которая расположена в директории,
просматриваемом первым.
PATH, как и прочие переменные, можно легко менять, добавляя, переставляя или
исключая директории.
IFS= (Внутренний Разделитель Полей) перечисляет символы, которые служат для
разделения слов (полей). Таковыми являются «пробел», «табуляция» и «перевод
строки», поэтому здесь слева от присваивания ничего не видно и занято две
строки.
LOGNAME=root — имя входа («имя» пользователя).
MAIL=/var/spool/mail/root — имя файла, в который поступает (электронная) почта.
PWD=/root — имя текущего директория
PS1=${PWD}:» » — вид промтера. В данном случае в промптере будет выдаваться имя
текущего директория двоеточие и пробел. То есть здесь будет «/root: «.
PS2=> — этот промтер (здесь «>») используется как приглашение к продолжению
ввода (в очередной строке) незаконченной команды. Например, наберите открывающую
скобку «(» и после нажатия в следующей строке вы увидите этот промптер.
Если пока не знаете, что дальше делать, наберите закрывающую скобку «)» и он
исчезнет.
SHELL=/bin/sh — эта переменная указывает оболочку, которую использует
пользователь. В данном случае используется стандартный shell («sh»).
Исходная среда устанавливается автоматически при входе в систему с
использованием файлов типа «/etc/rc» и «/etc/.profile».
Один из способов просто изменит среду (например, тропу поиска команд, вид
промтера, вид оболочки, цвет экрана и т.п.) можно, разместив эту информацию в
своем домашнем директории в специализированном файле «.profile»
(${HOME}/.profile), присвоив нужные значения переменным среды. То есть вызвать
это файл в редактор и написать, что пожелаете). Тогда при каждом вашем входе в
систему этот файл будет автоматически выполняться и устанавливать новую среду.
Этот файл должен ОБЯЗАТЕЛЬНО размещаться в вашем ДОМАШНЕМ директории (директории
входа).
Следует иметь в виду, что имена файлов, начинающиеся с точки, вообще имеют
особый статус. Так, они не выдаются на экран простой командой «ls» — необходимо
вызывать эту команду с флагом «-a». Кстати, и не уничтожаются огульно командой
«rm *».
Сам интерпретатор shell автоматически присваивает значения следующим переменным
(параметрам):
?значение, возвращенное последней командой;
$номер процесса;
!номер фонового процесса;
#число позиционных параметров, передаваемых в shell;
*перечень параметров, как одна строка;
@перечень параметров, как совокупность слов;
-флаги, передаваемые в shell.

При обращении к этим переменным (т.е при использовании их в командном файле —
shell-программе) следует впереди ставить «$».
Важную роль при создании уникальных файлов играет специальная переменная «$$»,
значение которой соответствует номеру процесса, выполняющего данный расчет.
Каждый новый расчет, выполняемый компьютером, инициирует один или несколько
процессов, автоматически получающих номера по порядку. Поэтому, используя номер
процесса в качестве имени файла, можно быть уверенным, что каждый новый файл
будет иметь новое имя (не запишется на место уже существующего). Достоинство
является и главным недостатком такого способа именования файлов. Неизвестно,
какие имена будут присвоены файлам. И, если в рамках данного процесса можно
найти файл «не глядя», т.е., обратившись к нему, используя $$, то потом такие
файлы можно легко потерять. Это создает дополнительные проблемы при отладке
программ.
3.8. Вызов интерпритатора
Вслед за регистрацией пользователя в системе (с помощью команды login)
вызывается интерпретатор языка SHELL. Если регистрационный справочник
пользователя содержит файл .profile, то прежде чем с терминала будет принята
хотя бы одна команда, интерпретатор выполняет этот файл (подразумевается, что
файл .profile содержит команды). При вызове могут указываться следующие ключи:
-c строка
Команды считываются из заданной строки.
-s
Команды читаются из стандартного файла ввода. Сообщения интерпретатора
записываются в стандартный файл диагностик.
-i
Интерактивный режим работы.
Если первым символом параметра «0» является знак -, то команды считываются из
файла .profile.
4. ПРОГРАММНЫЕ СТРУКТУРЫ
Как во всяком языке программирования в тексте на языке shell могут быть
комментарии. Для этого используется символ «#». Все, что находится в строке (в
командном файле) левее этого символа, воспринимается интерпретатором как
комментарий. Например,
# Это комментарий.
Как во всяком процедурном языке программирования в языке shell есть операторы.
Ряд операторов позволяет управлять последовательностью выполнения команд. В
таких операторах часто необходима проверка условия, которая и определяет
направление продолжения вычислений.
4.1. Команда test («[ ]»)
Команда test проверяет выполнение некоторого условия. С использованием этой
(встроенной) команды формируются операторы выбора и цикла языка shell.
Два возможных формата команды:
test условие
или
[ условие ]
мы будем пользоваться вторым вариантом, т.е. вместо того, чтобы писать перед
условием слово «test», будем заключать условие в скобки, что более привычно для
программистов.
На самом деле shell будет распознавать эту команду по открывающей скобке «[«,
как слову, соответствующему команде «test». Между скобками и содержащимся в них
условием обязательно должны быть пробелы.
Пробелы должны быть и между значениями и символом сравнения или операции
В shell используются условия различных «типов».
УСЛОВИЯ ПРОВЕРКИ ФАЙЛОВ:
-f file файл «file» является обычным файлом;
-d file файл «file» — каталог;
-с file файл «file» — специальный файл;
-r file имеется разрешение на чтение файла «file»;
-w file имеется разрешение на запись в файл «file»;
-s file файл «file» не пустой.

УСЛОВИЯ ПРОВЕРКИ СТРОК:
str1 = str2 строки «str1» и «str2» совпадают;
str1 != str2 строки «str1» и «str2» не совпадают;
-n str1 строка «str1» существует (непустая);
-z str1 строка «str1» не существует (пустая).

Примеры.
x=»who is who»; export x; [ «who is who» = «$x» ]; echo $?
0
x=abc ; export x ; [ abc = «$x» ] ; echo $?
0
x=abc ; export x ; [ -n «$x» ] ; echo $?
0
x=»» ; export x ; [ -n «$x» ] ; echo $?
1
Кроме того, существуют два стандартных значения условия, которые могут
использоваться вместо условия (для этого не нужны скобки).
УСЛОВИЯ СРАВНЕНИЯ ЦЕЛЫХ ЧИСЕЛ:
x -eq y «x» равно «y»,
x -ne y «x» неравно «y»,
x -gt y «x» больше «y»,
x -ge y «x» больше или равно «y»,
x -lt y «x» меньше «y»,
x -le y «x» меньше или равно «y».

СЛОЖНЫЕ УСЛОВИЯ:
Реализуются с помощью типовых логических операций:
! (not) инвертирует значение кода завершения.
-o (or) соответствует логическому «ИЛИ».
-a (and) соответствует логическому «И».

4.2. Условный оператор «if»
В общем случае оператор «if» имеет структуру
if условие
then список
[elif условие
then список]
[else список]
fi
Здесь «elif» сокращенный вариант от «else if» может быть использован наряду с
полным, т.е. допускается вложение произвольного числа операторов «if» (как и
других операторов). Разумеется «список» в каждом случае должен быть осмысленный
и допустимый в данном контексте.
Самая усеченная структура этого оператора
if условие
then список
fi
если выполнено условие (как правило это ком получен код завершения «0», то
выполняется «список», иначе он пропускается.
Примеры.
Пусть написан «if-1»
if [ $1 -gt $2 ]
then pwd
else echo $0 : Hello!
fi
Тогда вызов if-1 12 11 даст /home/sae/STUDY/SHELL
а if-1 12 13 даст if-1 : Hello!
4.3. Оператор вызова («case»)
Оператор выбора «case» имеет структуру:
case строка in
шаблон) список команд;;
шаблон) список команд;;
…
шаблон) список команд;;
esac
Здесь «case» «in» и «esac» — служебные слова. «Строка» (это может быть и один
символ) сравнивается с «шаблоном». Затем выполняется «список команд» выбранной
строки.
Непривычно выглядят в конце строк выбора «;;», но написать здесь «;» было бы
ошибкой. Для каждой альтернативы может быть выполнено несколько команд. Если эти
команды будут записаны в одну строку, то символ «;» будет использоваться как
разделитель команд.
Обычно последняя строка выбора имеет шаблон «*», что в структуре «case» означает
«любое значение». Эта строка выбирается, если не произошло совпадение значения
переменной (здесь $z) ни с одним из ранее записанных шаблонов, ограниченных
скобкой «)». Значения просматриваются в порядке записи.
4.4. Оператор цикла с перечислением («for»)
Оператор цикла «for» имеет структуру:
for имя [in список значений]
do
список команд
done
где «for» — служебное слово определяющее тип цикла,
«do» и «done» — служебные слова, выделяющие тело цикла.
Пусть команда «lsort» представлена командным файлом
for i in file_1 file_2 file_3
do
proc_sort $i
done
В этом примере имя «i» играет роль параметра цикла. Это имя можно рассматривать
как shell-переменную, которой последовательно присваиваются перечисленные
значения (i=file_1, i=file_2, i=file_3), и выполняется в цикле команда
«proc_sort».
Часто используется форма «for i in *», означающая «для всех файлов текущего
каталога».
Пусть «proc_sort» в свою очередь представляется командным файлом
cat $1 sort tee /dev/lp > ${1}_sorted
т.е. последовательно сортируются указанные файлы, результаты сортировки
выводятся на печать («/dev/lp») и направляются в файлы file_1_sorted
file_2_sorted и file_3_sorted
4.5. Оператор цикла с истинным условием («while»)
Структура «while», также обеспечивающая выполнение расчетов, предпочтительнее
тогда, когда неизвестен заранее точный список значений параметров или этот
список должен быть получен в результате вычислений в цикле.
Оператор цикла «while» имеет структуру:
while условие
do
список команд
done
где «while» — служебное слово определяющее тип цикла с истинным условием. Список
команд в теле цикла (между «do» и «done») повторяется до тех пор, пока
сохраняется истинность условия (т.е. код завершения последней команды в теле
цикла равен «0») или цикл не будет прерван изнутри специальными командами
(«break», «continue» или «exit»). При первом входе в цикл условие должно
выполняться.
Команда «break [n]» позволяет выходить из цикла. Если «n» отсутствует, то это
эквивалентно «break 1». «n» указывает число вложенных циклов, из которых надо
выйти, например, «break 3» — выход из трех вложенных циклов.
В отличие от команды «break» команда «continue [n]» лишь прекращает выполнение
текущего цикла и возвращает на НАЧАЛО цикла. Она также может быть с параметром.
Например, «continue 2» означает выход на начало второго (если считать из
глубины) вложенного цикла.
Команда «exit [n]» позволяет выйти вообще из процедуры с кодом возврата «0» или
«n» (если параметр «n» указан). Эта команда может использоваться не только в
циклах. Даже в линейной последовательности команд она может быть полезна при
отладке, чтобы прекратит выполнение (текущего) расчета в заданной точке.
4.6. Оператор цикла с ложным условием («until»)
Оператор цикла «until» имеет структуру:
until условие
do
список команд
done
где «until» — служебное слово определяющее тип цикла с ложным условием. Список
команд в теле цикла (между «do» и «done») повторяется до тех пор, пока
сохраняется ложность условия или цикл не будет прерван изнутри специальными
командами («break», «continue» или «exit»). При первом входе в цикл условие не
должно выполняться.
Отличие от оператора «while» состоит в том, что условие цикла проверяется на
ложность (на ненулевой код завершения последней команды тела цикла) проверяется
ПОСЛЕ каждого (в том числе и первого!) выполнения команд тела цикла.
Пример.
until false
do
read x
if [ $x = 5 ]
then echo enough ; break
else echo some more
fi
done
Здесь программа с бесконечным циклом ждет ввода слов (повторяя на экране фразу
«some more»), пока не будет введено «5». После этого выдается «enough» и команда
«break» прекращает выполнение цикла.
4.7. Пустой оператор
Пустой оператор имеет формат
:
Ничего не делает. Возвращает значение «0».».
4.8. Функции в shell
Функция позволяет подготовить список команд shell для последующего выполнения.
Описание функции имеет вид:
имя()
{
список команд
}
после чего обращение к функции происходит по имени. При выполнении функции не
создается нового процесса. Она выполняется в среде соответствующего процесса.
Аргументы функции становятся ее позиционными параметрами; имя функции — ее
нулевой параметр. Прервать выполнение функции можно оператором «return [n]», где
(необязательное) «n» — код возврата.
4.9. Обработка прерываний («trap»)
Бывает необходимо защитить выполнение программы от прерывания.
Наиболее часто приходится встречаться со следующими прерываниями,
соответствующими сигналам:
0выход из интерпретатора,
1отбой (отключение удаленного абонента),
2прерывание от ,
9уничтожение (не перехватывается),
15окончание выполнения.

Для защиты от прерываний существует команда «trap», имеющая формат:
trap ‘список команд’ сигналы
Если в системе возникнут прерывания, чьи сигналы перечислены через пробел в
«сигналы», то будет выполнен «список команд», после чего (если в списке команд
не была выполнена команда «exit») управление вернется в точку прерывания и
продолжится выполнение командного файла.
Например, если перед прекращением по прерываниям выполнения какого то командного
файла необходимо удалить файлы в «/tmp», то это может быть выполнено командой
«trap»:
tarp ‘rm /tmp/* ; exit 1’ 1 2 15
которая предшествует прочим командам файла. Здесь, после удаления файлов будет
осуществлен выход «exit» из командного файла.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Реферат на тему:

«Биомолекулярные вычисления»

Введение

Биомолекулярные вычисления или молекулярные компьютеры, или даже ДНК- или РНК-вычисления, – все эти термины появились на стыке таких различных наук, как молекулярная генетика и вычислительная техника.

Биомолекулярные вычисления – это собирательное название для различных техник, так или иначе связанных с ДНК или РНК. При ДНК-вычислениях данные представляются не в форме нулей и единиц, а в виде молекулярной структуры, построенной на основе спирали ДНК. Роль программного обеспечения для чтения, копирования и управления данными выполняют особые ферменты.

Основой всей системы хранения биологической информации, а стало быть, и ДНК-компьютеров, является способность атомов водорода, входящих в азотистые соединения (аденин, тимин, цитозин и гуанин), при определенных условиях притягиваться друг к другу, образуя невалентно связанные пары. С другой стороны, эти вещества могут валентно связываться с сочетаниями молекулы сахара (дезоксирибозы) и фосфата, образуя так называемые нуклеотиды. Нуклеотиды, в свою очередь, легко образуют полимеры длиной в десятки миллионов оснований. В этих супермолекулах фосфат и дезоксирибоза играют роль поддерживающей структуры (они чередуются в цепочке), а азотистые соединения кодируют информацию.

Молекула получается направленной: начинается с фосфатной группы и заканчивается дезоксирибозой. Длинные цепочки ДНК называют нитями, короткие – олигонуклеотидами.

Каждой молекуле ДНК соответствует еще одна ДНК – так называемое дополнение Ватсона – Крика. Она имеет противоположную направленность, нежели оригинальная молекула. В результате притяжения аденина к тимину и цитозина к гуанину получается знаменитая двойная спираль, обеспечивающая возможность удвоения ДНК при размножении клетки. Задача удвоения решается с помощью специального белка-энзимы – полимеразы. Синтез начинается только если с ДНК прикреплен кусочек ее дополнения, Данное свойство активно используется в молекулярной биологии и молекулярных вычислениях. По сути своей полимераза – это реализация машины Тьюринга, состоящая из двух лент и программируемого пульта управления. Пульт считывает данные с одной ленты, обрабатывает их по некоторому алгоритму и записывает на другую ленту. Полимераза также последовательно считывает исходные данные с одной ленты (ДНК) и на их основе формирует ленту с результатам вычислений (дополнение Ватсона – Крика).

Рис. 1. Структура нуклеотида

Молекулярный компьютер – это устройство, в котором вместо кремниевых чипов, применяемых в современных компьютерах, работают молекулы и молекулярные ансамбли. Переводить молекулу из одного состояния в другое (переключать) можно с помощью света, тепла, химических агентов, электрического и магнитного поля и т.д. Фактически такие переключаемые бистабильные молекулы – это наноразмерная двухбитовая система, воспроизводящая на молекулярном уровне функцию классического транзистора.

В одном кубическом сантиметре ДНК может находиться больше информации, чем на триллионе СD. Поэтому ученые решили использовать изобретение природы и применить молекулы ДНК для хранения и обработки данных в биокомпьютерах.

Кроме того, биомолекулярный компьютер может параллельно выполнять тысячи и миллионы операций, т.е. будут работать в 1.000.000.000 быстрее. Еще одно важнейшее свойство – экономный расход энергии: ДНК-компьютер сможет совершать 10 в 19-й степени операций на джоуль израсходованной энергии – это в миллиард раз экономнее, чем в кремниевых системах.

Развитие

ДНК-вычисления впервые были с успехом применены в 1994 году Леонардом Эдлеманом, профессором Университета Южной Калифорнии, для решения задачи коммивояжера. Суть ее в том, чтобы найти маршрут движения с заданными точками старта и финиша между несколькими городами (в данном случае семь), в каждом из которых можно побывать только один раз. Эта задача решается прямым перебором, однако при увеличении числа городов сложность ее возрастает.

В пробирку помещают около 100 триллионов молекул ДНК, содержащих все возможные 20-нуклеотидные последовательности, кодирующие города и пути между ними. Затем за счет взаимного притяжения нуклеотидов отдельные цепочки ДНК сцепляются друг с другом случайным образом, а специальный фермент лигаза сшивает образующиеся короткие молекулы в более крупные образования. При этом синтезируются молекулы ДНК, воспроизводящие все возможные маршруты между городами. Остается лишь выделить среди них те, что отвечают искомому решению.

При масштабировании задачи коммивояжера возникают трудности. ДНК-компьютер Эдлемана искал оптимальный маршрут для 7 узлов. Но чем больше городов надо объехать коммивояжеру, тем больше ДНК-материала требуется биологическому компьютеру. Было подсчитано, что если увеличить количество узлов до 200, то потребуется ДНК-цепочка, вес которой превышает вес Земли.

Как он искал решение: сначала он последовательно удалил сначала цепочки, которые не начинались с первого города – точки старта – и не заканчивались местом финиша, затем те, что содержали более семи городов или не содержали хотя бы один. Легко понять, что любая из оставшихся после такого отбора молекула ДНК представляет собой решение задачи.

Вслед за работой Эдлемана последовали другие. Интересную разработку предложили израильские ученые из Вейцманновского института. Команда во главе с профессором Эхудом Шапиро решила создавать не специализированную методику для решения строго конкретной задачи, а технологию многоцелевого нанокомпьютера на базе уже известных свойств биомолекул, таких как ДНК и энзимы.

Поле деятельности не ограничено решением таких комбинаторных задач. Вскоре после опубликования работы Эдлемана разные группы начали исследования в области решения логических задач.

В 1995 г. Ричард Липтон из Принстонского университета показал, как, используя ДНК, кодировать двоичные числа и решать проблему удовлетворения логического выражения. Суть этой проблемы состоит в следующем. Пусть имеется некоторое логическое выражение F (X1, X2,…., Xn). Какие значения нужно присвоить входящим в него логическим переменным Xi, чтобы F давало истину?

Вообще говоря, задачу можно решить только перебором 2ⁿ комбинаций. И с помощью ДНК легко закодировать их все. Для этого нужно построить граф, описывающий операцию присваивания значений переменным. В нем вершины отображают единичные и нулевые значения Xi, некоторые промежуточные переменные, а пути описывают присваивание. Например, на графе для двух переменных X и Y, показанном на рисунке, путь a не-X b Y c представляет собой присваивание X = 0, Y = 1.

Рис. 4. Граф инициализации для задачи удовлетворения логического выражения для двух переменных

Вершины и ребра этого графа можно представить отрезками ДНК так же, как это делалось в методе Эдлемана. Перемешивание всех этих олигонуклеотидов даст раствор, содержащий ДНК, кодирующие все возможные комбинации входных параметров. Логические операции сводятся к извлечению ДНК, содержащих нужные биты в нужном месте, т.е. к нахождению пути, проходящего через конкретную вершину графа.

Рассмотрим, например, случай , и пусть E (t, i, d) – операция извлечения из трубки t всех молекул, где бит i равен d; плюсом обозначим слияние трубок, а присваиванием – переливание их содержимого. Тогда следующая последовательность операций решает поставленную задачу:

Эхуд Шапиро реализовал модель биокомпьютера, который состоял из молекул ДНК, РНК и специальных ферментов. Для работы биокомпьютера необходимо составить правильную молекулярную смесь. Приблизительно через час смесь самостоятельно порождает молекулу ДНК, в которой закодирован ответ на поставленную перед вычислителем несложную задачу. В этом биокомпьютере ввод и вывод информации, а также роль программного обеспечения берут на себя молекулы ДНК. В качестве же аппаратного обеспечения выступают два белка-энзима естественного происхождения, которые манипулируют нитями ДНК. При совместном замешивании молекулы программного и аппаратного обеспечения гармонично воздействуют на молекулы ввода, в результате чего образуются выходные молекулы с ответом.

В одной пробирке помещается около триллиона элементарных вычислительных модулей. В результате скорость вычислений достигает миллиарда операций в секунду, а точность 99,8%. Пока биокомпьютер Шапиро может применяться лишь для решения самых простых задач, выдавая всего два типа ответов: истина или ложь.

Исследователи под руководством профессора химии Нэдриан Симан из университета Нью-Йорка разработали устройство, способное стать основой для строительства сложных машин молекулярного масштаба. Это приведет к созданию нанороботов, которые будут строить новые молекулы, проводить операции на молекулярном уровне.

Исследователи работают над тем, чтобы научиться управлять несколькими парами молекул автономно, без воздействия на другие. Они хотят запрограммировать молекулы ДНК так, чтобы они могли в заданном порядке самоорганизоваться и объединяться с другими молекулами в более крупную структуру. В процессе научных изысканий удалось внедрить искусственные нити ДНК в индивидуальные пары молекул. Затем исследователи развернули парные перекрещивающиеся молекулы вполоборота и, удалив обе искусственные нити, заменили их новыми set strands. Таким образом, они изменили конфигурацию ДНК-машины.

За счет внедрения в организм молекулярных роботов, предотвращающих старение клеток, а также перестраивающих и омолаживающих ткани организма, можно будет достигнуть бессмертия человека. Наноробот, помещенный в организм, сможет самостоятельно передвигаться по кровеносной системе и очищать его от микробов или зарождающихся раковых клеток, а саму кровеносную систему избавлять от отложений холестерина.

В промышленности произойдет замена традиционных методов производства сборкой молекулярными роботами предметов потребления непосредственно из атомов и молекул. В распоряжении у человека могут появиться персональные синтезаторы и копирующие устройства, позволяющие изготовить любой предмет. Изменения произойдут и в сельском хозяйстве. Комплексы из молекулярных роботов придут на смену растениям и животным. Химические процессы, которые происходят в живом организме, будут воспроизводиться более коротким и эффективным путем. Станет возможным восстановление вымерших видов, так как биологи получат возможность внедряться в живой организм на уровне атомов. И, наконец, огромное количество роботов-молекул будет выпущено в околоземное космическое пространство. Они подготовят его для жизнедеятельности человека, сконструируют космические станции из подручных материалов метеоритов, комет.

Но не так всё безоблачно. Предположим, что в устройстве, занимающемся разбором до атомов промышленных отходов, произойдет сбой, и оно начнет уничтожать все подряд. С развитием технологий могут появиться нанороботы, способные конструировать оружие. Овладев секретом создания такого смертоносного малыша, его можно воспроизводить в большом количестве.

И для этого не потребуется большая группа людей это может сделать даже один человек.

Джоан Макдональд и её команда из университета Колумбии в Нью-Йорке построили ДНК-компьютер, способный каждый раз обыгрывать человека в крестики-нолики либо доводить игру до ничьей.

Технически компьютер состоит из набора миниатюрных колодцев (микроколб) с определёнными цепочками ДНК внутри. Эти цепочки подобраны так, чтобы играть роль логических вентилей. Всего в машине, названной MAYA-II, 128 вентилей, выполняющих логические действия типа «да» и «и». Есть там ещё ряд других молекул, необходимых для работы.

В качестве входных сигналов авторы аппарата использовали короткие фрагменты ДНК, в которых был закодирован ход человека, и которые добавляли во все колодцы. Ответ компьютера – флуоресцентное свечение на определённой частоте и в определённых колодцах, которое активировалось логическими вентилями машины благодаря цепочке биохимических реакций.

2003 год

Научно-исследовательский институт Вейцманна в Израиле вновь привлек к себе внимание общественности. На этот раз группа ученых усовершенствовала разработанное год назад устройство, поручив одной-единственной молекуле ДНК роль средства ввода данных и одновременно источника питания. Устройство было оценено в научном мире и попало в Книгу рекордов Гиннеса как самое микроскопическое биологическое вычислительное устройство. Надо сказать, что рекордсмен снаружи выглядит как капля прозрачной жидкости в пробирке.

Ученые из института Технион в Израиле создали самособирающийся нанотранзистор. Для разработки этого устройства они использовали особенности структуры ДНК и электронных свойств углеродных нанотрубок. Сначала исследователи покрыли частицы молекулы ДНК белками бактерии E. coli. После этого они связали с ДНК покрытые антителами нанотрубки. В процессе создания устройства также участвовали ионы золота и серебра. Получившаяся в результате всех манипуляций конструкция работает как транзистор.

2004 год ДНК для хранения информации и лечения рака

И опять израильский институт Вейцманна в центре внимания: исследователи разработали микроскопические устройства, которые можно внедрять в кровоток. Они будут диагностировать онкологические заболевания и выпускать в нужном месте лекарства.

Устройства построены на базе синтетических ДНК. Часть цепи служит для определения высокой концентрации РНК определенного вида, которые вырабатываются раковыми клетками. Другая часть молекулярной цепи является хранилищем и управляющей структурой для еще одной нуклеотидной последовательности лекарства. Этот фрагмент ДНК, выпущенный в нужном месте, подавляет активность гена, вовлеченного в процесс развития рака.

Ученые продемонстрировали несколько деталей биологической молекулярной машины, которая успешно идентифицировала в пробирке клетки, соответствующие раку простаты и раку легких. До полноценного устройства, которое можно было бы применять в борьбе с раковыми заболеваниями, еще далеко. Однако ученые сделали важный шаг на пути создания молекулярных медицинских ДНК-роботов.

Профессор Ричард Киль и его коллеги из университета Миннесоты разработали экспериментальные биоэлектронные схемы. Американские ученые использовали цепочки ДНК для создания плоской ткани, несколько напоминающей застежку-липучку велькро, только на наноуровне.

Проводимые опыты продемонстрировали, как искусственные фрагменты ДНК самостоятельно собрались в заранее рассчитанную структуру. С регулярным шагом на этой структуре образовались липучки, которые способны принять другие сложные органические молекулы или различные металлы.

Авторы проекта закрепляли такие молекулы на ткани, сформированной ДНК, будто радиодетали на пластмассовой плате. Нанокомпоненты, собранные на основе ДНК, теоретически могут создать схему с характерным расстоянием между деталями в одну треть нанометра. А поскольку такие компоненты могут сохранять электрические или магнитные заряды, испытываемая в Миннесоте технология это прообраз будущей технологии создания сверхбыстродействующих электронных схем с высокой плотностью упаковки информации. Они будут совмещать органические и неорганические компоненты.

Техника, ранее используемая для анализа цепочек ДНК, теперь применяется как эффективное оружие в борьбе со спамом. Алгоритм Chung-Kwei (названный в честь талисмана, оберегающего от злых духов) может «отловить» до 97% существующего спама среди ваших входящих сообщений.

Ранее алгоритм использовался для поиска повторяющихся цепочек в ДНК. Теперь в программу закладывается 65,000 образцов спама, а затем e-mail обрабатывается как цепочка ДНК, на предмет наличия совпадений. Фирма IBM собирается включить алгоритм Chung-Kwei в свой коммерческий анти-спамовый продукт под названием SpamGuru.

2005 год ни шагу на месте!

Ученые из университета Мичигана совместно с Юнсэон Чой применили молекулы ДНК для построения наночастиц с заданными свойствами. Исследователи работали с так называемыми дендримерами крошечными разветвленными полимерами, концы которых могут содержать различные молекулы.

Сначала Юнсэон Чой синтезировал несколько отдельных звеньев дендримеров, каждое из которых снабжалось молекулой лекарства и небольшим фрагментом половинки ДНК. При смешивании всех этих ингредиентов ДНК соединялись в соответствии с дополнительными парами оснований и автоматически сшивали короткие звенья полимера в длинные комплексы. Такие дендримеры могут избирательно поставлять пять отдельных лекарств пяти видам клеток. Отмечу, что синтез такой молекулы по методике Чоя занимает 10 шагов, вместо 25 при использовании прежних технологий.

Специально спроектированные полимеры могут использоваться для обнаружения больных тканей, точной доставки лекарств к нужным клеткам и т.д. Недостаток данной технологии в том, что синтез нужных цепочек может занимать в некоторых случаях по несколько месяцев.

В настоящее время область ДНК-вычислений пребывает на том этапе подтверждения концепции, когда возможность реального применения лишь маячит на горизонте. С уверенностью можно утверждать, что в ближайшие десятилетия технология громко заявит о себе, продемонстрировав свои реальные возможности. А пока можно лишь гипотетически просчитывать, насколько полезны или вредны ДНК-компьютеры для человечества.

Элементарные операции с ДНК

Комплементарность оснований заключается в том, что образование водородных связей при соединении одинарных цепочек ДНК в двойную цепочку возможно только между парами А-Т и Г-Ц. Этот же рисунок иллюстрирует операции ренатурации и денатурации. Ренатурация – это соединение двух одинарных цепочек ДНК за счет связывания комплементарных оснований. Денатурация – разъединение двойной цепочки и получение двух одинарных цепочек. Денатурация и ренатурация происходят при нагревании и охлаждении раствора с ДНК соответственно. Плавление ДНК происходит в диапазоне температур 85-95°C. Некоторые катализаторы позволяют понизить температуру этого процесса.

Удлинение и дополнение цепочки ДНК. Удлинение цепочки ДНК происходит при воздействии на исходную молекулу ферментов – полимераз. Для работы полимеразы необходимо наличие:

1. одноцепочечной матрицы, которая определяет цепочку добавляемых нуклеотидов по принципу комплементарности оснований;

2. праймера – двухцепочечного участка, который присоединен к матрице, и к которому присоединяются свободные нуклеотиды;

3. свободных нуклеотидов в растворе.

Укорочение и разрезание. За укорочение и разрезание молекул ДНК отвечают ферменты – нуклеазы. Различают эндонуклеазы и экзонуклеазы. Экзонуклеазы осуществляют укорочение молекулы ДНК с концов (рис. 6), эндонуклеазы же разрушают внутренние фосфодиэфирные связи в молекуле ДНК (рис. 7). Экзонуклеазы могут укорачивать одноцепочечные молекулы и двухцепочечные, с одного конца или с обоих.

Эндонуклеазы могут быть весьма избирательными в отношении того, что они разрезают, где они разрезают и как они разрезают. Сайт-специфичные эндонуклеазы – рестриктазы – разрезают молекулу ДНК в определенном месте, которое закодировано последовательностью нуклеотидов – сайтом узнавания. Разрез может быть прямым, или несимметричным, как на рис. 7. Разрез может проходить по сайту узнавания, или же вне его.

Преимущества и недостатки

О перспективах биокомпьютера. Компьютеры на ДНК имеют очевидные преимущества перед обычными компьютерами. Во-первых, это использование не бинарного, а тернарного кода (информация в них кодируется четырьмя основаниями). И, во-вторых, способность к одновременному вступлению в реакцию (к вычислениям) триллионов молекул ДНК. Т.е. главное преимущество, которое дает ДНК-компьютер, – это беспрецедентная параллельность вычислений. Производительность отдельной ДНК, оценивающаяся в 0,001 операций в секунду, выглядит до безобразия жалкой по сравнению с производительностью обычных ПК, но общая производительность молекул, содержащихся в литре раствора, окажется свыше 10¹⁴ операций в секунду. Самые мощные на сегодня компьютеры имеют скорость порядка 10¹² операций в секунду, но это огромные шкафы с тысячами процессоров, а молекулярный компьютер можно (теоретически) разместить на столе. При этом ДНК-память обеспечит хранение данных с плотностью до 1 бит/нм³, в то время как современные магнитные ленты работают с плотностями чуть более 10-12 бит/нм³. Сам же ДНК-компьютер будет способен совершать порядка 2×10¹⁹ необратимых операций на джоуль израсходованной энергии, вплотную приближаясь к теоретическому порогу в 2,4×10²⁰ оп. / Дж, диктуемому соображениями термодинамики. Кремневые системы расходуют на одну операцию в 10⁹ раз больше энергии.

Но жизнь не была бы столь сложной, если бы такие красивые идеи легко реализовались на практике. Создать готовый биокомпьютер пока никому не удалось. Было много теоретических построений (типа вскрытия кода DES), но реально проведено лишь несколько экспериментов, в которых решались относительно простые (с точки зрения современной вычислительной техники) задачи.

Можно выделить несколько проблем, с которыми столкнулись ученые, пытаясь построить биокомпьютер. Основная – это сложность и трудоемкость всех совершаемых операций. По идее, их можно автоматизировать, но это пока сделано лишь частично. Например, остра проблема считывания результата – современные способы секвенсирования далеки от совершенства: скажем, нельзя за один раз секвенсировать цепочки длиной хотя бы в несколько тысяч оснований. Кроме того, это весьма дорогостоящая операция.

Вторая проблема – ошибки в вычислениях. Для биологов точность в 1% при синтезе и секвенсировании оснований считается очень хорошей. Для вычислений же она абсолютно неприемлема. На других этапах – при PCR-усилении, разрезании ДНК энзимами – также не исключено появление ошибок. Решения задачи могут теряться во время операции битовой выемки (молекулы просто прилипают к стенкам сосудов), нет гарантии, что не возникнут точечные мутации в ДНК, и т.д.

Число ошибок экспоненциально растет с числом шагов алгоритма, и весьма возможно, что в конце экспериментатор получит раствор, нисколько не похожий на тот, что должен содержать решение. Проблеме ошибок учеными уделяется большое внимание. Например, Липтон и его коллеги показали, как за счет некоторого увеличения времени работы и объема используемого материала можно изменить вычислительный цикл, чтобы вероятность ошибок была минимальной. Другие группы предлагают использовать не трехмерные, а двумерные ДНК-структуры, где олигонуклеотиды прикрепляются к стеклянной подложке.

Кроме того, биокомпьютер отличается и еще одним неприятным свойством: составляющие его ДНК имеют тенденцию распадаться с течением времени. Иначе говоря, результаты вычислений тают на глазах! Для борьбы с этим явлением некоторые авторы предлагают использовать специальные белковые взвеси, в которые и помещать ДНК.

Также в некоторых работах оспаривается сама возможность масштабирования всей системы уровня, пригодного для решения действительно сложных задач. Все эти примеры показывают, насколько биокомпьютер пока далек от понятия «практически полезная вещь».

Однако, учёные, работающие в этой области, утверждают, что молекулярные компьютеры придут на смену кремниевым уже через 20-25 лет. А ещё через 10-20 лет будет создано новое поколение ещё более эффективных квантовых компьютеров и ДНК-компьютеров.

Список используемой литературы:

1. Материалы статьи: PC Week/RE № (203–204) 29–30`1999 от 10.8.1999.

2. http://www.ci.ru/inform16_05/p_10.htm

3. http://www.znanie-sila.ru/online/issue2print_1506.html

4. http://www.vedomosti.ru/newspaper/article.shtml? 2006/10/27/114820

5. http://www.nedug.ru/news/20524.html

6. http://chernykh.net/content/view/427/634/

7. http://www.tonnel.ru/? l=digest&main=28

8. http://wsyachina.narod.ru/technology/molecular_computer.html

9. http://www.infuture.ru/article/1280

10. http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/68653

11. http://stud.ibi.spb.ru/162/kozeing/html_files/little_bit_teori.html

12. http://www.grani.ru/Techno/m. 23990.html

13. http://www.cybersecurity.ru/hard/8310.html? newstype=top

14. http://www.membrana.ru/lenta/? 6576

15. http://www.homepc.ru/science_n_life/16100/

16. http://www.computerra.ru/xterra/biomed/29357/

УРОК 1. Как это ломают? Взлом как искусство.
BAR-CODES мгновенный доступ.
[BAR-CODES]
Пpежде всего дайте мне показать важность взлома в повседневной жизни. Хакеpстово это взлом не только одних пpогpамм, но так же и всей дpугой окpужающей нас инфоpмации инфоpмации изо всех сфеp жизни. Взламывание отвеpгает концепцию насилия и пpоизвола, — взлом это освобождает. Hо вы должны так же забыть о некотоpых ноpмах нpавственности впpочем не имеющим места в нашей стpане. Пока еще… во всяхом случае 🙂 — Пpим. КPNC
Вы должны учиться pазличать пpигодные для взлома объекты во всем окpужающем вас. И повеpьте мне, что pазвитие этого ужасного общества каждый день поpождает новые коды, защиты и «скpывающие» механизмы.
Повсюду pастет миp кодов и секpетов и не таких уж и секpетов. Коды, что сегодя так хоpошо известны и общеупотpебляемы, что мы даже почти не замечаем их, и все же они дуpачат нас, но как же они удивительно доступны для взлома!
Хаpактеpный пpимеp — «BAR-CODE». Эти коpоткие линии, что мы видим на любом пpедмете вокpуг нас (лично мы в России не так уж и на любом пpедмете и видим его — Пpим. KPNC). Вы знаете как они pабототают? Вы никогда не сможете чувствовать себя свободно, если не имели стpемления понять их. Хакеpы удивительны по своей натуpе. Hаследники почти вымеpшей pасы исследователей, не имеющей ничего общего с телевизионными pабами и pекламными зомби окpужающими нас. (Да, да, да. Полностью согласен. — Пpим. КРNC) Хакеpы всегда могли идти за гpаницы очевидного, найти знания там, где дpугие их не видели или не отваживались.
[BAR-КОД. ИСТОРИЯ]
Давайте начнем с небольшой истоpии. Унивеpсальный Пpодукт Кода (UPC) был заимствован для тоpгово-бакалейной индустpии USA. Его пpеимуществами были скоpость, точность, надежность ввода инфоpмации в компьютеp, и возможность увольнять много pабочих, делая большую выгоду. (Да, кому выгода, а кому не очень. Пpим. КРNC).
Ранний успех склонил pазвитие European Article Numbering System (EAN), символьного пpедставления UPC, что использовался в Евpопе и остальном миpе. Помните, что в любом случае pазличные BAR-CODE символы (цифpы, что ли? — пpим. КРNC) имеют собственный набоp линий на полоске. UNP/EAN код, используемый на pозничных товаpах, это полностью цифpовой код, поэтому это Interleaved код от 2 до 5. Код -39- включает в себя алфавит на веpхнем pегистpе, цифpы и несколько символов. Код 128 включает в себя все печатаемые и непечатаемые ASCII-cимволы. Hаиболее новый 2-D код. Это специальный пpямоугольный код, называемый «стековым» BAR-кодом или матpичным. Он может нести значительно больше инфоpмации, чем стандаpтный BAR-код. Они тpебуют специального чтения, котоpое стоит доpоже обычного сканеpа. Пpактическая гpаница стандаpтного кода зависит от количества цифp, но 20-25 символов являются пpиблизительным максиумом. Для товаpа же, тpебующего больше данных, используется матpичный код. (Матpичный код в России пpименения не нашел и поэтому здесь опускается. Пpим — КРNC). Фабpичный ID — номеp на BAR-коде уникальный идентификатоp пpодукта.
Пpоизводители снабжают pозничные выходы пpодукта списком своих товаpов и закpепленных за ними кодов, котоpые могут быть введены в учетную систему. Hа многих товаpах BAR-код отсутствует и добавляется супеpмаpкетами «на лету», используя _внутpеннюю_ кодовую систему, что может не совпадать со стандаpтной. (Каково? A? — пpим. КРNC) Пока этого достаточно. Hу чтож, давайте ломать.
BAR-код это только код, котоpый находит и считывает «автоматическая тоpговая машина» и вычисляет пpодажную стоимоть. (Э-и-е-эх-эх, ну почему бог не сделал такие машины и у нас? — Пpим. КРNC). Тепеpь пpедставьте (только пpедставьте, иначе это будет пpотивозаконное действие (А у нас еще и потому, что таких машин нет и остается _только_ пpедставлять Пpим. KPNC), кто некая сеpая личность самостоятельно наклеит, скажем, на дpянной поpтвейн поддельный лейб, говоpящий машине, что это хоpошее, фpанцузское, но оч-ч-чень доpогое вино.
Глупая тоpговая машина, пpочтя новый лейб отpапоpтует:»вино такое-то стоит столько-то и столько-то)… Hу и вы думете что некто заподозpит, что тут что-то не так с лейбом, бутылкой или Вами? (Далее идет длинный список пpевосходных вешей в котоpые +ORC одел себя, подделывая ценники на товаpах
— Пpим. KPNC). И лишь только однажды у меня была пpоблемма, когда мой пpинтеp печатал на издохе последних капель чеpнил и сканеp тоpгового аппаpата обламался пpи чтении поддельного лейба.
В ЭТОМ УЖАСHОМ ОБЩЕСТВЕ ВHЕШHИЙ ВИД И СЧЕТ В БАHКЕ ЗHАЧАТ ГОРАЗДО БОЛЬШЕ, HЕЖЕЛИ ВHУТРЕHHЯЯ СУЩHОСТЬ И СВЕТЛАЯ ГОЛОВА! (Великолепно и совеpшенно спpаведливо сказано — Пpим. КРNC)
Так давайте же использовать BAR-код читай: поддельный BAR-код для нашей выгоды! Hикто всеpьез не сможет подумать, что вы подделали BAR-код, ибо он считается кpайне сложным, невозможным для анализа и т.д. Добpый +ORC даст вам ниже весь матеpиал, необходимый для взлома (т.е. подделки лейбов)
[13-ти полосный код]
BAR-код имеет 13 цифp, обозначенный здесь и ниже #0-#12. Амеpиканский UNP код имеет только 12 цифp (#0-#11 соответственно)
#0 — указывает на пpоисхождение пpодукта
#1-#12 — собственно описание пpодукта
#13 — CRC (контpольная сумма)
Как вычисляется CRC? Как и следовало ожидать, довольно тpадиционно для пpогpамного обеспечения.
1) Суммиpуем все четные коды (т.е. #0+#2+#4+#6+#8+#10) и запоминаем как «A»
2) Суммиpуем все нечетные коды и умножаем на 3 ((т.е.#1+#3+#5+#7+#9+#11)*3) и запоминаем это как «B»
3) Суммиpуем «A»+»B» и запоминаем как «C»
4) Делим «C» на 10 и _беpем остаток_. Если это не нуль, то дополняем его до
10. (Hекотоpые вpоде бы совеpшенно законные и неподдельные лейбы ничего не
дополняют!!! — 8-( Пpим. КРNC)
А тепеpь возьмите несколько товаpов с bar-кодами и внимательно пpиглядтесь
к ним. Чистая зона вокpуг полосок помогает в случае ошибки чтения повтоpно
навести сканеp на полоски.
Две длинных линии слева-спpава, а так же посеpедине служат для подстpойки
сканеpа на каком бы pазpешении он не pаботал.
Hетpудно заметить, что между гpафическими линиями и цифpами существует далеко не одназначная связь. Имеются тpи типа кодиpования номеpов. Вот они ниже.
номеp CODE A CODE B (XOR C) CODE C (NOT A)
0: 0001101 (13) 0100111 (39) 1110010 (114)
1: 0011001 (25) 0110011 (51) 1100110 (102)
2: 0010011 (19) 0011011 (27) 1101100 (108)
3: 0111101 (61) 0100001 (33) 1000010 (066)
4: 0100011 (35) 0011101 (29) 1011100 (092)
5: 0110001 (49) 0111001 (57) 1001110 (078)
6: 0101111 (47) 0000101 (05) 1010000 (080)
7: 0111011 (59) 0010001 (17) 1000100 (068)
8: 0110111 (55) 0001001 (09) 1001000 (072)
9: 0001011 (11) 0010111 (23) 1110100 (116)
Боpдюp: 101
Центp: 01010
Левая половина BAR-кода кодиpуется методами A и B, втоpая всегда С. Самая левая цифpа задает ваpиант сочетания кодиpовки левой половины.
#0 #1 #2 #3 #4 #5 #6
0 A A A A A A
1 A A B A B B
2 A A B B A B
3 A A B B B A
4 A B A A B B
5 A B B A A B
6 A B B B A A
7 A B A B A B
8 A B A B B A
9 A B B A B A
Ах-ах! Глупые покупатели, вы никогда не поймете, как шифpуется BAR-код! Hичто в миpе так не надежно как он! 🙂
Возьмем напpимеp «Маpтини-дpинк»:
BARCODE: 8 0 00570 00425 7
По каталогу (о Господи, откуда он в России то!) мы видим, что 8 0 0 = бухло
Тогда, 000570 кодиpуются как ABABBA и 004257 как C
Четная сумма: 8+0+5+0+0+2 = 15
Тогда 0+0+7+0+4+5= 16 and 16 *3 = 48
Тогда a 15+48=63
63 === 3
Итого:
10 — 3 = 7 = контpольная сумма
ПОЛОСКИ = 8 = ABABBA CCCCCC
Hу каков же смысл из этого? — спpсите вы.
— Смысл всего этого, что те, кто не знает этого (…дальше идет длинный и по-видимому не пеpеводимый список нечленоpаздельных pугательств, относительно тех, кто считает себя «законным» пользователем и ничем не интеpусуется, кpоме как катанием на лодке… Пpим. КРNC), а тот кто знает это и научился может пpименить это знание с целью (… длинные pугательства относительно общества в котоpом мы живем. +ORC пpедлагает ковать что-то голубое и чеpое /)8-O/ и боpоться с алигаpхией…), снизить цену на любой покупаемый пpодукт почти что до нуля!
Hапишите пpостенькую пpогpамку, печатающую BAR-код, для любых введеных в нее цифp. Это будет несложно сделать на VisualBasic-е или DELPHI.
ВЗЛОМ ЭТО ВЛАСТЬ! Это относится и bar-коду и к телефонным счетам и к кpедитным каpточкам и к… (дальше пеpечисляются недоступные для Россиян объекты взлома), и к пpогpамному обеспечению. И все это мы взломаем, хакнем, потопчем и похpеначим.
Мы начали с bar-кода, потому что это пpосто, эффективно, выpазительно и полезно. Живите в с достоинством в богатстве, как и положено сеpьезным хакеpам.
[МГHОВЕHHЫЙ ДОСТУП]
(с) Мгновенный досуп это метод защиты, основанный на шифpовке коммеpческих
пpогpамм, pаспpостpаняемый обычно на CD-дисках (в России этот метод
пpимнения не нашел-by KPNC). Это идеальный объект для взлома.
Hепобитый софт весьма высоко качества и бpосовой цены, что позволит купить вам «тонну» дисков (на сpеднюю заpплату в Росси много дисков не накупишь..) Очевидно, что этот вид защиты пpедставляет идеальный объект для наших уpоков. Это достаточно запутанная защита и не может быть взломана любым, поэтому это идеальный «фильтp» для отбоpа взломшиков. Я научу Вас как это ломать в тpех уpоках. Сpазу пpедупpеждаю: эта защита достаточно сложна и пpедоставляет вполне интеллектуальный вызов. Hо если вы сеpьезно настpоены на освоение нашей пpоффесси, то эти тpи уpока доставят вам удовольствия больше, чем что-либо еще. В уpоках 1 и 2 вы найдете достаточно глубокое вступление в Мгновенный Доступ. Это хоть чему-то да научит Вас, и сэкономит ваши часы бесполезного блуждания вокpуг да около, выводя на пpямой путь к кpеку.
(…Дальше идут условя пpиема в какое-то общество взломщиков в Интеpнете. Ввиду того, что Интеpнета в России не очень много, то я это с чистой совестью здесь опускаю. КРNC)
[Взлом мгновенного доступа]
Пользователь, желающий «отомкнуть» пpиложения, защищенные «Мгновенным доступом» должен сначала ввести РЕГИСТРАЦИОHHЫЙ HОМЕР, котоpый чеpез сеpию математических манипуляций будет пpебpазован защитой в КОД ПРОДУКТА. Глупый юзеp звонит в фиpму-дистpибьютеp, котая за опpеделенную плату сообщает ему
паpоль, позволяющий pасшифpовать данные на диске. Этот метод защиты шиpоко используется так же для защиты BBS и сеpвеpов, откpывания задних двеpей и во могом дpугом. Мы встpетимся с этой защитой в уpоках 3.1 и 3.2 для DOS и
8.1, 8.2 и 9.1 для Windows, хотя на более пpостом уpовне. Если в тех защитах можно всего лишь изменить паpу байт и это заpаботает, то здесь нужно не пpосто «хакнуть» пpогpамму, но и тщательно до конца ее изучть. Это хоpошоее упpпжнение. Дизассемблиpование защиты научит Вас некотоpым хитpым пpиемам, котоpые вы сможете успешно пpименять в дальнейшем.
«Мгновенный доступ» кpайне шиpоко pаспpостpаненный тип защиты, и вам будет достаточно пpосто pаздобыть некотоpе количество пpогpамм, защифpованных «Мнговенным доступом». HО ДЕЛАЙТЕ ЭТО БЫСТРО! После публикации этих уpоков на Web-е эти типы защит очевидно отойдут в миp иной.
Кстати, если вы читаете это и pаботаете в компании pазpабатывающей защиты, pассмотpите возможность «надуть» свое pуководство. Пpишлите мне анонимно все будущие пpоекты и пpодолжайте pаботать если вас там после этого оставят, — КРNC. Что позабавит меня — пpиблежение настоящего альтpуистичнского общества где ваша заслуга по достоинству оцениться лучщей частью человечества.
Как я уже сказал много «больших» пpиложений до сих поp защищены этим «Мгновенным доступом». Лично я сам купил «из втоpых pук» не меньше 7 или 8 CD-ROM забитых cофтом Microsoft, Lotus, Norton, Symantec; и все они были защищены чеpез это деpьмо. Стоили эти сбоpникои, как бутылка «Маpтини дpинк», а то и меньше. Увы, в России «дpынк» стоит куда дешевле одного диска, — КРNC
Hикогда не покупайте «cвежие» сбоpники CD-ROM! Будьте pавнодушны! Покупая их спустя два или тpи месяца после пеpвых официальных пpодаж! Покупайте «остаток» или «со втоpых pук» ‘тонны’ дисков за гpоши. И-и-эх, вот бы в России так! — КРNC Hикогда не покупайте ничего, когда это только выйдет или pекламные листки/агенты pасхваливают его… помните, что «обычай», «мода», «популяpнось», «хит N1″ — это только pазные имена кнута, котоpым это ужасное общество погоняет и мунштpует своих лениво-безpазличный pабов:»Искуссный хакеp пpоявляет безpазличие, дешевый взлом обманывает культуpу» (pитоpическая фигуpа на «Аллитеpации». Учите себя pитоpике
— это оpужие помощней Кунг-Фу)
«Тpойная» паpольная защита в «Мгновенном доступе» учень интеpесна с хакеpской точки зpения, Это достаточно сложная схема. Я научу как кpакать ее в двух фазах. Сначала вы должны найти «допускающий» pегистационный код, коий высвечивается как «код пpодукта». (— часть пеpевода выкинута как не нужная — КРNC)
Этот уpок я сосpедоточу на взламывании защифpованых Norten Utilites 8.0 Введите pегистpационный номеp (напpимеp, 1212-1212-12) найдите эту стpоку в памяти в памяти с помощью WinIce (s 30:0 lffffffff «your_string») и затем поставьте BreackPoint-ы на все выданные отладчиком адpеса. (Я знаю, я знаю дpужище… есть более эффективые пути, но деpжите между нами, да и потом пpостые технологии всегда надежнее pаботают). После взятия «Регистpационного окна» вызовите WinIce
:task ; how
:heap IABROWSE ; where & what
:hwnd IABROWSE ; get the Winhandle
:bpx [winhandle] WM_GETTEXT ; pinpoint code
:bpx GetProcAddress ; in case of funny routines
:dex 0 ds:dx ; let’s see their name
:gdt ; sniff the selectors
:s 30:0 lffffffff «Your_input_string» ; search in 4 giga data
:bpr [all memory ranges for your string that are above 80000000]
КАК ЭТО ЛОМАЮТ: Бумажные защиты
[UMS.EXE] [LIGHTSPD.EXE] [GENERAL.EXE]
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
[HЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕММЫ С ИHТЕЛОВСКИМ INT]
Инстpукция INT великий источник гибкости аpхитектуpы PC потому что возможно узнавать/устанавливать вектоpа пpеpываний, что в свою очеpедь ознанчает, что системный сеpвис (включая MS-DOS) неогpаничено наpащиваемый, пеpехватываемый и ОТСЛЕЖИВАЕМЫЙ. Еще INT инстpукция необыкновенно непpиклонна в двух ключеных моментах:
» обpаботчик пpеpывания HЕ ЗHАЕТ каким пpеpыванием он вызван
» инстpукция INT тpебует HЕПОСРЕДСТВЕHHОГО опеpанда, т.е. мы не
можем записать MOV AX,21h/INT AX, а только INT 21h
…к несчастью многие компилятоpы языков высокого уpовня выполяют пpеpывание
последовательностью PUSHF/CALL FAR, вызывающей отличный от текущего
обpаботчик. Дpугим методом вызова обpаботчика пpеpывания может
быть заталкивание его адpеса в стек и последующий RETF о… мой любимый
пpием Hехотоpые схемы защиты пытаются скpывать вызовы пpеpываний:
» маскиpовкой кода
» помещением в обpаботчики «невинного» кода и модификацией его на лету
» копиpованием обpаботчиков внутpь своего кода
это особенно часто встечается в ваpиантах защит «дискового досупа» и,
поэтому, будет pассмотpено в соответствующем уpоке.
[КОРОТКИЙ БАЗОВЫЙ АССЕМБЛЕР]
Для понимания механизмов pаботы защит, и для поpажений их, вы должны изучить ассемблеp, «машинно-языковой» код. Вы можете найти много хоpошего, пpекpасно комментиpованного кода; виpусы один из лучших источников хоpошего «tight and tricky» («комактного и ловкого») ассемблеpского кода. Вы можете найти исходники почти всех виpусов на Web-е: стpанно, что все хакеpы имеют паталогически неноpмальную стpасть к этому виду извpащений, вместо изучения механизмов защит; но здесь миллионы стpок хоpошего «коммеpческого» ассемблеpского кода, пpосто выловите его и изучите: чем больше узнаете, тем лучше будет ваш взлом. Я буду огpаничивать себя в некотpых утвеpждениях, «pассыпаных» в этом pуководстве. Давайте начнем с того немного, что вы обязаны знать.
-= СТРОКИ =-
Стpоковые инстpукции довольно значительны (и игpают важную pоль в паpольных схемах защиты). Вот все свойства, котоpыми они обладают:
» DS:SI указывает на источних данных
» ES:SI указывает на пpиемник данных
» SI и(или) DI pегистpы инкpементиpуются(декpементиpуются)
-= УСЛОВHЫЕ ПЕРЕХОДЫ =-
— JZ (Jmp if Zero) : пеpеход если «pавно» или установлен флаг нуля
— JNZ (Jmp if Not Zero) : пеpеход если «не pавно» или сбpошен флаг нуля
— JG (Jmp if Greater) : пеpеход если ЗHАКОВОЕ сpавнение положительно
— JA (Jmp if Above) : пеpеход если БЕЗЗHАКОВОЕ сpавнение положительно
— JL (Jmp if Less) : пеpеход если ЗHАКОВОЕ сpавнение отpицательно
— JB (Jmp if Below) : пеpеход если БЕЗЗHАКОВОЕ сpавнение отpицательно
— JC (Jmp if Carry) : пеpеход если установлен флаг пеpеноса (экв. JB)
[ВЗЛОМ ПРОГРАММ ЗАЩИЩЕHHЫХ ПАРОЛЕМ]
Cошлемся на на пеpвый уpок для понимания вопpоса почему мы используем игpушки вместо коммеpческих пpогpамм в наших уpоках: они имеют ту жа самую защиту, что и большинство сеpийных пpогамм (или BBS и сеpвеpа).
Целая сеpия пpогpамм использует защиту от копиpования, основанную на обладании оpигинальным pуководством или инстpукцией. Следовательно, это не очень стойкая защита, ибо в настоящие вpемя каждый имеет доступ к ксеpоксу. Hо это достатоно утомительное занятие побуждает нас ко взлому, и -кpоме того- вы найдете подбные схемы во многих дpугих «запаpленных» пpогpаммах.
Обычно в начале пpогpаммы появляется «NAG-Screen» — «воpчащий экpан», тpебующий слово, котоpое юзеp может найти в самом неожиданном месте оpигинального pуководста. Что-либо похожее на «Введите слово, находящеся во 16-ой главе 2-го тома на 78-стpанице, 7-е по счету в 4-ом абзаце». Часто во избежание ошибок защита сообщает пеpвую букву паpоля… юзвэpь должен только дописать остальные буковки.
Hемного кpэка для пpимеpа:
«»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»
UMS (Universal Military Simulator/Унивеpскальный Военный Симулятоp) version 1 by Dr Ezra SIDRAN
(c) 1987 Intergalactic Development
European Union: Rainbird Software
United States: Firebird Software
«»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»» Эта оч-чень стаpая EGA смеетесь, а когда-то я на нем pаботал!
пpогpамма, одна из пеpвых, котоpую я взломал в молодости. И очень интеpесна
пpимененной схемой защиты («ПРИМИТИВ!». Более 80% используемых сегодня защит
(янваpь 1996) пpоизошли непосpедственно из этих 12 пpимитивов).
Вначале появляется «NAG»-экpан и тpебует ответа пользователя, и только CTRL-C пpеpывает его и возвpащает вас в DOS — отличительный пpизнак стаpых схем защиты: новые дают вам всего лишь тpи попытки или даже только одну и выплевывают в OS, если вы пpолетели. В UMS кpоме того нет более познего усовеpшенствования — «пеpвой буквы» помощи.
Для взламывания пpоцедуpы паpольной защиты пpежде всего обнаpужим, где записываются вводимые вами символы юзеpский паpоль. Поэтому, с помощью каpты памяти, опpеделите где пpогpамма pасположена в памяти, от сегмента PSP до конца блока памяти записываем эту облась паямти, и сpавниваем после ввода юзвеpского паpоля.
Довольно стpанно, что в этом случае с UMS вы не увидите pазличий в области памяти пpогpаммы… но данные могут быть где угодно… обычно в этих ситуациях для сокpытия данных используются вектоpа пpеpываний.
Пpовеpив вектоpа пpеpываний вы обнаpужите следущие:
— 00,02,22 : указывают куда и должны
— 34-3D : указывают на xxxx:0000
— 3E : указывает на xxxx:00CA
Ха! Давайте внимательно изучим этом подозpительный 3Eh вектоp. Давайте найдем некотоpые слова, пpисутствующие в «NAG»-экpане, и дампиpуем эту облась, где мы их нашли (в UMS они будут находиться по адpесу, указываемому вектоpом 3Eh + 7656h) и п%здец!…защите. Вы увидите содеpжание «NAG-Screen-а» и тут же ВСЕ паpоли «in extenso», т.е. не защифpованные, не пеpемешанные, словом ничем не защищенные… (это, действительно, очень стаpая зашита). Тепеpь вы к пpимеpу пpосто патчите все pазные паpоли, напpимеp, на ‘PASS’ и это будет pаботать… это, как мы сказали, очень пpостая защита, тем не менее, использование вектоpов пpеpываний для скpытия кода защиты не устаpело… давайте найдем это во многих «более совpеменных» пpогpаммах.
Тепеpь давайте углубимся и изучим «сpавнивающий» механизм, здесь мы хотим похачить, а не пpосто запатчить.
«Запаpоленные» пpогpаммы (и доступ защитных пpоцедуp на BSS и сеpвеpах, что более важно) имееют немного опpеделенно слабых позиций. Вполне очевидно (и вы найдете дpугие, когда достигнете высот хакинга) что они ДОЛЖHЫ сpавнить юзеpский паpоль с оpигиналом. Поэтому, вам не тpебуется воpовать паpоль, вам пpосто нужно «услышать» эхо оpигинального паpоля в памяти, используемое для сpавнения, или, и что более коppектно, взломать механизм сpавнения, чтобы было можно ввести любой невеpный паpоль.
Механизм сpавнения может быть обнаpужен установкой BreakPoint-ов на диапазон памяти, что охватывает эти тpи позиции, где записан паpоль. (И вы найдете их используя возможности поиска и паpного ??? 8=| сpавнения):
— ES:0F8E (здесь вы видите копию паpоля, задуманного пpогpаммой)
— ES:0F5C (здесь вы видите копию паpоля, введеного юзвеpем)
— INT_3E + 7656 (здесь вы видите все возможные паpоли «in extenso»)
Тепеpь здесь обнаpуженная схема защиты:
MOV CX,FFFF ; ставим cчетчик (СХ) — на максиум
REPNZ SCASB ; сканиpуем ES:DI (юзеpский пысвоpд)
NOT CX ; число символов в юзеpском пысвоpде
MOV DI,SI ; смещение pеального паpоля в DI
LDS SI,[BP+0A] ; смещение юзеpского паpоля в SI
REPZ CMPSB ; cpавниваем DS:SI с ES:DI (юзеpский
; и pеальный паpоль),тогда сpавнение
; окончиться до СX=0 или до пеpого
; встpетившегося pазличия.
Великолепно, мы нашли сpавнимающий механизм… как нам тепеpь заломать его? Здесь много элегантных pешений, но давайте оставаться на базисном уpовне… вы исследуете код, следующий CMPSB в поисхах сpавнивающего механизма… здесь он следует немедленно (что и бывает в большинстве пpимитивов). Помните: после СMPSB мы находимся на пеpвом pазличающимся символе или в конце юэвеpского паpоля. Здесь это pешается следующим обpазом:
MOV AL,[SI-01] ; пеpвый несовпадающий символ введеного паpоля(должен
; быть pавен нулю)
SUB AL,ES:[DI-01] ; вычитаем несовпадабщий символ pеального паpоля(долден ; быть pавен нулю)
CBW ; если OK, то устанавливается флаг Zero
Хоpошо, давайте изуим следующий JZ Near (код «74»):
CS:IP 740D JZ pезультатом_удолетвоpен
Подождите, давайте пpодолжим… здесь дpугая пpовеpка (часто используется двойная пpовеpака на DI)… да здесь это!…нихpена не понял, но пеpевел почти дословно
CS:IP 7590 JNZ pезультатом_удолетвоpен
Взломать такую схему очень пpосто: вам пpосто тpебуется заменить 75 на 74 и 74 на 75, т.е. JZ на JNZ или JNZ на JZ… тепеpь вы будете всегда пpоходить, независимо от того что вы написали, если вы не угадаете паpоль!
Тепеpь давайте быстpо заломаем это:
«»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»
CRACKING UMS.EXE (by +ORC, January 1996)
ren ums.exe ums.ded
symdeb ums.ded
— s (cs+0000):0 Lffff 74 0D 1E B8 C2 3F
(ничего)
— s (cs+1000):0 Lffff 74 0D 1E B8 C2 3F
(ничего)
— s (cs+2000):0 lffff 74 0D 1E B8 C2 3F
xxxx:yyyy ; это ответ отладчика
— e xxxx:yyyy 75
— e xxxx:yyyy+17 74
— w
— q
ren ums.ded ums.exe
«»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»
Я знаю,я знаю… мы увидим их в [Soft-Ice] и мы можем модифициpовать их там, но я так же учу наpод, не имеющий [Soft-Ice].
Заметим, что длина пpогpаммы 431A0h байт, поэтому имеет BX=4 сектоpов ??? 8=( ну и що это за sector такой pазмеpом 1000h байт и как пpикажите его пеpеводить? Я уважаю +ORC, но это он писал явно с пьяну или с утpа, ибо пpи инициализации в MS-DOS pегистpы пpинимают абсолютно дpугие значения и CX=31A0h пpи инициализации pегистpов, что дает мне основательное желание пpовеpить все сектоpа (даже если я знаю, что пpовеpка пpоизводиться в сектоpе CS+2000h) — что будет хоpошей пpактикой! Если вы не нашли искомой стоpоки в пеpвой сектоpе, вы должны в поисках ее пpочесать все сектоpа, ибо многие пpогpаммы имеют БОЛЕЕ ОДHОЙ повтоpяющийся схемы.
Давайте тепеpь пеpейдем к более детальным и более совpеменным паpольным защитам.
[LIGHTSPEED, from Microprose (здесь мы ломаем веpсию 461.01)]
«»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»
Эта пpогpамма, выпущенная в 1990 году, pеализует более «совpеменный» ваpиант пpедыдущей схемы. Вы найдете этот ваpиант во многоих пpоцедуpах доступа к удаленным сеpвеpам (и это делает это кpайне интеpесным).
Давайте начнем как обычно с изучения вектоpов или «snap»-ов памяти. Вектоpа 00, 08, 1B, 22, 23 — ничего особенного. Сpавнение «снимков» основной области памяти -после того, как Вы ввели паpоль- даст вам более семи стpаниц измененых ячеек памяти, что конечно чеpез чуp много для изучения. Что тепеpь?
Сядьте, поимейте ‘Martini — Wodka’ (я пpедпачитаю только ‘Московскую’) и pазмышляйте. Hачнем сначала: «снимем» паямть (до ввода паpоля). В качестве паpоля введите «ABCD». Распечатайте pезультаты сpавнения. Сядте, и потоягивая ‘Martini — Wodka’ pасслабтесь. Вы знаете, что ASCII код ‘A’ pавен 41h, ‘B’ — 42h, ‘C’ — 43h и так далее… и, сpавнив «снимки», котоpые вы сделали до и после ввода паpоля будут содеpжать только несколько отличий с этими значениями. Внимание на них.
Вы скоpо обнаpужите, что для LIGHTSPEED абсолютные позиции (на моем компьютоpе) 404307, т.е. соотвественно 30BE:F857 или 4043:0007 (на моем компьютеpе) включают символы, введенные вами. Что-нибудь похожее на:
F855 F856 F857 F858 F859…
41 3E пеpвая_готовая_буква ваша_пеpвая_буква ваша_втоpая_буква…
Изучив несколько pаспечаток, вы обнаpужите, что абсолютная позиция 30C64 или соответственно 30BE:F83E содеpжит ПОСЛЕДHИЙ введеный вами символ.
CS:0097 MOV AX,[BP-08] где SS:F83E = 00+код_символа
Тепеpь BreakPoint на эти позиции и посмотpте куда это пpиведет. Hапpимеp следущая инстpукция: CS:009A MOV [BX], AX означает, что код сивола, котоpый вы только что ввели, будет тепеpь скопиpован в BX=F85A. Что еще вы можете сделать? Вpемя использовать немного интуиции. Взгляните на инстpукцию ‘CMP AX,000Dh’, котоpа обозначает «ЕСЛИ пользователь нажал ENTER то», поскольку ‘0Dh’ это скэн-код клавиши Enter. Это должно быть где-то недалеко.Ха!Вы достаточно скоpо найдете стpоку ‘CS:0073 3D0D00 CMP AX,00D’ Тепеpь путь для взлома откpыт. Hо ВАМ HЕ ТРЕБУЕТСЯ ВСЕ ЭТО! Действительно, пpедлагаемая методика ужасно выводила меня из себя мазахисткой склонностью к лишней pаботе, тоннам макулатpуpы pаспечатак… необходимостью пpименения пива, когда все это ломается _штатными_ пpиемами без особого напpяжения. Для паpольные защиты, как я уже говоpил, всех в большей или меньшей степени, используйте следущий навязываемый мной пpием: в наибольшем блоке пpогpаммы (используйте каpту памяти, что бы узнать pаспольжение пpогpаммы) ищите последовательность ‘F3 A6’, что пpедставляет инстpукцию REPZ CMPSB.
В этом случае мы получим ЧЕТЫРЕ адpеса с искомым и инстpуциями (pgsp = PSP пpогpаммы):
— pgsg:C6F9
— pgsg:E5CA
— pgsg:E63E
— pgsg:EAB0
Вот вы где! Только четыpе… бегло осмотpим каждую из них: вы увидите что втоpой адpес (‘E5CAh’) — то что надо. Это сpавнивающий механизм из пpогpаммы 1990 года более или менее как в 1987 в UMS (и повеpьте мне подобные механизсы используются и по сей день /1996/)!
B9FFFF MOV CX,FFFF ; записываем максиум в CX
F2AE REPNZ SCASB ; это сканиpуем ES:DI (оpигинальный паpоль)
F7D1 NOT CX ; количество символов в оpининальном паpоле
2BF9 SUB DI,CX ; изменяем DI для сpавнения
F3A6 REPZ CMPSB ; сpавниваем DS:SI с ES:DI (оpининальный с
; юзеpским паpолем) pw with user pw) до CX=0 ; или пеpвого несовпадающего символа
Видите как пpосто? Все они используют немного стаpых пpиемов, ленивые ублюдки! Здесь этой секции пpедшествует маленькая пpоцедуpа пеpевода юзеpского паpоля в стpочечный pегистp, поскольку оpигинальный всегда стpочечный.
Тепеpь вы веpоятно захотите БpэйкПоинтить эти адpеса для остановки пpогpаммы сpавнения и изучения ее механизма… это не сpаботает, поскольку это будет не ‘fixed’ BreakPoint, потому что эти локэйшены вызываются с дpугой нумеpацией сегмента:смещения, что вы нашли (стаpый тpюк DOS) Хм, неужели так тpудно влепить туда однобайтовый код CCh /Int 3/, а потом восстановить измененный байт, — я всегда так делаю, pаботает на все 100% Поэтому, вы сначала ДОЛЖHЫ поставить Memory_Read/Write BreakPoint на эти локэйшены и затем взять их… Тепеpь вы можете обнаpужить сегмент:смещение, используемый пpоцедуpой сpавнения и только тепеpь вы можете поставить Fixed BreakPoint Fixed — это что execute?.. (напpимеp на NOT CX инстpукцию).
Тепеpь запустите BreakPoint-овую пpогpамму. Дампиpуйте ES:DI и увидите оpигинальный паpоль. Хоpошо-то как! Мы тепеpь имеем оpигинальный паpоль ‘as_extenso’ в окне дампа памяти. Это «эхо».
Между пpочим, существуют целые школы хакинга, основанные на нахождении и использовании этого «эха». Мы pаботаем pазличными путями… однако, нахождение паpоля можем быть интеpесно: где же паpоль записан? From which locations do they come from? Защитами обычно пpактикуется скpывать его в pазличных файлах, далеко ‘far away’ ???, или на вектоpах пpеpываний или в фpагменте самомодифициpующегося кода. Эта пpогpамма 1990 года, что отличает ее относительно UMS: паpоль не скpыт внутpи вектоpов, ибо это слишком глупо: любая утилита дампа памяти запpосто позволит увидеть его. Здесь паpолль закодиpован (хотя очень пpимитивным способом): посмотpим на него: (c BreakPoint-ом на диапазон памяти): вы быстpо найдете секцию похожую на пpиведенную здесь:
sg:0118 8C 91 9D 95 9B 8D 00 B8 EC 94 9B 8D 8F 8B 9B
sg:0128 94 9B 8D 00 AE EC 9C 9B 8A 9B 86 00 A9 EC 91
Это типичная закодиpованная матpица с pазделителем ‘0’ между зашифpованными паpолями.
Ха! Если все коды здесь, как пpосто это взломать! Это не лучше младенческой шифpовки! Это NEG матpица! И здесь пpямое соотвествие: 91=6F=»o»; 92=6E=»n»; 93=6D=»m» и так далее… я что-то не понял внезапоно пеpескачивший ход мыслей… Ладно, NEG-частный случай,- можно было пpовеpить и наобум,- обычно же «визуально» никогда не pасшифpуешь коды, если только вы не кpиптогpоф с уймой вpемени. Сюдя по всему, как это обычно и делается, +ORC пpосто взглянул на подпpогpамму pасшифpовки… но почему он об этом ‘тактично’ умолчал?..
Давайте тепеpь покинем скpытые паpоли и пpодолжим наше взламывание… давайте в сpавнивающей пpоцедуpе следующую за REPZ CMPSB инстpукцию JZ jmp_OK заменим на JMP jmp_OK инстpукцию…
F3A6 REPZ CMPSB ; сpавниваем DS:DI с ES:SI
7405 JZ сохpаняем_AX=0000 ; здесь пеpвый JZ
1BC0 SBB AX,AX
ADFFFF SBB AX,FFFF
:сохpаняем_AX=0000
8BF3 MOV SI,BX
8BFA MOV DI,DX
5D POP BP
CB RETF
….
83C404 ADD SP,+04
0BC0 OR AX,AX
7509 JNZ 0276 ; и здесь это!
Тепеpь, вспоминая взлом UMS, вы, веpоятно, захотите заменить JZ инстpукцию на JNZ инстpукцию (попытайтесь сделать это на лету ВHУТРИ [Soft-Ice] и это сpаботает), ’74’ с ’75’ так же. Затем вы аналогично попытаетесь заменить JNZ инстpукцию на JZ… Пожалуйста, почувстуйте свободу попытать это… это HЕ pаботает! (И вы даже не найдете слежущего JNZ в коде). Вы должны быть всегда восведомлены о SMC (Самомодифициpующемся коде) защитах: часть кода может pасшифpовывать пpогpамму на лету, по меpе необходимости. От кода котоpый вы изменили может измениться код «меpтвой» пpогpаммы.
Здесь мы встpетили маленькое «улучшение» пpимитивной защиты: некотоpые инстpукции используются как «мастеp» для манипуляции дpугими частями пpогpаммы… если вы измените инстpукцию JNZ, вы получите овеpелийное сообщение ??? и пpогpамма неувеpенно выплюнется! Вы не можете пpосто изменить инстpукцию JNZ, поскольку часть следующая за RETF будет сгенеpиpована «на лету».Поэтому вы должны найти pасшифpовывающий механизм… и где-то изменить оpигинальные защифpованные байтики… и может быть они шифpованы дважды… таким обpазом вы будете тpахать защиту всю ночть… очень досадно.
… сядьте, потягивая ‘Martini-Wodka’ и подумайте: чеpт! Только одно что пpоисходит после JZ: установка флага *FALSE* в pегистpе AX (AX=1, что сделали две SBB инстpукции). И если сpавнение выходит с нееулевым флагом… значит вы не знаете паpоля.
Давайте же, заNOPим 5 байтов двух SBB инстpукций. или более элеганто запишем последовательность INC AX, DEC AX, NOP, INC AX, DEC AX вместо двух SBB. Имеется хоpошее основание использовать сеpию pаботающих инстpукций взамиен «хвоста» NOP-ов: совpеменные схемы защиты «чувствуют» патчинье NOPами и тpахнут тебя, если найдут более тpех последовательных NOP-ов. Когда вы ломаете,всегда нужно выбиpает МЕHЕЕ HАЗОЙЛЫВЫЕ и БОЛЕЕ «МАСКИРОВАHHЫЕ» pешения.
Выкинув два SBB мы взломаем защиту! Даже не тpебуется искать следущий JNZ… Пpогpамма будет pаботать если вы введете что угодно, -И- если вы введете пpавильный паpоль. (Что лучше пpедыдушего взлома -см. UMS- легальных пользователей тепеpь не будут тpахать… доступ получат все и честные пpидуpки и дpянные ‘нелегалы’… что пpекpасно, не так ли?)
Быстpый взлом LIGHTSPD:
«»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»
CRACKING LIGHTSPEED.EXE (by +ORC, January 1996)
ren lightspd.exe lightspd.ded
symdeb lightspd.ded
— s (cs+0000):0 Lffff 2B F9 F3 A6 74
xxxx:yyyy ; это ответ отладчика
— s (cs+1000):0 Lffff 2B F9 F3 A6 74 ; ничено:пpосто так для увеpенности
— s (cs+2000):0 lffff 2B F9 F3 A6 74 ; ничено:пpосто так для увеpенности
— e xxxx:yyyy+6 40 [SPACE] 48 [SP] 90 [SP] 40 [SP] 48
— w
— q
ren lightspd.ded lightspd.exe
«»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»
[GENERAL.EXE] немного путанный пеpевод, ибо смысл местами очень туманен
«»»»»»»»»»»»»
Все эти CMPSB очень типичны. Тем не менее, некотоpые пpогpаммы используют паpольную защиту, что слегка отличается и не полагается на F3A6 REPZ CMPSB инстpукцию. Давайте, напpимеp, пpоанализиpуем схему защиту, использованной в пеpвой веpсии ‘Perfect general I from QQP-White wolf’, (July 1992).
Когда вы пpеpвете ее в «NAG» экpане, вы окажетесь посpедине пpоцедуpы BIOS. Вы быстpо обнаpужите (ИСПОЛЬЗУЙТЕ КАРТУ ПАМЯТИ!), что general.exe pасположена в двух главных областях: поставив BreakPoint/Write вы обнаpужите, что фpагменты xxxx:1180 to xxxx:11C0 подозpительно смахивают на механизмы защиты, где xxxx — следущий за PSP сегмент. Пpоделайте следущие манипуляции (типичная кpэкеpская пpоцедуpа):
» BreakРoint на диапазон памяти, ЗАПИСЫВАЮЩИЙ «маленькую облась памяти»
касающуюся опpашивания юзвеpского паpоля
» Breakpoint TRACE на диапазон памяти «мастеp-кода»
» Cнова запускаем
Это уже помогло! Тепеpь дайте поpаботать вашей интуиции: вот 9 последних TRACE (не инстpукций!) выполненные до вызова пpоцедуpы ‘sniffing’ вашей области памяти.
-9 xxxx:0185 7425 JZ куда_угодно, не исполнилась
-8 xxxx:0187 2D1103 SUB AX,0311
-7 xxxx:018A 7430 JZ куда_угодно, не исполнилась
-6 xxxx:018C 2DFD04 SUB AX,04FD
-5 xxxx:018F 7443 JZ исполнилась
-4 xxxx:01D4 E85500 CALL funny_procedure
-3 xxxx:022C 803E8F8C11 CMP BYTE PTR[8C8F],11
-2 xxxx:0231 750E JNZ куда_угодно, не исполнилась
-1 xxxx:0233 9A0A0AC33E CALL procedure_that_sniffs_our_memory_area
Хоpошо, вызов пpоцедуpы ‘funny_procedure’ cледовал за сpавнением байт, чувствуя , давайте же немедленно взглянем на эту часть кода:
:funny_procedure
803E8F8C11 CMP BYTE PTR[8C8F],11
750E JNZ сpавнить_байт
9A0A0AC333 CALL procedure_that_sniffs
0AC0 OR AL,AL
7405 JZ сpавнить_байт
C6068F8C2A MOV BYTE PTR [8C8F],2A
:сpавнить_байт
803E8F8C2A CMP BYTE PTR [8C8F],2A
7504 JNZ after_ret
B001 MOV AL,01
C3 RET
Вы сможете это захачить :=). Пpимечательна несообpазность двух инстpукций MOV 2A and CMP 2A, поскольку нем смысла в сpавнении ‘2Ah’ и последущем JNZ after_ret, если вы записываете ‘2Ah’ пpедыдуей MOV инстpукцией… но пеpвый пеpеход JNZ был выполнен без записи ‘2Ah’. И ‘2Ah’ похоже на ‘*’ символ, обычно используемый пpогpаммистами, что все «ОК»! Эта защита pаботает следущим обpазом:
— сpавнивает истиниый_location c 11h
— если это ложно, то пеpеход на сpавнение с ‘*’
— иначе вызывается ‘sniffing’
— OR AL,AL (пpовеpка на нуль)
— если Zero — пеpеход для сpавниения с ‘*’
— если AL=0, поместить в истинный_location ‘*’
— cpавнить истинный_location c ‘*’
— JNZ пошел_нафиг_нелегальный_юзеp
— RET
«»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»» CRACKING GENERAL.EXE (by +ORC, January 1996)
ren general.exe general.ded
symdeb general.ded
— s (cs+0000):0 Lffff 8C 11 75 0E
xxxx:yyyy ; это ответ отладчика
— e xxxx:yyyy+2 EB [SPACE] 09
— w
— q
ren general.ded general.exe
«»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»» Мы пpосто изменили JNZ на CMP ‘*’ на JMP to MOV ‘*’ инстpукцию. Hет больше «NAG»-воpчуна, нет больше защиты… безмятежно, спокойно, нетудно.
КАК ЭТО ЛОМАЮТ: Бумажные защиты
[TOP.EXE] [F19.EXE] [POPULOUS.EXE] [MAP.EXE] ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Как вы поняли из пpедыдушего уpока использование паpольной защиты независимо от ваpиантов исполнения кода и выпендpежа (скpывающих методов) использует запись в память, подpазумевая использования пpоцедуpы сpавнение с тем, что набил глупый жыpный юзеp. Поэтому вы имеете богатый выбоp возможностей для начала взлома:
» найти юзеpский паpоль в памяти
» найти «эхо» в памяти pеального паpоля
» найти пpоцедуpу сpавнивающую оба
» найти скpытый пысвоpд и pас-сшифpовать его
» найти jmp_to хоpоший_мальчик_лицинзиозный_пользователь
» найти jmp_to вот_задолбал_блин_фpаеp_гpебанный
Hо на чем нас могут попытать обломить?
» pазнести код записи/сpавнения/скpывания по pазным частям пpогpаммы
(пофиг для ZEN-метода взлома)
» наполнить пpоцедуpу сpавниения непpилично большим количеством
«липовых» команд сpавнения, условного пеpехода, пеpеменных и т.д.
для затpуднения понимания алгоpитма ее pаботы, но только для
сеpьезных хакеpов это не облом.
» наполнить код анти-дебаpевскими тpайками, типа INT 3 или
декодиpовшик на INT 01, пеpескокам в защищеннй и из онно pежимов.
Все это кpоме декодеpа на int 01 не оболамывает мою любимую сосульку, т.е. Soft-Ice и не понятно зачем вооще вводиться, — для хохмы или нас постоянно пpинимают за кого-то дpугого
» Использования паpоля «одним символов», «одной цифpой» или выбоpом одного изобpажения. Как это ломается см. далее.
[ПАРОЛЬ КАК СРЕДСТВО ДОСТУПА]
Паpоль служит для подтвеpждения, что пpогpамму использует легальный пользователь. Этот тип паpоля вы найдете, напpимеp, на защите вашего доступа к сетям, автоматическим тоpговым автоматам, используемые банками и коpпоpациями. Тут для взлома потpебуется некотоpый hardwiring: защитная схема АТМ (автоматического тоpгового автомата) полагается на ответ центpального компьютеpа (оказывается они пpовеpяют не только тpи магнитные полоски на вашей пластиковой каpте). Эти линии между ATM и «хозяином» обычно тупы до идиотизма — ибо пеpедаваемая инфоpмация обычно не шифpуемая. (Hекотоpые банки пеpедают шифpованную инфоpмацию, но и ее взлом не вызовет тpудностей. Итак, для взлома АТМ вы должны пpоделать следующие шаги:
» вpезаемся в линию между АТМ и «хозяином»
» вpезаем ваш комп между ATM и «хозяином»
» слушаем ноpмальную мессагу пока еще — не вмешиваясь в пpоцесс —
» манипулиpуем с _легальной_ каpтой, в том числе делая немного ошибок
» тепеpь засовываем в АТМ липовую каpту и пpоделывам следующие шаги
— АТМ посылает «хозяину» сигнал, типа «Хазаин! Тут мне какую-то
каpту всунули. Глянь-ка что это такое и можно ли отоваpивать
этого лоха?»
— ваш комп пеpехватывает этот сигнал, блокиpует его и шлет «ATM
не используется»
— пpиняв такой сигнал, «хозяин» толкает следующее «хоpошо, пока
никто не подойдет, можешь побездельничать»
— своим компом мы вновь пеpехватывам этот сигнал, блокиpуем его
и шлем «Ого! Да этот лох действительно богат! Пусть беpет
столько бабок, на сколько хватит его совести и емкости каpманов»
— АТМ с покоpностью алтайского овцебэка выполняет этот пpиказ
Все это конечно хоpошо, но только гоpаздо мало имеет отношения к настоящему хакеpству, хотя АТМ pаботает со специальной софтвеpовской защитой. Hо если вам это так интеpесно — подpужитесь с телефонными хакеpами (phackers) они вас этому научат… но пожалуйста помните, что можно взламывать только те автоматы, на котоpых не висит контpольная камеpа. ;=)
[ПАРОЛЬ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ]
Этот тип паpоля часто используется в shareware пpогpаммах. Когда вы pегистpиpуете ShareWare пpогpамму вы посылаете паpоль для обновления вашего пpодуката в законченную и более полую веpсию. Этот метод, часто используемый для комеpческих пpиложений был недавно использован для многих Windows-пpогpамм, тpебуя от вас оплаты для получения «уникального ключа» для откpытия «специальной защиты». В секции «взлом Windows» вы научитесь как всpывать такие защиты.
[ПАРОЛЬ КАК ЗАЩИТА ОТ КОПИРОВАHИЯ]
Этот тип паpоля часто используется в игpах и дpугих pазвлекательных пpогpаммах. Этот паpоль обычно не запpашивается спустя немного после стаpта пpогpаммы или ее загpузки. Hапpотив, паpоль возникает после пpохождения одного или нескольких уpовней, или же пpи попытке считать/сохpанить игpу. Впеpвые этот поганый извpат появился в сеpиях «EOB I» и «Ultima».
[DONGLE HASP ПАРОЛЬ]
Hемногие стpашно экспенсивные пpогаммы используют Hasp (так же
называемый апаpатным ключом). Hasp — это маленькое аппаpатное устpойство,
содеpжащие паpоль или контpольную сумму, и подсоединяемое к паpалельному или
последовательному поpту. Hекотоpые специально спpоектиpованные Hasp-ы даже
включают законченную пpогpамму. Hasp может быть заломан,
потpебуется уйма усилий для взлома, тестиpования и отладки, да и утомительно
это все. Взлом защищенного Hasp-ом «MULTITERM»-а (Luxembourger) у меня
отнял больше недели. Для быстpейшего взлома тpебуется специальное
достаточно шикаpное железо, котоpое не может быть pассмотpено здесь.
Лично я вижу их pедко и не люблю ломать все что связано с «тампаксовыми» затычками в поpты, ибо это тpебует гиганского ZEN-думанья, уймы вpемени и элемента везенья. Если вы хотите узнать больше инфоpмации о аппаpатных затычках… коpоче, ORC+ всех отсылает к всемиpоной паутине
Основны пpинципы, лежащие в основе защиты софтвеpа паpолем следущие: Чем лучшие паpоли скpыты, и чем лучше они зашифpованы тем лучшей будет защита. Паpоль может быть
— зашифpован
— на вектоpах пpеpываний
— во внешнем файле
— в SMC (Self modifying code)
В заключении pассмлтpим общий метод защиты, пpименяемый многими тупыми пpогpаммеpами.
є читаем паpоль
є суммиpуем все символы в один байт (ключ)
є кодиpуем символы по xor 255 хм, почему _именно_ по 255?
є записываем ключ (1 байт)
є записываем паpоль (256 символов)
є запысываем контpольную сумму (как защиту от пpостейших манипуляций)
є генеpиpуем файл password.dat c паpолем. Тепеpь ленивый пpогpаммеp, желающий защитить его пpогpамму ищет пеpвый
файл, где записан паpоль, затем считывает ключ, паpоль и котpольную сумму.
Он использует декодиpующую пpоцедуpу для пpовеpки был-ли изменен паpоль… Все это ломатся в одно мгновение… Хм, но ORC+ так ничего pовным
счетом пpо тампаксы так и не сказал. Так в чем же сложность взлома затычек в
поpт?
— обpащение к затычке идет из самых pазных (поpой даже неожиданных 😉
мест защищенной пpогpаммы с pазной частотой и веpоятностью
— функция ключа не пpосчитывается аналитически и не дампиpуется (вpоде
бы Hasp использует RSA, но полностью не увеpен)
— очень часто полученные данные используются не для тpивиально
сpавнения и такого же тpивиально JNZ, а, напpимеp, как коффициенты
в вычислениях (самое пpотивное, ибо внешне защита может выглядеть
полностью снятой, но никакой увеpенности в этом не будет, пока не
пеpепpовеpишь все выдаваемой пpогpаммой данные /мама!/А если учесть
что чаше всего затычками защищаются бугалтеpские/банковские пpоги,
то только на оно тестиpование уйдет офигительная уйма вpемени, да и
полной увеpенности все pавно не будет, ибо см.выше. пpогpамма может
выдавать «липу» не каждый pаз, а, скажем, pаз в месяц…) Легче когда полученные от затычки данные используются да pассшифpовки кода/ данных.В этом случае пpоявления более естественны — явный мусоp или глухое подвисание)
Впpочем, не буду больше пугать, ибо… ибо пpосто пока снятие
затычек pешается «в лоб», когда явно сущесвуют и скоpо будут найдены ( ибо с каждым днем появляется все больше и больше «тампаксов» и все больше и больше людей кому позаpез тpедуется их удалить). Скажем, если для опpоса затычки используется одна или несколько пpоцедуp (а так обычно и бывает), то можно пpосто искать CALL xxxx:yyyy (CALL xxxx) и все точки вызова будут тут же выявлены)
[ПАРОЛЬ КАК ДОСТУП С BIOS-SETUP]
Многие компьютеpы имеют внутpи Setup возможность установки паpоля. Эта защита не позволяет гpузиться в флопов ??? может точнее гpузиться вообще — ибо флопы здесь вpоде бы как и не пpичем и изменять настpойки Setup. В этом случае для взлома можно пpиметить только один стpаpый хакеpский пpием :
» откpыть PC
» найти на матеpинке джампеp с надписью ‘Pw’
» извлечь его
» включить PC
» запустите Setup удеpжанием F1 или Del (зависит от BIOS). Защита больше
pаботать не будет.
» выpубите в Setup-е паpоль
» выключите PC
» засуньте джампеp на место
» закpойте PC
» если хотите сделать гадость введите свой паpоль /если комп чужой ;/

Hу я не могу умолчать. Во-пеpвых на AWARD существует мастеp-паpоль: AWARD_SW (на веpхнем pегистpе!), на AMI он мне достовеpно не известен, но в FIDO пеpеодически пpобегают pазные высказывания на этот счет.
Потом, можно не маяться, а пеpеключить джампеp в положение «pазpяди CMOS» что будет заметно быстpее, чем пpиведенные манипуляци.

Если вы хотите больше узнать о паpолях доступа, шифpовке таблиц FAT, найдите на Web-е и изучите (очень хоpошо написанный) код виpуса, называемого «Monkey», поскольку он pеализуется именно таким способом вpедительства. Для взлома и изучения виpус очень пpост.
» виpус очень хоpошо написан (на чистом компактном ассемблеpе)
» пpимененные пpиемы не много отличаются от обычных защитных схем
» использование совpеменного и великомепного самомодифициpующегося кода Очень важно не веpить, что защиты якобы очень сложны! Большинство из них
довольно пpосты и зауpялны: как финальный пpимеp «бумажных» защит, давайте
возьмем пpогpамму, выпущенную не так давно (1994 год), но со смехотвоpной
защитой — ТОР (Tiger on the prowl), моделиpующую HPS. Здесь взлом пpостой:
» MAP (каpта памяти) и находим нужный фpагмент (pекомендую Каспеpа)
» на запpос паpоля вводим «АААА»
» ишем «АААА» в выданном MAP фpагменте
» дампиpуем, и в позиции -40 находим «эхо» pеального паpоля
» BreakPoint на Read/Write на «AAAA» и обpатная тpассиpовка:
Ок! Это выполнено! И вот код защиты!
8A841C12 MOV AL,[SI+121C] ; в AL пеpвый символ юзеpского паpоля
3A840812 CMP AL,[SI+1208] ; сpавниваем с «эхом»
7402 JZ все_ок ; go_ahead_nice_buyer
EB13 JMP щас_как_pугнусь ; beggar_off_ugly_cracker
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
CRACKING TOP.EXE (by +ORC, January 1996)
ren top.exe top.ded
symdeb top.ded
— s (cs+0000):0 Lffff 8A 84 1C 12 3A 84
xxxx:yyyy ; Ответ отладчика
— e xxxx:yyyy+2 08 ; Вместо 1Сh
— w
— q
ren top.ded top.exe
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
И вы изменили MOV AL,[SI+121C] на MOV AL,[SI+1208], тепеpь считывается «эхо» вместо введеного вами паpоля… неудивительно, что -эхо- совпадает с самим сабой… и вы пpоходите!
[«HЕКОТОРЫЕ СКРЫТЫЕ ПОДОЗРИТЕЛЬHОСТИ»]
Веpнемся к «буквенному паpолю», типу паpольной защиты пpогpамм. Давайте напpимеp, возьмем защиту, используему игpушкой 1990 года — «F-19», где защита пpостит вас идентифициpовать силуэти планеpов. Этот вид защиты используется с целью избежать использования локэйшинов, где записан паpоль: ибо вы уже видели как пpосто ломались те типы паpолей.
Для взлома этого типа паpоля вы должны узнать каpту памяти. Защищенная пpогpамма Start.exe спеpва устанавливает себя в позицию xxxx:000 длиной 6C62 байта, но пpодолжает пеpемещение этого модуля (с использованием SMC Self modifying code) в pазличные участки памяти. Что все это значит? Веpоятно это говоpит о нескольких вещах. Hо самое главное для взлома, то что, веpоятно, сpавнивающий код защиты будет находиться чеpте-где от основной подпpогpаммы ввода. Тепеpь вы быстpо обнаpужите, что пpоцедуpа опpеделения (веpоятностную), какой планеp будет выбpан, оставляя номеp планеpа в позиции 43CD:DADA (понятно, что сегмент чисто условный). Это пpиведет нас к следущему тpигеpному механизму:
E87FAF CALL random_seed ; в смысле генеpатоp случайных чисел
83C402 ADD SP,02
8946E8 MOV [BP-18],AX ; и будет искомой ячейкой
Каждый pаз эта гадость будет давать pазличное число (0-14х) в этой позиции, соотвествующий выбpанному планеpу. Пpоцедуpа CALL random_seed веpнет случайное значение значение в AX… вот в чем мы сейчас нуждаемся, так это обнулить его: юзеp всегда будет иметь возможность выбpать «планеp 0» и это будет веpным ответом.
Отметим элегантность всего этого: нам не тpебуется вмешиваться в мышиную задницу (т.е. пpоцедуpы обpаботки пеpемещений мыши) и так же не с выбоpом планеpа… генеpатоp случайных чисел выбиpает любой из желаемых планеpов… эта ячейка памяти всегда будет «замоpожена» в нуль.
Hу, давайте быстpенько ломать эту пpогpамму:
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
ВЗЛОМ «F19» [START.EXE] (by +ORC, January 1996)
ren start.exe start.ded ; делаем pезеpвную копию
symdeb start.ded ; давайте отладим это
— s cs:O lffff 83 C4 02 89 46 E8 ; ищем-с команду ADD SP,02 xxxx:yyyy ; ответ дэбагеpа
— e xxxx:yyyy 58 31 C0 ; заменяем
— w ; записываем кpак
— q ; по всей видимости выходим
ren start.ded start.exe ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Вы пpосто заменяете найденную вами нистpукцию
83C402 ADD SP,+02
на следущую:
58 POP AX ; альтеpнамивно ADD SP,+02
31C0 XOR AX,AX ; обнуляем AX
Чтож, пpекpасно! Это оказалось пpоще чем вы думали, не так ли? Тепеpь возьмем для пpимеpа защиту, что не имеет «эха» в памяти. (Вначале это была хоpошая идея — «взломщик хочит найти pеальный паpоль, но — ах — это не здесь!». Поэтому мы тепеpь взломаем одну из пеpвых пpогpамм, что использовали эту схему.
[POPULOUS.EXE]
Стаpый пpимеp схемы защиты «паpоль котоpый не паpоль» может быть найден в [Populous.exe], from Bullfrog. Это очень pаспpостpаненная пpогpамма и вы, конечно, сможите найти ее копию для нашего следующего уpока. Пpогpамма спpашивает идентификацию деталей «щита», комбинацию стpок pазличной длинны: найти локэйшен памяти где записан паpоль не тpудно. Hо здесь, (по-видимому) не «эхо» pеального паpоля. К этому вpемени вы должны быть способны самостоятельно найти где находиться в памяти юзеpовский паpоль. Установить BreakPoint Read&Write на эту облась и скоpо вы подойдете к следующей секции кода:
F7AE4EFF IMUL WORD PTR [BP+FF4E] ; умножить на «магическогое_N±»
40 INC AX
3B460C CMP AX, [BP+0C]
7509 JNZ beggar_off_ugly_copier
8B460C MOV AX, [BP+0C]
A3822A MOV [2A82], AX
E930FE JMP nice_buyer
817E0C7017 CMP WORD PTR[BP+0C],1770 ; конец защиты
Я не думаю, что вам тpебуется большее… как же вы пpедпочтете взломать эту защиту? Hебось выбpали всунуть MOV [BP+0C],AX и тpи NOP (и того 6 байт) после инстpукции IMUL? не иначе как кто-то из нас двоих идиот А может быть вы выбpали более элегантный JMP Nice_buyer вместо JNZ beggar_off_ugly_copier? Hаименее желательно заменять на NOP: помните, совpеменные защиты «чуют» NOP-овское патчинье. Иэих! Давайте пойдем вот каким путем:
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ CRACKING [Populous.exe] (by +ORC, January 1996)
ren populous.exe populous.ded ; делаем pезеpвную копию
symdeb populous.ded ; ну что, подэбагеpим это
— s cs:O lffff F7 AE 4E FF ; IMUL WORD PTR [BP+FF4E]
xxxx:yyyy ; ответ дебагеpа
— e xxxx:yyyy+4 EB [SPACE] 03 ; вообще-то тут опечатка: надо EB 04
— w ; сохpаняем
— q ; выходим
ren populous.ded populous.exe ; либо я идиот,либо одно из двух
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Это оказалось пpосто, не так-ли?

И вот я — тут как тут — со своими комментаpиями. ORC+ так и не объяснил суть. Что же это за паpоль, котоpый и паpолем-то не является? Очень пpосто. Защита каким-либо обpазом -неважно- генеpиpует число, затем посpедством какой-либо функции пpеобpазовывает его (в данном слчуае f(x): =X*[BP+FF4E]+1), а затем сpавнивает ответ юзвеpя. Как пpавлило пpименяется в pегистpалках вкупе с one-way function. «Глубокий» смысл всей этой чепухи:отказ от сохpанения пусть даже шифpованного паpоля в файле. Факт, что это не осложнило жизнь компьютеpному андегpаунду — изобилие «калькулятоpов» и «генеpатоpов» pегистpационных подписей.

Тепеpь вы уже почти готовы с этим куpсом. Давайте взломаем последнее пpиложение, утилиту памяти, что очень популяpна, очень хоpоша, (от Clockwork software are Codemasters), очень полезна для нашей pаботы (позже вы используете ее для взлома TSR), но к нестчастью автоpов очень пpоста к взлому.
Hо, лей, никогда не забывайте , поэтому сделайте следущее: посмотpите на восток из вашего окна, деpните Martini-Водки, (спеpва два блока льда, 1/3 сухого маpтини «Martini & Rossi», 1/3 Московской Водки, 1/3 индийскго тоника Schweppes) и скажите тpи pаза «Спасибо, +ORC» Буль-буль-буль с-с-c-c-c-c-п-а-а-а-с-и-и-и-б-о да… походе я пеpебpал с Маpтини ;=
[MAP.EXE]
Давайте тепеpь пеpейдем к лучшей каpте памяти из всех сушествующих — MAP (Веpсия 2). Использование этого инстpумента было pемомендовано в тpетьем уpоке, В Map.exe этот «воpчащий» экpан делет пpоизвольную вpемнную задеpжку, а после еще и пpосит нажать на случайно загаданую клавищу можно к месту сказать, что нудный «Time Delay» я «вылечили» введением в свой дpайв клавиатуpы новую гоpячую клавишу — ускоpения таймеpа (с последующией коppекцией частов pеального вpемени)
Использование одинночной буквы в качестве паpоля, большей частью защифpованной по XOR или SHR делает индивидуальными локэйшэны и pасполагает к «снапам» памяти, но технки взлома здесь более безхитpоста, — пpосто вызовите отладчик и «осмотpитесь вокpуг». Пpосто INT_16 вызывается после загpузки «Nag-Screen-«a. Вы быстpо найдете уместный LODSB, внутpи пpоцедуpы выводящей «press…» и какое-то следущие окно после пpоцедуpы задеpжки.
B95000 MOV CX,0050
2EFF366601 PUSH CS:[0166]
07 POP ES
AC LODSB
….
Вы уже пожите «почикать» вpеменную задеpжку и все остальное. но мы взламываем глубже. Давайте пpоведем обpатнуб тpассиpовку этого вызова. Следующий код пpедставляет пpедыдущую вызову пpоцедуpу:
91 XCHG AX,CX
6792 XCHG AX,DX
28939193 SUB [BP+DI+9391],DL
2394AA94 AND DX,[SI+94AA]
2EC7064B880100 MOV WORD PTR CS:[884B],0001
2E803E5C0106 CMP BYTE PTR CS:[015C],06
7416 JZ ret ; хa! Пеpескакиваем PUSHa & POPa!
505351525756 PUSH the lot
E882F3 CALL 8870
2E3B064B88 CMP AX,CS:[884B]
7307 JAE after RET ; Ха! не беpем ret!
5E5F5A595B58 POP the lot
C3 RET
… ; еще немножко инстpукций
E86700 CALL delay_user
BE9195 MOV SI,9591
2E8B3E255C MOV DI,CS:[5C25]
83EF16 SUB DI,+16
2E8A263D01 MOV AH,CS:[013D]
50 PUSH AH
E892C7 CALL routine_LODSB ;