WebAssembly逆向工程简介
创建: 2024-05-21 10:56更新: 2024-06-14 12:05目录:☆ 背景介绍☆ 导出表Export[]☆ wasm向js侧动态导出函数☆ 定位由js发起的wasm函数调用 1) Table[]/Elem[] 2) elem[1] 3) elem[2] 4) 在胶水js中设断☆ 结语
☆ 背景介绍
WEB前端逆向时越来越多遭遇"js+wasm"场景，部分算法从js移入wasm中实现，一方面提高执行效率，另一方面增加逆向工程难度。目前没有特别成熟好用的wasm逆向工具，少数几款各有利弊，参看
《WebAssembly入门简介》
https://scz.617.cn/web/202405140839.txt
本文介绍若干wasm逆向经验。
☆ 导出表Export[]
wasm初登场时，标准中定义了导出表，希望js侧以如下方式调用wasm函数:
instance.exports.wasm_func()
有若干工具查看wasm导出表，常用
wasm-objdump -j Export -x some.wasm | less
导出表中函数名是符号化的，一般具有字面意义。但导出时，可定制导出名，可以使之无字面意义。正常开发wasm不会出现后一种情况，有意识对抗逆向工程时则不一样。
☆ wasm向js侧动态导出函数
许多wasm用Go开发，此时导出表有特征:
Export[13]: - memory[0] -> "memory" - func[82] <malloc> -> "malloc" - func[83] <free> -> "free" - func[84] <calloc> -> "calloc" - func[85] <realloc> -> "realloc" - func[86] <_start> -> "_start" - func[87] <resume> -> "resume" - func[88] <go_scheduler> -> "go_scheduler" - func[89] <asyncify_start_unwind> -> "asyncify_start_unwind" - func[90] <asyncify_stop_rewind> -> "asyncify_stop_unwind" - func[91] <asyncify_start_rewind> -> "asyncify_start_rewind" - func[90] <asyncify_stop_rewind> -> "asyncify_stop_rewind" - func[92] <asyncify_get_state> -> "asyncify_get_state"
据此判断，这是Go开发的wasm。上述Export[]中只有若干标准函数，并无自定义函数，此情形大概率是wasm用js.Global().Set()向js动态导出函数，看导出表无助于逆向工程。
动态导出时，wasm必与js交互，存在go_bridge.js、wasm_exec.js之类的胶水js，在其中找"syscall/js.valueSet"之类的函数，对之设置条件断点，查看调用栈回溯，确认wasm动态导出了哪些函数。
☆ 定位由js发起的wasm函数调用
动态导出函数时，函数名相当随意，一般挂在window空间下，js侧全局可见。有些反逆向工程wasm会每隔一段时间动态导出经哈希算法处理过的动态函数名，另有一个相对固定的动态导出函数GetOtherExportFunc()，用后者取前者当前动态函数名，再调用前者。这种套路可任意定制，绕来绕去绕晕你。不过，毕竟wasm已在浏览器侧，属于尸体了，在鞭尸式逆向工程中，前述套路增加的逆向成本有限。
假设在F12中单步跟踪js发起的wasm函数调用，首先会进入go_bridge.js之类的胶水js，一般有如下代码:
_resume() { if (this.exited) { throw new Error("Go program has already exited"); } this._inst.exports.resume(); if (this.exited) { this._resolveExitPromise(); }}_makeFuncWrapper(id) { const go = this; return function () { const event = { id: id, this: this, args: arguments }; go._pendingEvent = event; go._resume(); return event.result; };}
一般先进_makeFuncWrapper，再进resume，再进wasm导出函数resume，到这儿就开始浆糊了。
- Table[]/Elem[]
wasm-objdump -j Table -x some.wasmwasm-objdump -j Elem -x some.wasmTable[1]: - table[0] type=funcref initial=7 max=7Elem[1]: - segment[0] flags=0 table=0 count=6 - init i32=1 - elem[1] = ref.func:78 // main() - elem[2] = ref.func:80 // final_resume() - elem[3] = ref.func:106 // 动态导出 - elem[4] = ref.func:108 // 动态导出 - elem[5] = ref.func:70 - elem[6] = ref.func:71
直接说经验吧，查看Table[]/Elem[]，elem[1]、elem[2]、elem[-2]、elem[-1]一般不用管，就管elem[2]与elem[-2]之间夹的函数，这些函数大概率是动态导出函数。动态导出函数不会太多，一只手数得过来，全部在入口设上断点，F8，命中哪个算哪个，再通过调用栈回溯确认js侧代码所在，反向验证。
- elem[1]
Go开发wasm时，elem[1]很可能对应main()之类的函数，完成一些初始化工作，比如从wasm侧向js侧动态导出函数很可能在此函数中完成，值得分析。
- elem[2]
Go开发wasm时，elem[2]很可能对应final_resume()之类的函数，exports.resume()最终会调到final_resume()，再由后者调用那些wasm动态导出函数。下面是个示例:
/* * 在IDA中查看"_pendingEvent"的交叉引用定位final_resume */0000A9EE final_resume...0000AFA6 20 00 get_local $local00000AFA8 20 0D get_local $local130000AFAA 20 13 get_local $local190000AFAC 20 07 get_local $local70000AFAE 20 08 get_local $local80000AFB0 20 08 get_local $local80000AFB2 20 12 get_local $local18/* * var14是Table[]索引 */0000AFB4 20 0E get_local $local14/* * 从js调用wasm函数时一般过此处 * * IDA中选中final_resume，Alt-T，选中Match case、Identifier，搜 * call_indirect，定位此处。找到后，所有js调wasm的流程，均可在此设断，单步 * 后即目标函数，也可从var14或stack[7]获取Table[]索引后定位目标函数 */0000AFB6 11 0C 00 call_indirect
- 在胶水js中设断
wasm动态导出函数不可避免地要与js侧交互，这些都通过胶水js中"gojs:"中的导出函数完成。比如AES解密在wasm中完成，但数据得通过"syscall/js.copyBytesToJS"送回js侧，对"syscall/js.copyBytesToJS"设断，调用栈回溯，定位wasm算法函数。"gojs:"中的函数，有些命中过于频繁，设条件断点即可。我们在鞭尸，只靠wasm玩不出花儿来。
☆ 结语
Chrome F12调试wasm，只有最基本的调试功能，远不能满足传统意义上的调试需求，连MS-DOS时代的debug命令都不如。
a. 调试wasm时，无法修改global、local、stack，只能修改线性内存memory
b. 调试wasm、js，均不支持数据断点，这真要了老命
怀疑有人魔改过Chrome，使之支持前述几点功能。
前述经验基于一个假设，就是你想分析清楚wasm中算法细节，而非黑盒式调用。若只是调用wasm算法函数，前述套路一个也用不着。那有没有必要非得分析wasm算法细节呢？这要看你的原始需求，不在本文讨论。
