去ollvm平坦化

本文主要针对x86架构下Obfuscator-LLVM的控制流平坦化

OLLVM

llvm是一个底层虚拟机，OLLVM（Obfuscator-LLVM）是瑞士西北应用科技大学安全实验室于2010年6月份发起的一个项目，这个项目的目标是提供一个LLVM编译套件的开源分支，能够通过代码混淆和防篡改，增加对逆向工程的难度，提供更高的软件安全性。目前，OLLVM已经支持LLVM-4.0.1版本;所使用的编译器是clang。

llvm保护的大概方法是：程序主要使用一个主分发器来控制程序基本块的执行流程进而模糊每个模块之间的联系。

控制流平坦化

控制流平坦化(control flow flattening)的基本思想主要是通过一个主分发器来控制程序基本块的执行流程，例如下图是正常的执行流程

添加控制流平坦化

1	build/bin/clang check_passwd.c -o check_passwd_flat -mllvm -fla

经过控制流平坦化后的执行流程就如下图

这样可以模糊基本块之间的前后关系，增加程序分析的难度，同时这个流程也很像VM的执行流程

平坦化程序特征

__int64 __fastcall check(__int64 a1)
{
  size_t v1; // rax@13
  signed int v2; // ecx@13
  char v3; // ST04_1@16
  signed int v4; // eax@18
  signed int v5; // eax@21
  signed int v6; // eax@24
  signed int v7; // eax@27
  signed int v9; // [sp+44h] [bp-1Ch]@1
  int v10; // [sp+48h] [bp-18h]@1
  signed int v11; // [sp+5Ch] [bp-4h]@0

  srand(0x64u);
  v10 = 0;
  v9 = 706310565;
  while ( 1 )
  {
    while ( 1 )
    {
      while ( 1 )
      {
        while ( 1 )
        {
          while ( 1 )
          {
            while ( 1 )
            {
              while ( 1 )
              {
                while ( 1 )
                {
                  while ( v9 == -2109444161 )
                  {
                    v7 = 1322041670;
                    if ( *(_BYTE *)(a1 + 3) == 100 )
                      v7 = 867560817;
                    v9 = v7;
                  }
                  if ( v9 != -2069803162 )
                    break;
                  ++v10;
                  v9 = 706310565;
                }
                if ( v9 != 306556692 )
                  break;
                v4 = 1322041670;
                if ( *(_BYTE *)a1 == 97 )
                  v4 = 564228819;
                v9 = v4;
              }
              if ( v9 != 341947172 )
                break;
              v6 = 1322041670;
              if ( *(_BYTE *)(a1 + 2) == 99 )
                v6 = -2109444161;
              v9 = v6;
            }
            if ( v9 != 564228819 )
              break;
            v5 = 1322041670;
            if ( *(_BYTE *)(a1 + 1) == 98 )
              v5 = 341947172;
            v9 = v5;
          }
          if ( v9 != 682671478 )
            break;
          v3 = *(_BYTE *)(a1 + v10);
          *(_BYTE *)(a1 + v10) = rand() % 5 + v3 - 97 + 97;
          v9 = -2069803162;
        }
        if ( v9 != 706310565 )
          break;
        v1 = strlen((const char *)a1);
        v2 = 306556692;
        if ( v10 < v1 )
          v2 = 682671478;
        v9 = v2;
      }
      if ( v9 != 867560817 )
        break;
      v11 = 4;
      v9 = 1000770411;
    }
    if ( v9 == 1000770411 )
      break;
    if ( v9 == 1322041670 )
    {
      v11 = 0;
      v9 = 1000770411;
    }
  }
  return (unsigned int)v11;
}