Partie 1 - Introduction

Introduction

Qu’est-ce que le reverse ?

Selon le bon vieux Wikipedia, la définition de reverse (ou rétro-ingénierie 🇫🇷) est :

La rétro-ingénierie, ou ingénierie inversée, est l'activité qui consiste à étudier un objet pour en déterminer le fonctionnement interne. On parle également de rétro-conception dans le domaine du vivant. Le terme équivalent en anglais est reverse engineering.

C’est assez concis mais peut être un peu trop vague pour cerner réellement ce qu’est le reverse. Je vous propose une analogie plus terre-à-terre, et j’espère que vous aimez la cuisine 👨‍🍳 !

Tout d’abord avant le comprendre ce qu’est le reverse en informatique, comprenons comment fonctionne globalement la programmation et compilation d’un programme.

La réalisation d’un programme

Un programmeur, c’est finalement comme un cuisinier, il a différents ingrédients à disposition que l’ordinateur lui offre : un éditeur de texte, de la puissance de calcul, des bibliothèques prêtes à être utilisées etc.

En utilisant ces outils à sa disposition, il va développer le code qui n’est rien d’autre qu’une recette que l’ordinateur va compiler afin d’obtenir le programme final.

Une fois que le code est compilé par le PC, on obtient notre programme executable.exe prêt à être exécuté (ou mangé si on reprend l’analogie du gâteau 😋).

Le chemin inverse : le reverse

Nous venons de voir les principales étapes de la réalisation d’un programme ( notre gâteau ) :

1. Utilisation de différents outils à disposition ↔️ Les ingrédients
2. Ecriture du code ↔️ Ecriture de la recette
3. Compilation du programme ↔️ On obtient le gâteau !

Eh bien le reverse, c’est le chemin inverse 🔃 de ces 3 étapes !

C’est-à-dire que l’on part du gâteau et on essaye de déterminer les ingrédients utilisés, la manière dont ils ont été cuisinés et utilisés, les outils utilisés etc.

En l’occurrence certains détails peuvent se voir directement en analysant visuellement le gâteau :

• Il y a une crème marron : sûrement du chocolat
• Il y a un biscuit blanc : de la farine a été utilisée. Avec de la vanille ou des œufs ? Ou peut être du yaourt ?
• Le haut semble plus cuit que le bas : un dysfonctionnement du four du cuistot ?

De la même manière, il est possible de réaliser une analyse du programme pour tenter de déterminer certaines informations basiques. C’est ce que l’on appelle l’analyse statique. C’est-à-dire que l’on analyse programme sans avoir à l’exécuter. C’est généralement la première étape de reverse sur un programme.

Vous vous en doutez, en réalisant une simple analyse statique on ne peut pas toujours avoir toutes les informations sur le comportement du programme. De la même manière que si l’on ne découpe pas le gâteau, que l’on ne le goûte pas, on ne pourra pas savoir si d’autre ingrédients ont été utilisés à l’intérieur, que l’on ne verrait pas de l’extérieur.

Le fait d’exécuter un programme afin de mieux l’étudier s’appelle l’analyse dynamique.

Finalement, le reverse est le fait de partir d’un résultat et l’analyser afin d’en déduire la manière dont il a été formé.

A quoi sert le reverse ?

Le reverse peut être utile dans de nombreux domaines :

• Analyse de malwares
• Recherche et exploitation de vulnérabilités
• Modding
• Émulation
• Débogage bas niveau
• Analyse forensic

Lors de ce cours, nous focaliserons essentiellement sur l’analyse de petits programmes basiques afin d’en comprendre le fonctionnement. Nous aurions pu également nous initier au reverse en nous intéressant à de la programmation IoT mais cela risque d’être plus compliqué, notamment lorsque l’on tombe sur des architectures que le PC de tout un chacun ne peut pas exécuter.

Nous nous intéresserons à plusieurs crackmes lors de ce cours. Ce sont de petits programmes qui attendent un mot de passe valide pour réussir le challenge.

Ce n’est pas pour autant que ce cours est une incitation au cracking de jeux ou autres logiciels propriétaires !

Cela est illégal et ce n’est, comme vous le verrez, vraiment pas l’esprit de ce cours 😊.

Prérequis pour bien entamer le cours

TL-DR

• Savoir programmer en C ou au moins pouvoir comprendre un code écrit en C ( sans pour autant être un pro du C)
• Savoir se débrouiller avec une distribution Linux
• Savoir se débrouiller et ne pas baisser les bras quand on fait face à un problème
• Connaître et comprendre le représentation binaire et hexadécimale d’un nombre

Mais ne vous inquiétez pas, si certains prérequis ne sont pas validés, plusieurs ressources sont proposées afin que vous puissiez acquérir plus de connaissances sur ces diverses thématiques et revenir suivre ce cours quand vous serez fin prêts !

Version longue

On aurait bien aimé que ce cours puisse être directement accessible à toute personne qui s’intéresse à la rétro-ingénierie mais, malheureusement, il y a certains prérequis dont il est difficile de faire abstraction.

Comme cela a été explicité précédemment, l’un des objectif du reverse est de comprendre comment a été développé un programme. Cela implique donc de savoir, a priori, comment programmer.

Nous nous intéresserons principalement à des programmes codés en C dans ce cours. Bien que rien n’interdise le fait de faire le reverse d’application codées en Java, JS, Python etc., il faut bien faire un choix pour un cours d’introduction.

Si vous ne savez pas programmer en C, je vous conseille ce cours de ce qui était anciennement le “Site du Zéro”. Si vous le suivez et faites les exercices associés, vous devriez pouvoir vous lancer dans le reverse d’application en C sans trop de soucis.

Concernant les autres pré-requis :

Linux

Nous allons surtout faire du reverse d’application développées sous Linux car cela est plus simple à compiler, analyser et modifier. De ce fait, si faire un Hello World en C sous Linux et le compiler, vous paraît être une mission impossible, on est mal barrés 😅 !

🎒 Ressources

Je ne peux que vous recommander le cours assez complet du Site Du Zéro (Openclassrooms) permettant de s’initier à Linux : ici.

Il s’agit d’un cours qui commence à dater, il se peut que certains chapitres et certaines commandes ne soient plus d’actualité.

Mais globalement le cours est très bien fait !

Savoir se débrouiller

Cette compétence n’est pas propre au reverse mais de manière générale dans le domaine du hacking, on s’attend à ce que les gens sachent faire preuve de persévérance et de patience en cherchant à résoudre les problèmes.

🎒 Ressources

Travailler son mental !

L’hexadécimal et le binaire

Quand on s’attaque à de l’informatique bas niveau, on est souvent confrontés à des systèmes de numération différents de ceux que l’on connaît (base 10).

Une grande partie des valeurs, pour ne pas dire toutes, que l’on rencontre en faisant du reverse sont affichées en hexadécimal (base 16) et dans certains cas en binaire (base 2).

🎒 Ressources

Voici un petit tutoriel pour comprendre l’hexadécimal et le binaire. Je vous conseille ensuite de vous entraîner à la main sur une feuille pour vous familiariser de plus en plus avec ces systèmes de numération.

Vous pouvez également utiliser ce site pour réaliser des conversions entre binaire / hexadécimal / décimal.

A qui s’adresse ce cours

Au-delà des prérequis, ce cours s’adresse à des personnes qui souhaitent :

• comprendre comment fonctionne concrètement un programme
• comprendre ce que signifie cracker un programme
• comprendre du code assembleur (langage machine) et le lien avec le code source
• s’initier au reverse par curiosité, passion ou envie de travailler dans ce domaine

Ainsi, pour les personnes qui n’ont pas les prérequis pour entamer sereinement ce cours et qui sont motivées, nous leur conseillons de prendre le temps de bien avancer dans les prérequis puis de suivre ce cours afin que cela leur soit utile et qu’elles puissent apprendre facilement le reverse.

📝 Objectifs de ce cours

Les objectifs de ce cours d’introduction sont les suivants :

• Comprendre (en partie) l’assembleur en x86 (32 et 64 bits)
• Savoir utiliser les principaux outils de reverse (désassembleur, décompilateur, debuggers)
• Savoir utiliser les outils de reverse sous Linux
• Savoir détecter et gérer quelques exemples de protections anti-reverse
• Savoir mener une analyse statique et dynamique sur programme
• Savoir résoudre des crackmes basiques

Ne seront pas abordés lors de ce cours (par souci de concision, par manque de connaissance de ma part et autre) :

• L’exploitation détaillée de programmes vulnérables
• Les détails de l’assembleur des autres architectures : ARM, MIPS, RISC-V … Nous nous intéresserons cependant à leurs spécificités et principales différences avec x86
• Les programmes développés en Golang, Rust et compagnie
• Le reverse sous Windows, Mac OS, Android ou iOS