阿里安全的自动化逆向机器人TimePlayer究竟有多“变态”？

文 / 阿里安全猎户座实验室 杭特

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“如果杀毒软件厂商的自动化水平和能力，相当于天上的卫星，能看到地上奔跑的羚羊。那么，我们能做到什么程度？我们能看到羚羊身上的每个细胞。”

这是阿里安全资深专家、阿里安全猎户座实验室负责人杭特对旗下自动化逆向机器人TimePlayer的描述。虽然这个东东战力爆表，不过杭特淡淡地表示，这只是个开始......

什么是逆向？

×××（或者白帽子）在很多人眼中属于非常神秘的种族，仿佛他们无所不能：破解设备，***系统，发现各种牛B的漏洞。逆向能力，就是这些×××的基本功。其实，各行各业都有自己的基本功，比如学武术要先练站马步，否则下盘不稳，稍微推一下就倒；外科手术，手要既稳又灵活，否则手一抖，割错了地方，那就……当然基本功练到顶级，能达到出神入化的效果，比如武侠小说里内力深厚，可以把木枝当利剑，把树叶当飞镖。

那么×××何时需要这个基本功呢？就是他需要搞清楚一个程序到底在做什么的时候。这里再举几个例子：早期国内企业想造汽车，又没有积累，怎么办呢？买一台日本车，把他大卸八块，发动机变速箱全都拆开，一块一块的研究，然后照葫芦画瓢仿制出自己的型号；一个病人来看病，医生有用听诊器加望闻问切，高级点的各种化验加CT核磁共振，都是为了发现这个病人有何异常；生物和医学研究，需要各种显微镜来观察细胞的各种运行状态，等等。

通过逆向，你就能弄明白：当你点了一下鼠标，你的照片是如何一步步显示在屏幕上的，脸上的青春痘是如何一步步被消除的；当你输入支付密码，你的验证码是如何一步步验证的，你的转账记录是如何一步步生成的；运行一个网上下载的“是男人就下一百层”游戏，背后是如何偷偷的盗取你的聊天记录和网游账号的……

现在逆向都是怎么做？

很不幸，大部分还处于比较原始的状态，除了少数通用工具（IDA、Ollydbg等等），绝大部分工作都需要人来操作。对于刚入门的同学，人工逆向打怪升级还有些成就感，“读了这些文件”，“发了这些数据”，“哦，原来是这么回事”，“MD，它竟然敢这么做”，“哈，终于绕过了这些限制”。但随着时间的推移和技能的提升，逆向工作就成了纯粹的体力劳动，每天只能反反复复的运行程序、设置断点、获取接口数据、修改数据、写分析记录，大量的时间耗费在这些繁文缛节里。

为什么要提自动化逆向，难度如何？

目前的主要矛盾：需要分析的对象数量越来越多、规模也越来越复杂，但分析人员人数有限，还经常出状况（比如高级分析人员的能力无法赋能给初级分析人员，人员流动导致的能力衔接不够，人工分析的准确性无法得到保证）。能不能把重复的人工分析任务完全由自动化的工具来做？答案是肯定的。

一定有些专业人士来挑战：不是有个叫做“脚本”的玩意儿么，你把常用的操作，写个脚本不就完了，或者开发个分析平台啥的，不难。

下面来个类比：

• 开车作为一个现代人的基本技能，不算难，当然也要花1、2个月在驾校学习和考试上。目前我国的驾驶员有3亿。如果人工驾驶，改成自动驾驶，是不是难度陡然提升？现在还没有几家敢说自己达到Level4和Level5的自动驾驶吧？
• 围棋，规则普通人一天差不多就能学会。但如果让超级电脑按照这个规则和人对弈，战胜人类冠军，哪怕计算力超强，也是很困难的事情，否则为什么阿尔法狗那么出名？因为难呐。

又有一些专业人士会反驳：胡说，那些杀毒软件厂商，每天查杀数亿样本，肯定是自动化实现的。我只能说，这个反驳有一定的专业度，但只看到了表象。每个杀毒软件厂商都有一个很大的运营团队（通常数百到上千人），用于人工分析自动化初筛后的样本。他们的自动化水平和能力，相当于天上的卫星，能看到地上奔跑的羚羊，仅此而已。而我们能做到什么程度？我们能看到羚羊身上的每个细胞。

阿里的自动化逆向机器人达到什么程度？

我们将安全从业人员逆向工作的大部分能力完全自动化，创立了自动化逆向机器人TimePlayer。相关的能力么？世界领先，甚至可以说是世界第一，不服来战嘛。

TimePlayer使用的相关的技术非常晦涩难懂，这里就不展开了。下面形象地说一下这个机器人的能力：

• 摄像机：如果要分析一个程序，只需要在TimePlayer里运行一次就可以了，TimePlayer会把该程序所有的行为全部忠实的记录下来，不会遗漏任何的细节。
• 播放机：之前拍摄的内容，可以向前放、向后放、快放、慢放、放大任意处的细节、追踪任意的目标。要注意，这个播放时的结果要和摄像时一模一样，这是很有难度的。
• 显微镜：程序的行为，要做到指令级别的粒度，所有的一切都要能观察到，包括每个指令是什么，寄存器状态，访问的内存内容，等等。打开一个App，通常几十亿条指令就执行完了，上面的内容统统不能遗漏。

大家可以把这个机器人类比成医学界的达芬奇机器人，配合技术高超的医生，能够实现许多很多专家都做不到的事情：

• 前一阵大家都听说过WannaCry勒索病毒，很多用户重要数据被这种恶意软件加密了。如果要恢复这些数据，需要勒索者提供一个叫做“私钥”的东西，这个“私钥”数据量很小，其实是在受害者机器上生成的。由于勒索软件刻意的删除了本机的“私钥”，理论上只能掏钱向勒索者获取。虽然很多安全厂商做了各种分析，貌似很彻底，但都没有我们的独家发现：这个“私钥”实际上在用户态和内核态均有残留，且相较于暴力搜索用户态内存方法，精准的内核态残留提取更为稳定。
• 安全人员工作中经常需要逆向一些网络协议或者文件格式，举个例子，只有逆向doc超级复杂的文件格式以及Word对其的解析过程，WPS才能打开doc文档并对其进行处理。现在，只需要把doc文档放到TimePlayer上打开，就能自动化的对doc文件格式进行分析。以前数人多年的分析工作，现在几天时间就能搞定，还不需要人的参与。
• ***是个对抗的过程。为了对抗人工逆向，防护人员开发了各种各样的工具和产品提升逆向难度，其中最有名的叫做“虚拟机壳”。这种壳本质上就是一个超级复杂的迷魂阵，让逆向者不停的打转，耗费他们的时间和精力。一般只有特别资深的专业人士，经过一定时间的积累，才能搞定这种复杂的对象。TimePlayer利用了独特的技术，可以很轻松地化解这些迷魂阵，让最初级的分析人员也能很快的了解程序的算法细节，甚至都不需要了解，拿来使用即可。“虚拟机壳”这种纯工程化的障眼法，如果不结合一些理论上的难题，未来的天花板会很低。

以上的内容还只是TimePlayer能力的牛刀小试，更进阶的功能由于保密的原因还不能分享，我们会在适当时机进行发布。

另外，说一下对未来***形式的方向性看法。随着社会生活全面互联网甚至物联网化，需要分析的对象，无论是种类还是数量都呈现爆发性增长，指望有限的分析人员来覆盖这些对象是不现实的，人海战术将不能满足要求，自动化、规模化是大势所趋，也是能力能够沉淀的必经之路。