קבצים בינאריים בלינוקס

קבצי תוכניות סטנדרטיים בלינוקס הם בפורמט ELF שזה קיצור של Executable and Linkable Format. בתרגום חופשי: פורמט הרצה.

כדי לראות את פרטי הקובץ, נשתמש בפקודת file שמאחזרת לנו את סוג הקובץ:

file /bin/ls

הפקודה תראה לנו את פורמט קובץ התוכנה ls:

/bin/ls: ELF 64-bit LSB pie executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, BuildID[sha1]=6be725f95e357fd4d06d49357bd16c7f3c83d459, for GNU/Linux 3.2.0, stripped

המילים הראשונות מספיקים לנו לדעת שמדובר בקובץ בפורמט ELF.

כדי לראות יותר פרטים מתוכן הקובץ, נשתמש בפקודת readelf עם הדגל (flags) h-:

readelf -h /bin/ls

נקבל פלט מפורט:

ELF Header:
  Magic:   7f 45 4c 46 02 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 
  Class:                             ELF64
  Data:                              2's complement, little endian
  Version:                           1 (current)
  OS/ABI:                            UNIX - System V
  ABI Version:                       0
  Type:                              DYN (Position-Independent Executable file)
  Machine:                           Advanced Micro Devices X86-64
  Version:                           0x1
  Entry point address:               0x3e50
  Start of program headers:          64 (bytes into file)
  Start of section headers:          143368 (bytes into file)
  Flags:                             0x0
  Size of this header:               64 (bytes)
  Size of program headers:           56 (bytes)
  Number of program headers:         12
  Size of section headers:           64 (bytes)
  Number of section headers:         33
  Section header string table index: 32

נשים לב שכותרת הפלט היא: ELF Header: - שזה הדגל -h, ונוכל להשתמש בדגלים נוספים:

• -S: מפרט את כל הקטעים שבקובץ.
• -l: מציג את הכותרות שבתכנית.

פקודה נוספת היא objdumb, שיכולתו גדולה יותר, ומציג מידע מפורט ומקיף יותר. ותחביר הפקודות הוא דומה לפקודת file.

להלן הרצת הפקודה על תוכנת ls:

objdump -h /bin/ls

/bin/ls:     file format elf64-x86-64

Sections:
Idx Name          Size      VMA               LMA               File off  Algn
  0 .init         0000001b  0000000000001000  0000000000001000  00001000  2**2
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
  1 .plt          000006d0  0000000000001020  0000000000001020  00001020  2**4
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
  2 .plt.sec      000006c0  00000000000016f0  00000000000016f0  000016f0  2**4
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
  3 .text         000148e2  0000000000001dc0  0000000000001dc0  00001dc0  2**6
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
  4 .fini         0000000d  00000000000166a4  00000000000166a4  000166a4  2**2
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
  5 .interp       0000001c  0000000000017000  0000000000017000  00017000  2**0
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
  6 .note.gnu.property 00000050  0000000000017020  0000000000017020  00017020  2**3
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
  7 .note.gnu.build-id 00000024  0000000000017070  0000000000017070  00017070  2**2
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
  8 .note.ABI-tag 00000020  0000000000017094  0000000000017094  00017094  2**2
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
  9 .note.package 0000008c  00000000000170b4  00000000000170b4  000170b4  2**2
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
 10 .gnu.hash     00000024  0000000000017140  0000000000017140  00017140  2**3
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
 11 .dynsym       00000b70  0000000000017168  0000000000017168  00017168  2**3
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
 12 .dynstr       000005d2  0000000000017cd8  0000000000017cd8  00017cd8  2**0
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
 13 .gnu.version  000000f4  00000000000182aa  00000000000182aa  000182aa  2**1
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
 14 .gnu.version_r 00000100  00000000000183a0  00000000000183a0  000183a0  2**3
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
 15 .rela.dyn     00000150  00000000000184a0  00000000000184a0  000184a0  2**3
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
 16 .rela.plt     00000a20  00000000000185f0  00000000000185f0  000185f0  2**3
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
 17 .relr.dyn     00000048  0000000000019010  0000000000019010  00019010  2**3
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
 18 .rodata       000051a0  0000000000019060  0000000000019060  00019060  2**5
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
 19 .eh_frame_hdr 000005b4  000000000001e200  000000000001e200  0001e200  2**2
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
 20 .eh_frame     00001990  000000000001e7b8  000000000001e7b8  0001e7b8  2**3
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
 21 .init_array   00000008  0000000000021e70  0000000000021e70  00020e70  2**3
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
 22 .fini_array   00000008  0000000000021e78  0000000000021e78  00020e78  2**3
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
 23 .data.rel.ro  00000b50  0000000000021e80  0000000000021e80  00020e80  2**5
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
 24 .dynamic      00000240  00000000000229d0  00000000000229d0  000219d0  2**3
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
 25 .got          000003e8  0000000000022c10  0000000000022c10  00021c10  2**3
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
 26 .data         00000278  0000000000023000  0000000000023000  00022000  2**5
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
 27 .bss          000012c0  0000000000023280  0000000000023280  00022278  2**5
                  ALLOC
 28 .gnu.build.attributes 00000048  0000000000026540  0000000000026540  00022278  2**2
                  CONTENTS, READONLY, OCTETS
 29 .gnu_debuglink 00000020  0000000000000000  0000000000000000  000222c0  2**2
                  CONTENTS, READONLY
 30 .gnu_debugdata 00000bcc  0000000000000000  0000000000000000  000222e0  2**0
                  CONTENTS, READONLY

עוד אפשרויות:

• -d: מציג את קוד המכונה שבקובץ.
• -x: מציג את כל הכותרות והקטעים של הקובץ.
• -s: מציג את תוכן כל החלקים בהסדצימלי.

מדוע חשוב ELF בלינוקס?

1. זיהוי סוג קבצים. על ידי פקודת file תוכל לקבל מידע מהו הקובץ, גם ללא קשר לשמו, לסיומת וכל מה שמסביב. פקודת file בודקת את הקובץ עצמו, ולא קובעת את מהותו על פי סיומתו (כמו ב-“חלונות”).
2. בדיקת תלויות חסרות. לעיתים תוכנה לא רצה היות וחסר תלויות, שהם חבילות קוד - Packages. על ידי פקודת readelf נוכל לדעת את התלויות הנצרכות ולאחר מכן לבדוק אם הן מותקנות:

readelf -d /bin/ls | grep NEEDED

 0x0000000000000001 (NEEDED)             Shared library: [libselinux.so.1]
 0x0000000000000001 (NEEDED)             Shared library: [libcap.so.2]
 0x0000000000000001 (NEEDED)             Shared library: [libc.so.6]

שורה תחתונה: גם קבצים בינאריים, שבמחשבה ראשונה נתפסים כ’שפת מכונה’ שאינם ניתנים לקריאה על ידי בן אנוש - באמצעות הכלים של לינוקס אנו יכולים ללמוד גם מקבצים בינאריים, לנתח אותם ולראות מהו הקובץ.

Source