임베디드 시스템, 디버깅, 시스템 보안, 최적화 등

각종 기술과 89가지 노하우를 한 권에!

현대의 컴퓨터 시스템은 다층 구조로 이루어집니다. 추상화 레이어를 중첩하면서 발전해 왔으며, 무수한 기능이 실제로 구현되었습니다. 이러한 레이어는 매우 정교하게 설계된 만큼, 단순히 기능만 사용하려 한다면 각 레이어의 동작을 자세히 이해할 필요는 없습니다.

 

하지만 때로는 추상화 레이어를 벗겨내고 시스템 내부를 자세히 들여다봐야 할 때가 있습니다. 기존 도구만으로는 불가능한 무언가를 구현하려 할 때, 고성능 소프트웨어를 만들려 할 때, 보안 관련 프로그래밍을 할 때 등이 대표적인 예입니다. 추상화 메커니즘 그 자체 또는 추상화에 의해 은폐된 기능을 활용해야 하는 경우가 있기 때문입니다.

 

무엇보다도, 추상화 레이어와 그 하부 구조를 엿보는 과정은 매우 흥미롭습니다. 지금까지 개발자들이 쌓아온 하나하나의 구성 요소와 그 구조를 탐색해나가다 보면 우리가 몰랐던 무언가를 새롭게 발견할 수 있습니다. 게다가 현재는 많은 소프트웨어의 소스 코드가 대중에 공개되어 있는 만큼, 원한다면 언제든 구성 요소를 교체하거나 수정할 수 있습니다. 이 책은 그러한 저수준 프로그래밍의 세계를 탐색하고 이해하는 데 필요한 다양한 기법, 즉 핵(Hack)을 89가지 엄선해 제공합니다.

[목 차]
  

01장 인트로덕션

_#01 미지의 바이너리 읽기

_#02 어셈블리 입문

_#03 다시 Hello, World!

 

02장 ELF Hack

_#04 ELF 파일의 세그먼트

_#05 ld-linux.so의 환경 변수 이용하기

_#06 공유 라이브러리를 검색할 디렉터리

_#07 dlopen에 의한 라이브러리 실행 시 로드와 응용 테크닉

_#08 IFUNC를 사용하여 실행 시 구현 전환하기

_#09 ELF의 해시 테이블 구조

_#10 TLS의 구조 이해하기

_#11 코어 파일 읽기

_#12 보조 벡터를 사용하여 프로세스에 정보 넘기기

_#13 정적 링크와 ASLR의 관계

_#14 sold를 사용하여 의존하는 공유 라이브러리 나중에 링크하기

_#15 glibc를 Hack하기

_#16 patchelf로 ELF 바이너리의 필드 수정하기

_#17 LIEF를 사용하여 ELF 바이너리 수정하기

_#18 PT_NOTE를 이용한 바이너리 패치

_#19 DWARF Expression 실행하기: DWARF I

_#20 DWARF로 수식 평가하기: DWARF II

_#21 DWARF에서 표준 출력으로 출력하기: DWARF III

 

03장 OS Hack

_#22 실행 가능 파일과 그 실행 방법

_#23 리눅스에서 Huge Page 사용하기

_#24 CRIU를 사용하여 프로세스 저장 및 재개하기

_#25 procfs/sysfs의 기본 파악하기

_#26 용도에 맞는 파일 시스템 선택하기

_#27 특정 프로세스에서 보이는 파일 교체하기

_#28 FUSE를 사용하여 파일 시스템 직접 만들기

_#29 특수한 메모리 영역 vsyscall과 vDSO

_#30 KVM을 사용하여 하이퍼바이저 생성하기

_#31 리눅스 커널 Hack 입문

_#32 UniKernel: 애플리케이션을 OS로 구동하기

_#33 UEFI와 Secure Boot

_#34 GNU 툴체인으로 기계어 파일 출력하기

_#35 _#30 QEMU에서 동작하는 펌웨어 만들기

_#36 크롬북에서 직접 만든 펌웨어 실행하기

 

04장 컨테이너 Hack

_#37 리눅스 네임스페이스로 프로세스 분리하기

_#38 cgroup으로 프로세스의 리소스 관리하기

_#39 chroot/pivot_root로 루트 디렉터리 전환하기

_#40 일반 유저가 root처럼 행동하는 방법 3가지

_#41 rootless 컨테이너 사용법과 구조

_#42 유저 네임스페이스 내에서 각종 네임스페이스 생성하기

_#43 /proc/PID/root에서 컨테이너 내의 파일에 직접 접근하기

 

05장 디버거, 트레이서 Hack

_#44 gdb Tips

_#45 rr을 사용하여 Record and Replay 디버깅하기

_#46 새니타이저로 저수준 버그 발견하기: 새니타이저 I

_#47 Address Sanitizer의 구조: 새니타이저 II

_#48 리눅스 퍼포먼스 분석 입문

_#49 ftrace를 사용하여 커널 내에서 발생하는 일 트레이스하기

_#50 eBPF를 사용한 트레이싱 입문

_#51 DBI로 실행 명령을 트레이스 및 변경하기

_#52 Intel PT를 사용하여 고속으로 트레이스 얻기

 

06장 보안 Hack

_#53 seccomp로 프로세스에서 사용할 수 있는 시스템 콜 제한하기

_#54 Landlock으로 비특권 프로세스 샌드박스 만들기

_#55 ASLR: 잘못된 메모리 접근에 대한 보안 메커니즘

_#56 ROP: 메모리 손상을 악용하는 표준적인 공격 기법

_#57 Intel CET: ROP에 대한 보안 메커니즘

_#58 Clang CFI를 이용하여 잘못된 제어 흐름 감지하기

_#59 스택 프레임의 변화 관찰하기

_#60 퍼징의 개요와 분류

_#61 그레이박스 퍼징으로 버그 및 취약성 찾기

_#62 LibAFL로 퍼저 구현하기

_#63 LibAFL로 구현한 퍼저 개선하기

_#64 angr로 심벌릭 실행하기

_#65 BadUSB: 사용자를 속이는 USB 디바이스

_#66 Row Hammer: DRAM의 취약성에 대한 공격 기법

_#67 Meltdown과 Spectre: CPU의 취약성에 대한 공격 기법

 

07장 수치 표현과 데이터 처리 Hack

_#68 정수 표현의 기초 지식

_#69 다양한 정수 표현

_#70 부동소수점 수의 비트열 표현 이해하기

_#71 부동소수점 예외

_#72 부동소수점 수의 반올림 방식 변경하기

_#73 부동소수점 환경을 다루는 코드에 대한 컴파일러 최적화와의 싸움

_#74 NaN 깊이 파헤치기

_#75 부동소수점 수의 아키텍처별 차이 다루기

_#76 SIMD 명령 세트의 기초 지식

_#77 SIMD 병렬화 코드 작성하기

_#78 SIMD 명령을 사용한 여러 가지 테크닉

 

08장 언어 처리계 Hack

_#79 NaN을 활용하여 64비트 값에 태그 붙인 값 저장하기

_#80 ucontext.h로 코루틴 구현하기

_#81 Profile Guided Optimization

_#82 LD_PRELOAD를 사용하여 메모리 할당자 교체하기

_#83 ABI와 호출 규약 이해하기

_#84 libffi로 실행 시까지 시그니처를 알 수 없는 함수 호출하기

_#85 실행 시 기계어 생성하기

_#86 GCC/Clang의 내장 함수 이용하기

 

09장 그 밖의 Hack

_#87 용어집

_#88 Binary Hacks에 필요한 도구

_#89 문헌 안내