rev-unicorn-debug

rev-unicorn-debug - Unicorn エミュレーションデバッガー

Unicorn エンジンを使用して、特定のコード断片や関数をデバッグおよびエミュレートします。コンテキスト依存関係（JNI、システムコール、ライブラリ関数）を分析し、フック機構を通じてシミュレートして、ユーザーのデバッグ目標を達成します。

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基本原則

1. まずファイルを生データとして読み込む — ELF／PE／Mach-O ヘッダーを解析しないでください。ファイルを生バイト列として読み込み、Unicorn メモリに直接マッピングします。エミュレートするのは特定の関数だけで、バイナリ全体ではありません。生データの読み込みに失敗した場合（コードが特定のアドレスにあるセグメントを参照している場合）は、最小限の解析を行い、必要なセグメントだけをマッピングしてください。
2. コンテキスト依存関係を特定する — 対象コードの外部呼び出し（JNI、システムコール、libc、インポート）を分析し、シミュレートした応答を返すようフックします。
3. コールバックを積極的に利用する — Unicorn のフックシステムを活用して、デバッグ、トレース、エラー復旧、環境シミュレーションを行います。
4. 反復的に修正する — エミュレーションがクラッシュしたら、コールバック情報を使って原因を診断し、修正します（不足しているメモリのマッピング、未処理の呼び出しのフック、レジスタ状態の修正）。
5. トレース出力は最小限にする — 命令単位のトレースより、ブロック単位のトレースを優先します。命令トレースは、対象を絞った小さな範囲でのみ有効にしてください。ステップごとのログではなく、カウンターとサマリーを使用します。

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環境シミュレーション戦略

エミュレートする前に、対象関数を読み込み、呼び出している関数を特定します。外部依存関係をアドレスでフックし、Python でシミュレートします。

カテゴリー	例	シミュレーション戦略
libc	malloc、free、memcpy、strlen、printf	アドレスをフックし、Python で処理を実装します（malloc にはバンプアロケーターを使用）
JNI	GetStringUTFChars、FindClass、GetMethodID	UC メモリ内に偽の JNIEnv 関数テーブルを構築し、各エントリーに RET スタブを書き込み、スタブのアドレスをフックします
システムコール	read、write、mmap、ioctl	UC_HOOK_INTR をフックし、システムコール番号に応じてディスパッチします
C++ ランタイム	operator new、__cxa_throw	フックしてシミュレートします
ライブラリ呼び出し	pthread_mutex_lock、dlopen	フックし、成功を返すかスタブを返します

フックのパターン： UC_HOOK_CODE コールバックを登録します。PC が既知のインポートアドレスに到達したら、Python でシミュレーションを実行し、PC = LR を設定して元の関数をスキップします。

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使用するコールバックの種類

コールバック	用途
UC_HOOK_CODE	アドレスによるインポート呼び出しのインターセプト。命令単位のトレース（使用は控えめにし、範囲を狭く限定）
UC_HOOK_BLOCK	ブロック単位のトレース（命令トレースより推奨）
UC_HOOK_MEM_UNMAPPED	マッピングされていないアクセスエラーから復旧するため、不足しているページを自動マッピング
UC_HOOK_MEM_READ | UC_HOOK_MEM_WRITE	対象データ範囲のメモリアクセスのみをトレース
UC_HOOK_INTR	システムコールシミュレーションのために SVC／INT をインターセプト

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反復デバッグのワークフロー

エミュレーションに失敗した場合は、次の手順を繰り返します。

1. 実行する — エミュレーションを開始し、クラッシュさせます
2. コールバック出力を読む — どのアドレスで障害が発生しましたか？種類は何ですか（読み取り／書き込み／フェッチ）？
3. 診断する：
   • マッピングされていないメモリのフェッチ → コードページが不足しているため、マッピングします
   • マッピングされていないメモリの読み取り／書き込み → データセクションが不足しているか、ポインターが初期化されていないため、マッピングするかフックします
   • インポートスタブに到達 → 関数を特定し、シミュレーション用フックを追加します
   • 無限ループ → 実行カウンター付きのコードフックを追加し、しきい値に達したら停止します
4. 修正する — フックを追加する／メモリをマッピングする／レジスタを調整します
5. 再実行する — 対象関数が完了するまで繰り返します

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Architecture Quick Reference

Arch	Uc Const	Mode	SP	LR	Args	Return	Syscall
ARM64	UC_ARCH_ARM64	UC_MODE_LITTLE_ENDIAN	SP	X30	X0-X7	X0	X8 + SVC #0
ARM32	UC_ARCH_ARM	UC_MODE_THUMB / UC_MODE_ARM	SP	LR	R0-R3	R0	R7 + SVC #0
x86-64	UC_ARCH_X86	UC_MODE_64	RSP	(stack)	RDI,RSI,RDX,RCX,R8,R9	RAX	RAX + syscall
x86-32	UC_ARCH_X86	UC_MODE_32	ESP	(stack)	(stack)	EAX	EAX + int 0x80
MIPS32	UC_ARCH_MIPS	UC_MODE_MIPS32 + UC_MODE_BIG_ENDIAN	$sp	$ra	$a0-$a3	$v0	$v0 + syscall