WebAssembly逆向实战方法详解

一、WebAssembly简介

WebAssembly（缩写为Wasm）是一种基于堆栈的虚拟机的二进制指令格式，设计作为编程语言的可移植编译目标，支持在Web上部署客户端和服务器应用程序。与JavaScript不同，它不是直接手动编写的语言，而是C/C++、Rust、C#和TypeScript等上层语言的编译目标。

二、WebAssembly逆向分析工具

1. WebAssembly Binary Toolkit (WABT)

• 功能：提供命令行工具wasm2wat，可将.wasm文件翻译为可读性更强的.wat格式
• 项目地址：https://github.com/WebAssembly/wabt
• 常用命令：

  wasm2wat wasm1.wasm -o wasm1.wat  # 转换为wat格式
  wasm2c ./wasm1.wasm -o wasm1.c    # 转换为C语言代码
  gcc -c webassembly.c -o webassembly.o  # 编译为.o文件供IDA分析
  

2. WebAssembly Studio IDE

• 基于web的IDE，可以将.wasm文件中的特征提取并转变为其他格式，包括x86-64的翻译

3. Radare2

• 可以分解指令，但不能重构控制流图

4. JEB反编译器

• 虽然主要用于Android应用，但在wasm逆向中也有作用
• 可读性一般，不如直接看wat文件

5. Chrome浏览器调试

• 对于少量wasm代码，可直接使用浏览器动态调试
• 对抗非正常wasm文件的有效方法

三、逆向实战方法

方法一：wasm2c转换分析

1. 安装wabt工具：

   sudo apt install wabt
   

2. 反编译wasm文件：

   wasm2c test.wasm -o test.c
   

3. 编译为可执行文件：

   gcc -c test.c -o test.o
   

   注意：可能无法直接运行，主要用于静态分析

方法二：Chrome动态调试

1. 构造测试输入（如假flag）
2. 在wasm代码中设置断点
3. 逐步执行并观察内存和寄存器变化

四、实战案例分析

题目分析

• 题目来自TetCTF，flag格式：TetCTF{...}，长度27
• 核心验证逻辑在wasm中实现
• 使用20个元素的数组进行验证

加密逻辑分析

1. 全局密文数组：

   t = [38793, 584, 738, 38594, 63809, 647, 833, 63602, 47526, 494, 663, 47333, 67041, 641, 791, 66734, 35553, 561, 673, 35306]
   

2. 输入处理：
   • 每个输入字符的ASCII码加83
   • 按2,3,4,1的顺序计算
3. 加密方程：

   ((b+(a+g[0])^32)+83 = t[1]
   ((c+(t[1]-g[1])^36)+83 = t[2]
   ((d+(t[2]*g[2])^19)+83 = t[3]
   ((a+(t[3]^g[3])^55)+83 = t[0]
   

解密脚本

g = [115, 82, 52, 149, 136, 67, 76, 97, 71, 90, 71, 74, 124, 104, 84, 67, 114, 127, 52, 31]
t = [38793, 584, 738, 38594, 63809, 647, 833, 63602, 47526, 494, 663, 47333, 67041, 641, 791, 66734, 35553, 561, 673, 35306]

def brute_force_solve(g, t, o):
    for a in range(32+83, 127+83):
        for b in range(32+83, 127+83):
            eq1 = ((b + (a + g[0+4*o])) ^ 32) + 83
            if eq1 == t[1+4*o]:
                for c in range(32+83, 127+83):
                    eq2 = ((c + (eq1 - g[1+4*o])) ^ 36) + 83
                    if eq2 == t[2+4*o]:
                        for d in range(32+83, 127+83):
                            eq3 = ((d + (eq2 * g[2+4*o])) ^ 19) + 83
                            eq4 = ((a + (eq3 ^ g[3+4*o])) ^ 55) + 83
                            if eq3 == t[3+4*o] and eq4 == t[0+4*o]:
                                return a, b, c, d
    return None, None, None, None

for o in range(0,5):
    a, b, c, d = brute_force_solve(g, t, o)
    print(chr(a-83), chr(b-83), chr(c-83), chr(d-83), sep="", end="")

最终flag

TetCTF{WebAss3mblyMystique}

五、总结与技巧

1. wasm逆向流程：

   • 静态分析：使用wasm2wat/wasm2c转换代码
   • 动态调试：Chrome开发者工具
   • 算法分析：理解加密逻辑

2. 对抗非正常wasm文件：

   • Chrome动态调试是最可靠的方法
   • 可以结合GPT辅助分析复杂逻辑

3. 优化方向：

   • 爆破方法效率较低，可使用z3等约束求解器
   • 对于简单wasm代码，可直接阅读wat格式

4. 实用技巧：

   • 构造假输入触发验证逻辑
   • 关注内存操作和全局变量
   • 注意wasm中的堆栈操作特性