STM32逆向分析入门教程

一、STM32逆向基础

1. STM32固件文件格式

Intel HEX文件是STM32逆向中常见的固件格式，包含以下关键信息：

• 程序加载地址：通常为0x08000000
• 程序入口地址：可通过文件中的:04000005记录获取
• 文件结束标记：:00000001FF

2. STM32内存布局

STM32F103C8T6芯片的内存布局如下：

• Flash Memory: 0x8000000 ~ 0x801FFFF (128KB)
• SRAM: 0x20000000 ~ 0x20004FFF (20KB)
• Peripherals: 0x40000000 ~ 0x40023400

二、IDA逆向分析步骤

1. IDA初始配置

1. 选择处理器类型：ARM小端
2. 选择架构：ARMv7-M
3. 设置加载地址为0x8000000

2. 定位程序入口

STM32程序入口可通过以下方式定位：

1. 查找RESET中断向量地址：0x8000004
2. 将该地址处的数据转换为4字节形式
3. 获取RESET处理函数地址（如0x8000101）
4. 跳转到该地址并按C键生成代码

3. 修复中断向量表

使用IDApython脚本修复中断向量表：

for i in range(0x8000000,0x80000eb,1):
    del_items(i)
for i in range(0x8000000,0x80000eb,4):
    create_dword(i)

4. 添加缺失的内存段

在IDA中手动添加缺失的内存段：

1. 选择"Edit" -> "Segments" -> "Create Segment"
2. 添加Flash、SRAM和Peripherals段

三、中断处理函数分析

1. EXTI中断处理函数

STM32的外部中断处理函数通常位于中断向量表中，例如：

• EXTI_4中断处理函数地址可通过中断向量表找到
• 函数功能通常包括：
  • 设置中断/事件线（如EXTI_LINE = 16）
  • 处理按键逻辑
  • 更新状态变量

2. 中断处理函数示例

int EXTI_4() {
    int result; // r0
    EXTI_LINE = 16;
    switch ( sum ) {
        case 1:
            unk_20000006 = 116;
            return sum++ + 1;
        case 2:
            unk_20000010 = 95;
            return sum++ + 1;
        case 4:
            unk_2000000E = unk_20000001;
            return sum++ + 1;
        default:
            result = 0;
            sum = 0;
            break;
    }
    return result;
}

四、密码锁题目分析

1. 题目描述

• 设备：STM32F103C8T6 MCU密码锁
• 按键：4个按键(1,2,3,4)对应GPIO_PA1-PA4
• 输出：通过串口(PA9-TX)发送flag
• flag格式：SCTF{正确的按键密码}

2. 解题步骤

1. 分析中断处理函数中的按键处理逻辑
2. 跟踪状态变量(sum)的变化
3. 根据case语句确定按键顺序
4. 组合得到正确密码：1442413

五、进阶题目分析

1. 加密函数逆向

_BYTE *sub_8000314() {
    _BYTE *v0; // r4
    char *v1; // r5
    int v2; // r6
    char v3; // t1
    
    v0 = (_BYTE *)sub_80003F0(48);
    v1 = &byte_8000344;
    v2 = 0;
    while ( v2++ != 0 ) {
        v3 = *v1++;
        *v0++ = (v3 ^ 0x1E) + 3;
        sub_8000124(v1);
    }
    return v0;
}

2. 解密脚本

li = [0x7D, 0x77, 0x40, 0x7A, 0x66, 0x30, 0x2A, 0x2F, 0x28, 0x40, 
      0x7E, 0x30, 0x33, 0x34, 0x2C, 0x2E, 0x2B, 0x28, 0x34, 0x30, 
      0x30, 0x7C, 0x41, 0x34, 0x28, 0x33, 0x7E, 0x30, 0x34, 0x33, 
      0x33, 0x30, 0x7E, 0x2F, 0x31, 0x2A, 0x41, 0x7F, 0x2F, 0x28, 
      0x2E, 0x64]
      
print(''.join(chr((i ^ 0x1E) + 3) for i in li))

六、参考资料

1. STM32芯片手册：https://www.alldatasheet.com/
2. STM32中文参考手册V10.pdf
3. 中断向量表位置：0x8000004固定地址

七、总结

STM32逆向分析的关键点：

1. 正确配置IDA的内存布局和处理器类型
2. 通过中断向量表定位程序入口
3. 分析中断处理函数中的业务逻辑
4. 跟踪关键状态变量的变化
5. 必要时编写解密脚本还原加密数据