Binary Hacks―ハッカー秘伝のテクニック100選

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  • 2006年11月 発行
  • 412ページ
  • ISBN4-87311-288-5
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本書のテーマは低レイヤのプログラミング技術です。低レイヤとは「生」のコンピュータに近いことを意味します。ソフトウェアの世界は抽象化の積み重ねによって進歩してきました。抽象化は低レイヤの複雑な部分を隠蔽し、より生産性、安全性の高い方法でプログラミングする手段を開発者に提供します。しかし、低レイヤの技術を完全に忘れてプログラミングできるかというと、そうもいきません。性能をとことん追求したい、信頼性をできるだけ高めたい、ときおり発生する「謎のエラー」を解決したい、といった場面では低いレイヤに降りていく必要に迫られます。残念ながら、抽象化は万全ではないためです。本書の目的は、そういった場面で使えるたくさんのノウハウ「Binary Hack」を紹介することです。本書では、Binary Hackを「ソフトウェアの低レイヤの技術 を駆使したプログラミングノウハウ」と定義し、基本的なツールの使い方から、セキュアプログラミング、OSやプロセッサの機能を利用した高度なテクニックまで広くカバーします。(「はじめに」より)


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C実践プログラミング 第3版
Debug Hacks
GDBハンドブック

本書に寄せて
クレジット
はじめに

1章 イントロダクション
	1. Binary Hack入門
	2. Binary Hack用語の基礎知識
	3. fileでファイルの種類をチェックする
	4. odでバイナリファイルをダンプする

2章 オブジェクトファイルHack
	5. ELF入門
	6. 静的ライブラリと共有ライブラリ
	7. lddで共有ライブラリの依存関係をチェックする
	8. readelfでELFファイルの情報を表示する
	9. objdumpでオブジェクトファイルをダンプする
	10. objdumpでオブジェクトファイルを逆アセンブルする
	11. objcopyで実行ファイルにデータを埋め込む
	12. nmでオブジェクトファイルに含まれるシンボルをチェックする
	13. stringsでバイナリファイルから文字列を抽出する
	14. c++filtでC++のシンボルをデマングルする
	15. addr2lineでアドレスからファイル名と行番号を取得する
	16. stripでオブジェクトファイルからシンボルを削除する
	17. arで静的ライブラリを操作する
	18. CとC++のプログラムをリンクするときの注意点
	19. リンク時のシンボルの衝突に注意する
	20. GNU/Linuxの共有ライブラリを作るときPICでコンパイルするのはなぜか
	21. statifierで動的リンクの実行ファイルを擬似的に静的リンクにする

3章 GNUプログラミングHack
	22. GCCのGNU拡張入門
	23. GCCでインラインアセンブラを使う
	24. GCCのビルトイン関数による最適化を活用する
	25. glibcを使わないでHello Worldを書く
	26. TLS(スレッドローカルストレージ)を使う
	27. glibcでロードするライブラリをシステムに応じて切り替える
	28. リンクされているライブラリによってプログラムの動作を変える
	29. ライブラリの外に公開するシンボルを制限する
	30. ライブラリの外に公開するシンボルにバージョンをつけて動作を制御する
	31. main()の前に関数を呼ぶ
	32. GCCが生成したコードによる実行時コード生成
	33. スタックに置かれたコードの実行を許可/禁止する
	34. ヒープ上に置いたコードを実行する
	35. PIE(位置独立実行形式)を作成する
	36. C++でsynchronized methodを書く
	37. C++でシングルトンを生成する
	38. g++の例外処理を理解する(throw編)
	39. g++の例外処理を理解する(SjLj編)
	40. g++の例外処理を理解する(DWARF2編)
	41. g++ 例外処理のコストを理解する

4章 セキュアプログラミングHack
	42. GCCセキュアプログラミング入門
	43. -ftrapvで整数演算のオーバーフローを検出する
	44. Mudflap でバッファオーバーフローを検出する
	45. -D_FORTIFY_SOURCEでバッファオーバーフローを検出する
	46. -fstack-protectorでスタックを保護する
	47. bitmaskする定数は符号なしにする
	48. 大きすぎるシフトに注意
	49. 64ビット環境で0とNULLの違いに気を付ける
	50. POSIXのスレッドセーフな関数
	51. シグナルハンドラを安全に書く方法
	52. sigwaitで非同期シグナルを同期的に処理する
	53. sigsafeでシグナル処理を安全にする
	54. Valgrindでメモリリークを検出する
	55. Valgrindでメモリの不正アクセスを検出する
	56. Helgrindでマルチスレッドプログラムのバグを検出する
	57. fakerootで擬似的なroot権限でプロセスを実行する

5章 ランタイムHack
	58. プログラムがmain()にたどりつくまで
	59. システムコールはどのように呼び出されるか
	60. LD_PRELOADで共有ライブラリを差し換える
	61. LD_PRELOAD で既存の関数をラップする
	62. dlopenで実行時に動的リンクする
	63. Cでバックトレースを表示する
	64. 実行中のプロセスのパス名をチェックする
	65. ロードしている共有ライブラリをチェックする
	66. プロセスや動的ライブラリがマップされているメモリを把握する
	67. libbfdでシンボルの一覧を取得する
	68. C++ のシンボルを実行時にデマングルする
	69. ffcallでシグネチャを動的に決めて関数を呼ぶ
	70. libdwarfでデバッグ情報を取得する
	71. dumperで構造体のデータを見やすくダンプする
	72. オブジェクトファイルを自力でロードする
	73. libunwindでコールチェインを制御する
	74. GNU lightningでポータブルに実行時コード生成する
	75. スタック領域のアドレスを取得する
	76. sigaltstackでスタックオーバーフローに対処する
	77. 関数へのenter/exitをフックする
	78. シグナルハンドラからプログラムの文脈を書き換える
	79. プログラムカウンタの値を取得する
	80. 自己書き換えでプログラムの動作を変える
	81. SIGSEGVを使ってアドレスの有効性を確認する
	82. straceでシステムコールをトレースする
	83. ltraceで共有ライブラリの関数呼び出しをトレースする
	84. JockeyでLinuxのプログラムの実行を記録、再生する
	85. prelinkでプログラムの起動を高速化する
	86. livepatchで実行中のプロセスにパッチをあてる

6章 プロファイラ・デバッガHack
	87. gprofでプロファイルを調べる
	88. sysprofでお手軽にシステムプロファイルを調べる
	89. oprofileで詳細なシステムプロファイルを得る
	90. GDBで実行中のプロセスを操る
	91. ハードウェアのデバッグ機能を使う
	92. Cのプログラムの中でブレークポイントを設定する

7章 その他のHack
	93. Boehm GCの仕組み
	94. プロセッサのメモリオーダリングに注意
	95. Portable Coroutine Library(PCL)で軽量な並行処理を行う
	96. CPUのクロック数をカウントする
	97. 浮動小数点数のビット列表現
	98. x86が持つ浮動小数点演算命令の特殊性
	99. 結果が無限大やNaNになる演算でシグナルを発生させる
	100. 文献案内

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