插入静态链接的二进制文件

Question

有一种众所周知的技术可以插入动态链接的二进制文件：创建共享库并使用LD_PRELOAD变量。但它对于静态链接的二进制文件并不起作用。

一种方法是编写一个静态库，用于插入函数并在编译时将其与应用程序链接。但这并不实用，因为重新编译并不总是可行的（想想第三方二进制文件，库等）。

所以我想知道是否有一种方法可以在相同的LD_PRELOAD中为动态链接二进制文件设置静态链接二进制文件，即不更改代码或重新编译现有二进制文件。

我只对Linux上的ELF感兴趣。因此，如果潜在的解决方案不是“便携式”，那么这不是问题。

Answer 1

我假设您想在主要可执行文件中插入来自静态库的符号，这相当于插入可执行文件中定义的符号。因此，问题在于是否可以拦截可执行文件中定义的函数。

这是不可能的（编辑：至少没有很多工作 - 请参阅此答案的评论）有两个原因：

• 默认情况下，可执行文件中定义的符号不会被导出，因此动态链接器无法访问（您可以通过-export-dynamic或导出列表进行更改，但这会产生令人不快的性能或维护副作用）
• 即使您导出必要的符号，ELF也要求在符号解析期间始终首先搜索可执行文件的动态symtab（请参阅dsohowto中的第1.5.4节“查找范围”）; LD_PRELOAD - ed库的symtab将始终遵循可执行文件的symtab，因此没有机会拦截符号

Answer 2

  

一种方法是编写一个静态库来插入函数，并在编译时将它与应用程序链接。

这种插​​入器的一个难点是它不能轻易调用原始函数（因为它具有相同的名称）。

链接器--wrap=<symbol> option可以提供帮助。

  

但这不实用，因为重新编译

此处不需要重新编译，只需重新链接。

  

并非总是可行（想想第三方二进制文件，库等）。

第三方库工作正常（重新链接），但二进制文件比较棘手。

仍然可以使用displaced execution技术，但实现起来非常棘手。

Answer 3

您要查找的内容称为二进制检测（例如，使用Dyninst或ptrace）。这个想法是您编写一个mutator程序，该程序附加到（或静态重写）您的原始程序（称为mutatee），并将您选择的代码插入mutatee中的特定点。主要挑战通常围绕着使用仪器引擎提供的API查找那些插入点。在您的情况下，由于您主要是在寻找静态符号，所以如果变异对象被去除了非动态符号，这可能会非常具有挑战性，并且可能需要启发式搜索。