Introduction to x64
Introducción a x64
x64, también conocido como x86-64, es una arquitectura de procesador de 64 bits utilizada predominantemente en computadoras de escritorio y servidores. Originaria de la arquitectura x86 producida por Intel y posteriormente adoptada por AMD con el nombre AMD64, es la arquitectura predominante en computadoras personales y servidores en la actualidad.
Registros
x64 amplía la arquitectura x86, presentando 16 registros de propósito general etiquetados como rax
, rbx
, rcx
, rdx
, rbp
, rsp
, rsi
, rdi
, y r8
a r15
. Cada uno de estos puede almacenar un valor de 64 bits (8 bytes). Estos registros también tienen sub-registros de 32 bits, 16 bits y 8 bits para compatibilidad y tareas específicas.
rax
- Tradicionalmente utilizado para los valores de retorno de funciones.rbx
- A menudo utilizado como un registro base para operaciones de memoria.rcx
- Comúnmente utilizado como contadores de bucle.rdx
- Utilizado en varios roles, incluidas operaciones aritméticas extendidas.rbp
- Puntero base para el marco de la pila.rsp
- Puntero de pila, que lleva un seguimiento de la parte superior de la pila.rsi
yrdi
- Utilizados como índices de origen y destino en operaciones de cadena/memoria.r8
ar15
- Registros de propósito general adicionales introducidos en x64.
Convención de Llamada
La convención de llamada x64 varía entre sistemas operativos. Por ejemplo:
Windows: Los primeros cuatro parámetros se pasan en los registros
rcx
,rdx
,r8
, yr9
. Los parámetros adicionales se empujan a la pila. El valor de retorno está enrax
.System V (comúnmente utilizado en sistemas tipo UNIX): Los primeros seis parámetros enteros o de puntero se pasan en los registros
rdi
,rsi
,rdx
,rcx
,r8
, yr9
. El valor de retorno también está enrax
.
Si la función tiene más de seis entradas, el resto se pasa en la pila. RSP, el puntero de pila, debe estar alineado en 16 bytes, lo que significa que la dirección a la que apunta debe ser divisible por 16 antes de que ocurra cualquier llamada. Normalmente, necesitaríamos asegurarnos de que RSP esté correctamente alineado en nuestro shellcode antes de hacer una llamada a función. Sin embargo, en la práctica, las llamadas al sistema funcionan muchas veces incluso si este requisito no se cumple.
Convención de Llamada en Swift
Swift tiene su propia convención de llamada que se puede encontrar en https://github.com/apple/swift/blob/main/docs/ABI/CallConvSummary.rst#x86-64
Instrucciones Comunes
Las instrucciones x64 tienen un conjunto amplio, manteniendo la compatibilidad con instrucciones x86 anteriores e introduciendo nuevas.
mov
: Mueve un valor de un registro o ubicación de memoria a otro.Ejemplo:
mov rax, rbx
— Mueve el valor derbx
arax
.push
ypop
: Empuja o saca valores de/desde la pila.Ejemplo:
push rax
— Empuja el valor enrax
a la pila.Ejemplo:
pop rax
— Saca el valor superior de la pila arax
.add
ysub
: Operaciones de suma y resta.Ejemplo:
add rax, rcx
— Suma los valores enrax
yrcx
almacenando el resultado enrax
.mul
ydiv
: Operaciones de multiplicación y división. Nota: tienen comportamientos específicos con respecto al uso de operandos.call
yret
: Utilizados para llamar y retornar de funciones.int
: Utilizado para desencadenar una interrupción de software. Por ejemplo,int 0x80
se usaba para llamadas al sistema en Linux x86 de 32 bits.cmp
: Compara dos valores y establece las banderas de la CPU basadas en el resultado.Ejemplo:
cmp rax, rdx
— Compararax
conrdx
.je
,jne
,jl
,jge
, ...: Instrucciones de salto condicional que cambian el flujo de control basado en los resultados de uncmp
o prueba anterior.Ejemplo: Después de una instrucción
cmp rax, rdx
,je etiqueta
— Salta aetiqueta
sirax
es igual ardx
.syscall
: Utilizado para llamadas al sistema en algunos sistemas x64 (como Unix modernos).sysenter
: Una instrucción de llamada al sistema optimizada en algunas plataformas.
Prólogo de Función
Empujar el antiguo puntero base:
push rbp
(guarda el puntero base del llamante)Mover el puntero de pila actual al puntero base:
mov rbp, rsp
(configura el nuevo puntero base para la función actual)Asignar espacio en la pila para variables locales:
sub rsp, <tamaño>
(donde<tamaño>
es el número de bytes necesario)
Epílogo de Función
Mover el puntero base actual al puntero de pila:
mov rsp, rbp
(desasignar variables locales)Sacar el antiguo puntero base de la pila:
pop rbp
(restaura el puntero base del llamante)Retornar:
ret
(devuelve el control al llamante)
macOS
syscalls
Existen diferentes clases de syscalls, puedes encontrarlas aquí:
Entonces, puedes encontrar cada número de llamada al sistema en esta URL:
Entonces, para llamar a la llamada del sistema open
(5) de la clase Unix/BSD, necesitas sumarle: 0x2000000
Por lo tanto, el número de llamada del sistema para llamar a open sería 0x2000005
Códigos de Shell
Para compilar:
Para extraer los bytes:
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