Hexdump è un'utilità che visualizza il contenuto dei file binari in formato esadecimale, decimale, ottale o ASCII. È un'utilità per l'ispezione e può essere utilizzata per il recupero dei dati, il reverse engineering e la programmazione.
Imparare le basi
Hexdump fornisce output con il minimo sforzo da parte tua e, a seconda delle dimensioni del file che stai guardando, può esserci molto output. Ai fini di questo articolo, crea un file PNG 1x1. Puoi farlo con un'applicazione grafica come GIMP o Mtpaint, oppure puoi crearla in un terminale con ImageMagick.
Ecco un comando per generare un PNG 1x1 pixel con ImageMagick:
$ convert -size 1x1 canvas:black pixel.png
Puoi confermare che questo file è un PNG con il file comando:
$ file pixel.png
pixel.png: PNG image data, 1 x 1, 1-bit grayscale, non-interlaced
Potresti chiederti come funziona il file comando è in grado di determinare che tipo di file è. Per coincidenza, questo è ciò che hexdump rivelerà. Per ora, puoi visualizzare la tua grafica a un pixel nel visualizzatore di immagini di tua scelta (si presenta così: . ), oppure puoi visualizzare il contenuto del file con hexdump :
$ hexdump pixel.png
0000000 5089 474e 0a0d 0a1a 0000 0d00 4849 5244
0000010 0000 0100 0000 0100 0001 0000 3700 f96e
0000020 0024 0000 6704 4d41 0041 b100 0b8f 61fc
0000030 0005 0000 6320 5248 004d 7a00 0026 8000
0000040 0084 fa00 0000 8000 00e8 7500 0030 ea00
0000050 0060 3a00 0098 1700 9c70 51ba 003c 0000
0000060 6202 474b 0044 dd01 138a 00a4 0000 7407
0000070 4d49 0745 07e3 081a 3539 a487 46b0 0000
0000080 0a00 4449 5441 d708 6063 0000 0200 0100
0000090 21e2 33bc 0000 2500 4574 7458 6164 6574
00000a0 633a 6572 7461 0065 3032 3931 302d 2d37
00000b0 3532 3254 3a30 3735 353a 2b33 3231 303a
00000c0 ac30 5dcd 00c1 0000 7425 5845 6474 7461
00000d0 3a65 6f6d 6964 7966 3200 3130 2d39 3730
00000e0 322d 5435 3032 353a 3a37 3335 312b 3a32
00000f0 3030 90dd 7de5 0000 0000 4549 444e 42ae
0000100 8260
0000102
Quello che vedi è il contenuto del file PNG di esempio attraverso un obiettivo che potresti non aver mai usato prima. Sono esattamente gli stessi dati che vedi in un visualizzatore di immagini, codificati in un modo che probabilmente non ti è familiare.
Estrazione di stringhe familiari
Solo perché il dump dei dati predefinito sembra privo di significato, ciò non significa che sia privo di informazioni preziose. Puoi tradurre questo output o almeno le parti che effettivamente si traducono, in un set di caratteri più familiare con il --canonical opzione:
$ hexdump --canonical foo.png
00000000 89 50 4e 47 0d 0a 1a 0a 00 00 00 0d 49 48 44 52 |.PNG........IHDR|
00000010 00 00 00 01 00 00 00 01 01 00 00 00 00 37 6e f9 |.............7n.|
00000020 24 00 00 00 04 67 41 4d 41 00 00 b1 8f 0b fc 61 |$....gAMA......a|
00000030 05 00 00 00 20 63 48 52 4d 00 00 7a 26 00 00 80 |.... cHRM..z&...|
00000040 84 00 00 fa 00 00 00 80 e8 00 00 75 30 00 00 ea |...........u0...|
00000050 60 00 00 3a 98 00 00 17 70 9c ba 51 3c 00 00 00 |`..:....p..Q<...|
00000060 02 62 4b 47 44 00 01 dd 8a 13 a4 00 00 00 07 74 |.bKGD..........t|
00000070 49 4d 45 07 e3 07 1a 08 39 35 87 a4 b0 46 00 00 |IME.....95...F..|
00000080 00 0a 49 44 41 54 08 d7 63 60 00 00 00 02 00 01 |..IDAT..c`......|
00000090 e2 21 bc 33 00 00 00 25 74 45 58 74 64 61 74 65 |.!.3...%tEXtdate|
000000a0 3a 63 72 65 61 74 65 00 32 30 31 39 2d 30 37 2d |:create.2019-07-|
000000b0 32 35 54 32 30 3a 35 37 3a 35 33 2b 31 32 3a 30 |25T20:57:53+12:0|
000000c0 30 ac cd 5d c1 00 00 00 25 74 45 58 74 64 61 74 |0..]....%tEXtdat|
000000d0 65 3a 6d 6f 64 69 66 79 00 32 30 31 39 2d 30 37 |e:modify.2019-07|
000000e0 2d 32 35 54 32 30 3a 35 37 3a 35 33 2b 31 32 3a |-25T20:57:53+12:|
000000f0 30 30 dd 90 e5 7d 00 00 00 00 49 45 4e 44 ae 42 |00...}....IEND.B|
00000100 60 82 |`.|
00000102
Nella colonna di destra, vedi gli stessi dati che si trovano a sinistra ma presentati come ASCII. Se guardi attentamente, puoi scegliere alcune informazioni utili, come il formato del file (PNG) e, verso il basso, la data e l'ora in cui il file è stato creato e modificato l'ultima volta. I punti rappresentano simboli che non sono presenti nel set di caratteri ASCII, il che è prevedibile perché i formati binari non sono limitati a lettere e numeri banali.
Il file il comando sa dai primi 8 byte cos'è questo file. La specifica libpng avverte i programmatori cosa cercare. Puoi vedere che all'interno dei primi 8 byte di questo file immagine, in particolare, c'è la stringa PNG . Questo fatto è significativo perché rivela come il file command sa che tipo di file segnalare.
Puoi anche controllare quanti byte hexdump display, utile con file più grandi di un pixel:
$ hexdump --length 8 pixel.png
0000000 5089 474e 0a0d 0a1a
0000008
Non devi limitare hexdump in file PNG o grafici. Puoi eseguire hexdump anche contro i binari che esegui quotidianamente, come ls, rsync o qualsiasi formato binario che desideri controllare.
Implementazione cat con hexdump
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Se leggi le specifiche PNG, potresti notare che i dati nei primi 8 byte sono diversi da quelli hexdump fornisce. In realtà, sono gli stessi dati, ma vengono presentati utilizzando una conversione diversa. Quindi, l'output di hexdump è vero, ma non sempre ti è direttamente utile, a seconda di ciò che stai cercando. Per questo motivo, hexdump ha opzioni per formattare e convertire i dati grezzi di cui esegue il dump.
Le opzioni di conversione possono diventare complesse, quindi è utile esercitarsi prima con qualcosa di banale. Ecco una breve introduzione alla formattazione di hexdump output reimplementando il cat comando. Innanzitutto, esegui hexdump su un file di testo per vedere i suoi dati grezzi. Di solito puoi trovare una copia della licenza GNU General Public License (GPL) da qualche parte sul tuo disco rigido, oppure puoi usare qualsiasi file di testo che hai a portata di mano. Il tuo output potrebbe differire, ma ecco come trovare una copia della GPL sul tuo sistema (o almeno parte di esso):
$ find /usr/share/doc/ -type f -name "COPYING" | tail -1
/usr/share/doc/libblkid-devel/COPYING
Esegui hexdump contro di essa:
$ hexdump /usr/share/doc/libblkid-devel/COPYING
0000000 6854 7369 6c20 6269 6172 7972 6920 2073
0000010 7266 6565 7320 666f 7774 7261 3b65 7920
0000020 756f 6320 6e61 7220 6465 7369 7274 6269
0000030 7475 2065 7469 6120 646e 6f2f 0a72 6f6d
0000040 6964 7966 6920 2074 6e75 6564 2072 6874
0000050 2065 6574 6d72 2073 666f 7420 6568 4720
0000060 554e 4c20 7365 6573 2072 6547 656e 6172
0000070 206c 7550 6c62 6369 4c0a 6369 6e65 6573
0000080 6120 2073 7570 6c62 7369 6568 2064 7962
[...]
Se l'output del file è molto lungo, utilizza --length (o -n in breve) per renderlo gestibile da solo.
I dati grezzi probabilmente non significano nulla per te, ma sai già come convertirli in ASCII:
hexdump --canonical /usr/share/doc/libblkid-devel/COPYING
00000000 54 68 69 73 20 6c 69 62 72 61 72 79 20 69 73 20 |This library is |
00000010 66 72 65 65 20 73 6f 66 74 77 61 72 65 3b 20 79 |free software; y|
00000020 6f 75 20 63 61 6e 20 72 65 64 69 73 74 72 69 62 |ou can redistrib|
00000030 75 74 65 20 69 74 20 61 6e 64 2f 6f 72 0a 6d 6f |ute it and/or.mo|
00000040 64 69 66 79 20 69 74 20 75 6e 64 65 72 20 74 68 |dify it under th|
00000050 65 20 74 65 72 6d 73 20 6f 66 20 74 68 65 20 47 |e terms of the G|
00000060 4e 55 20 4c 65 73 73 65 72 20 47 65 6e 65 72 61 |NU Lesser Genera|
00000070 6c 20 50 75 62 6c 69 63 0a 4c 69 63 65 6e 73 65 |l Public.License|
[...]
Quell'output è utile ma ingombrante e difficile da leggere. Per formattare hexdump 's output al di là di quanto offerto dalle sue stesse opzioni, usa --format (o -e ) insieme a codici di formattazione specializzati. La scorciatoia utilizzata per la formattazione è simile a quella di printf utilizza il comando, quindi se hai familiarità con printf dichiarazioni, potresti trovare hexdump formattazione più facile da imparare.
In hexdump , la sequenza di caratteri %_p dice hexdump per stampare un carattere nel set di caratteri predefinito del sistema. Tutta la notazione di formattazione per il --formato l'opzione deve essere racchiusa tra virgolette singole :
$ hexdump -e'"%_p"' /usr/share/doc/libblkid-devel/COPYING
This library is fre*
software; you can redistribute it and/or.modify it under the terms of the GNU Les*
er General Public.License as published by the Fre*
Software Foundation; either.version 2.1 of the License, or (at your option) any later.version..*
The complete text of the license is available in the..*
/Documentation/licenses/COPYING.LGPL-2.1-or-later file..
Questo output è migliore, ma comunque scomodo da leggere. Tradizionalmente, i file di testo UNIX presuppongono una larghezza di output di 80 caratteri (perché molto tempo fa i monitor tendevano a contenere solo 80 caratteri).
Sebbene questo output non sia vincolato dalla formattazione, puoi forzare hexdump per elaborare 80 byte alla volta con opzioni aggiuntive. In particolare, dividendo 80 per uno, puoi dire hexdump per trattare 80 byte come un'unità:
$ hexdump -e'80/1 "%_p"' /usr/share/doc/libblkid-devel/COPYING
This library is free software; you can redistribute it and/or.modify it under the terms of the GNU Lesser General Public.License as published by the Free Software Foundation; either.version 2.1 of the License, or (at your option) any later.version...The complete text of the license is available in the.../Documentation/licenses/COPYING.LGPL-2.1-or-later file..
Ora il file viene elaborato in blocchi da 80 byte, ma ha perso il senso delle nuove righe. Puoi aggiungerne uno con \n carattere, che in UNIX rappresenta una nuova riga:
$ hexdump -e'80/1 "%_p""\n"'
This library is free software; you can redistribute it and/or.modify it under th
e terms of the GNU Lesser General Public.License as published by the Free Softwa
re Foundation; either.version 2.1 of the License, or (at your option) any later.
version...The complete text of the license is available in the.../Documentation/
licenses/COPYING.LGPL-2.1-or-later file..
Ora hai (approssimativamente) implementato il cat comando con hexdump formattazione.
Controllo dell'output
La formattazione è, realisticamente, il modo in cui crei hexdump utile. Ora che hai familiarità, almeno in linea di principio, con hexdump formattazione, puoi creare l'output di hexdump -n 8 corrisponde all'output dell'intestazione PNG come descritto da libpng ufficiale spec.
Innanzitutto, sai che vuoi hexdump per elaborare il file PNG in blocchi da 8 byte. Inoltre, potresti sapere dal riconoscimento di numeri interi che la specifica PNG è documentata in decimale, che è rappresentato da %d secondo hexdump documentazione:
$ hexdump -n8 -e'8/1 "%d""\n"' pixel.png
13780787113102610
Puoi rendere perfetto l'output aggiungendo uno spazio vuoto dopo ogni numero intero:
$ hexdump -n8 -e'8/1 "%d ""\n"' pixel.png
137 80 78 71 13 10 26 10
L'output ora corrisponde perfettamente alla specifica PNG.
Hexdumping per divertimento e profitto
Hexdump è uno strumento affascinante che non solo ti insegna di più su come i computer elaborano e convertono le informazioni, ma anche su come funzionano i formati di file e i binari compilati. Dovresti provare a eseguire hexdump su file a caso durante il giorno mentre lavori. Non sai mai che tipo di informazioni potresti trovare, né quando avere quelle informazioni potrebbe essere utile.