รูปแบบไฟล์ไบนารีมีอยู่ทุกหนทุกแห่งในระบบคอมพิวเตอร์ ตั้งแต่รูปภาพและวิดีโอไปจนถึงไฟล์ปฏิบัติการและแพ็กเก็ตเครือข่าย แต่การแยกวิเคราะห์รูปแบบเหล่านี้ในอดีตต้องการการเขียนโค้ดแบบกำหนดเองสำหรับแต่ละรูปแบบ Kaitai Struct เสนอแนวทางที่แตกต่าง - ภาษาเชิงประกาศที่ให้นักพัฒนาอธิบายรูปแบบไบนารีครั้งเดียวและสร้างตัวแยกวิเคราะห์สำหรับหลายภาษาโปรแกรมมิ่ง
โครงการนี้ได้สร้างแกลเลอรีรูปแบบที่น่าประทับใจด้วยข้อมูลจำเพาะกว่า 200 รูปแบบ ครอบคลุมทุกอย่างตั้งแต่รูปแบบภาพทั่วไปอย่าง PNG และ JPEG ไปจนถึงรูปแบบเฉพาะทางอย่างไฟล์ข้อมูลเกมและอิมเมจเฟิร์มแวร์ คอลเลกชันที่ครอบคลุมนี้แสดงให้เห็นถึงความหลากหลายของแนวทางเชิงประกาศในการแยกวิเคราะห์ไบนารี
หมวดหมู่รูปแบบของ Kaitai Struct (รวมกว่า 200 รูปแบบ)
| หมวดหมู่ | ตัวอย่างรูปแบบ | จำนวน |
|---|---|---|
| ไฟล์รูปภาพ | BMP, JPEG, PNG, GIF, TIFF | 19 รูปแบบ |
| ไฟล์บีบอัด | ZIP, RAR, GZIP, Chrome PAK | 17 รูปแบบ |
| มัลติมีเดีย | AVI, WAV, OGG, QuickTime MOV | 20 รูปแบบ |
| ไฟล์ปฏิบัติการ | ELF, PE, Mach-O, Java Class | 10 รูปแบบ |
| เครือข่าย | DNS, TCP, UDP, Ethernet | 25 รูปแบบ |
| ข้อมูลเกม | Doom WAD, Quake PAK, Minecraft NBT | 15 รูปแบบ |
| ระบบไฟล์ | EXT2, VFAT, ISO9660, BTRFS | 18 รูปแบบ |
เรื่องราวความสำเร็จในโลกจริงขับเคลื่อนการยอมรับ
นักพัฒนากำลังค้นพบคุณค่าที่เป็นประโยชน์ของ Kaitai Struct สำหรับโครงการวิศวกรรมย้อนกลับ ผู้ใช้คนหนึ่งประสบความสำเร็จในการถอดรหัสข้อความไบนารีที่เป็นกรรมสิทธิ์จากอุปกรณ์ติดตาม GPS โดยชื่นชมเครื่องมือแก้ไขออนไลน์ที่ ide.kaitai.io สำหรับความสามารถในการพัฒนาและทดสอบ อินเทอร์เฟซแบบภาพช่วยให้นักพัฒนาสามารถโหลดไฟล์ไบนารีและดูได้อย่างแม่นยำว่าการกำหนดรูปแบบของพวกเขาแยกวิเคราะห์ข้อมูลในเวลาจริงอย่างไร
นักพัฒนาอีกคนใช้ Kaitai ในการวิศวกรรมย้อนกลับรูปแบบเซสชันจากกล้องแอคชัน แสดงให้เห็นว่าเครื่องมือนี้เก่งในการจัดการกับรูปแบบกรรมสิทธิ์ที่ไม่มีเอกสาร เรื่องราวความสำเร็จเหล่านี้เน้นย้ำจุดแข็งของ Kaitai ในการทำให้การวิเคราะห์รูปแบบไบนารีเข้าถึงได้ง่ายขึ้นสำหรับนักพัฒนาที่อาจประสบปัญหากับ hex editor และการแยกวิเคราะห์ด้วยตนเอง
การแข่งขันเกิดขึ้นในการแยกวิเคราะห์ไบนารีเชิงประกาศ
ภูมิทัศน์การแยกวิเคราะห์ไบนารีรวมถึงแนวทางการแข่งขันหลายแบบ Hex editor อย่าง 010 Editor เสนอเทมเพลตไบนารีสไตล์ C ในขณะที่ ImHex ให้ภาษาแพทเทิร์นของตัวเอง เครื่องมืออื่นๆ หลากหลายตัวกำหรับกรณีการใช้งานเฉพาะ ตั้งแต่การแยกข้อมูลเกมไปจนถึงการวิเคราะห์โปรโตคอลเครือข่าย
อย่างไรก็ตาม Kaitai Struct โดดเด่นด้วยแนวทางที่ไม่ขึ้นกับภาษาและระบบนิเวศเครื่องมือที่ครอบคลุม ไม่เหมือนกับโซลูชันเฉพาะ editor Kaitai สร้างไลบรารีโค้ดจริงที่สามารถรวมเข้ากับแอปพลิเคชันการผลิตในหลายภาษาโปรแกรมมิ่ง
เครื่องมือแยกวิเคราะห์ Binary ทางเลือก
- 010 Editor: เทมเพลต binary แบบ C-style พร้อมกับ hex editor เชิงพาณิชย์
- ImHex: hex editor โอเพนซอร์สที่มาพร้อมกับภาษา pattern
- Construct (Python): ไลบรารีแยกวิเคราะห์ binary แบบ declarative
- Wireshark Dissectors: การวิเคราะห์โปรโตคอลเครือข่าย
- DFDL: ภาษาอธิบายรูปแบบข้อมูลที่ใช้ XML เป็นฐาน
- Google Wuffs: การแยกวิเคราะห์ที่ปลอดภัยสำหรับหน่วยความจำสำหรับข้อมูลที่ไม่น่าเชื่อถือ
- Hexinator/Synalyze It!: เครื่องมือแยกวิเคราะห์แบบสากลที่มาพร้อมกับไฟล์ไวยากรณ์
ข้อจำกัดทางเทคนิคยังคงเป็นความท้าทาย
แม้จะมีจุดแข็ง Kaitai Struct ยังเผชิญกับอุปสรรคทางเทคนิคบางประการ คุณภาพการสร้างโค้ดแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญระหว่างภาษาเป้าหมาย โดยบางภาษาได้รับการสนับสนุนที่ดีกว่าภาษาอื่นๆ มาก ความสามารถในการ serialize - การเขียนข้อมูลกลับเป็นรูปแบบไบนารี - ยังคงอยู่ในระยะทดลองเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งจำกัดประโยชน์ของเครื่องมือสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการแก้ไขไฟล์
ฉันได้พยายามสร้าง Kaitai to Wireshark Dissector compiler ในการใช้งาน Kaitai บุคคลที่สามของฉัน อย่างไรก็ตาม Wireshark emitter ยังคงไม่มีประโยชน์โดยพื้นฐานสำหรับตอนนี้
ความซับซ้อนของรูปแบบไบนารีในโลกจริงยังผลักดันให้เกินขอบเขตของโมเดลเชิงประกาศของ Kaitai รูปแบบที่มี checksum การบีบอัดแบบไดนามิก หรือตรรกะเงื่อนไขที่ซับซ้อนอาจยากต่อการแสดงออกอย่างชัดเจนในภาษาข้อมูลจำเพาะปัจจุบัน
ระบบนิเวศที่เติบโตชี้ไปสู่การยอมรับที่กว้างขึ้น
โมเดลการมีส่วนร่วมของชุมชนที่กระตือรือร้นแสดงให้เห็นการเติบโตที่แข็งแรงของโครงการ นักพัฒนาสามารถส่งข้อมูลจำเพาะรูปแบบใหม่ผ่าน GitHub ได้อย่างง่ายดาย สร้างที่เก็บความรู้รูปแบบไบนารีร่วมกัน แนวทางการทำงานร่วมกันนี้ช่วยจัดการกับความหลากหลายอันมหาศาลของรูปแบบไบนารีในอุตสาหกรรมและแอปพลิเคชันต่างๆ
การเปรียบเทียบกับเครื่องมือวิเคราะห์โปรโตคอลเครือข่ายอย่าง Wireshark dissector เผยให้เห็นศักยภาพสำหรับการผสมผสานข้ามสาขาที่เกี่ยวข้อง นักพัฒนาบางคนกำลังทำงานบนสะพานเชื่อมระหว่างระบบนิเวศเหล่านี้อยู่แล้ว แม้ว่าความท้าทายทางเทคนิคยังคงอยู่ในการทำให้การรวมดังกล่าวเป็นไปได้ในทางปฏิบัติ
เมื่อรูปแบบไบนารียังคงขยายตัวในอุปกรณ์ IoT ระบบฝังตัว และแอปพลิเคชันเฉพาะทาง เครื่องมืออย่าง Kaitai Struct อาจกลายเป็นสิ่งที่มีคุณค่ามากขึ้นสำหรับนักพัฒนาที่ต้องการทำงานกับรูปแบบข้อมูลที่หลากหลายโดยไม่ต้องเขียนตัวแยกวิเคราะห์แบบกำหนดเองตั้งแต่เริ่มต้น
อ้างอิง: Format Gallery