Иногда возникает необходимость внести изменения в двоичный файл. Для этого используются так называемые hex-редакторы. Цель данного руководства - описать основные методы работы с ними и ответить на наиболее часто задаваемые вопросы.
Выбор редактора
Самым первым обычно возникает вопрос: какой редактор из всего многообразия существующих выбрать. Для изменения нескольких байт можно cмело использовать любой, но при частом или длительном использовании программа должна поддерживать все требуемые функции, быть удобной, быстрой и надежной. Исходя из этого можно рекомендовать к использованию, например, QView. Кроме перечисленных выше cвойств, он обладает следующими:
- Работает в DOS и Windows
- Содержит встроенные ассемблер и дизассемблер
- Поддерживает кодировки текста DOS-866, Win-1251, KOI-8r и определяемые пользователем
- Имеет широкие возможности настройки
- Является бесплатным с открытыми исходными кодами
Скачать его можно на домашней странице проекта: http://www.agcproduct.com/rus/products/qview/ .
Основное окно QView состоит из заголовка (вверху), рабочей области и панели функциональных клавиш (внизу). Для управления используются клавиатура и мышь. QView позволяет работать с данными в текстовом режиме, режиме шестнадцатеричного дампа и режиме дизассемблера. Режимы последовательно переключаются нажатием Enter или F4 (или щелчком левой кнопки мыши по заголовку в области расположения символов AV/HV/00). Режимы просмотра и редактирования переключаются нажатием Alt-F3 (в текстовом режиме - просто F3). Устанавливаемые после запуска режимы зависят от настроек, которые хранятся в файлах qview.ini, qview.fmg, qview.ehl и для изменения которых в составе пакета есть специальная программа - Q-Setup. Контекстная справка по используемым клавишам вызывается нажатием F1.
Открыть файл в редакторе можно передав его имя в качестве параметра командной строки: qview.exe
Простейшее редактирование
Самая простая задача при редактировании двоичных файлов: заменить значение байта по смещению XXXXХХХХ значением YY. Для этого после открытия файла в редакторе необходимо нажатием Enter переключить вид в режим дампа. В рабочей области в левой колонке указано значение смещения, в центральной части - значения байт в шестнадцатеричном виде, справа - те же значения в виде символов ASCII.
Для установки курсора по требуемому смещению требуется нажать клавишу F5 (или щелкнуть в заголовке мышью по ряду цифр, выделенному красным цветом), ввести значение смещения и нажать Enter. Если режим редактирования не был включен, то следует нажать Alt-F3 (при этом в панели клавиш появится надпись "Edit ON"). После этого можно вносить изменения в файл, набирая значения байт в шестнадцатеричном виде или, переместив курсор в правую колонку нажатием TAB, в виде символов. Курсор позиционируется с помощью обычных клавиш управления или мышью.
Для отмены сделанных изменений cледует установить курсор в месте ошибки и несколько раз нажать F3. Сохранить изменения можно при выходе, нажав W, или принудительно, нажав Alt-F9.
Поиск и замена
QView поддерживает поиск в файле определенных байт или строк и поиск по маске. Диалоговое окно поиска вызывается нажатием F7. В поле ASCII можно ввести строку в виде символов, а в поле HEX - в шестнадцатеричном виде. Щелчком мыши можно указать направление поиска ("Forward/Backward"), включить опции различения регистра символов для символьного поиска ("Sensitive") или поиск по маске ("Masking"). В последнем случае символ "?" маскирует соответствующий байт в строке. Например, при поиске "w?r?" будут найдены слова worm, warm, were и т.п. При нажатии Shift-F7 выполняется поиск следующего совпадения.
Для выполнения поиска с заменой необходимо нажать Ctrl-F7. В верхней части окна вводится строка или шаблон для поиска, в нижней - заменяющая строка.
Создание и использование crack-файлов
Crack-файлы являются самым распространенным способом записи изменений в двоичных файлах. В стандартном формате они состоят из трех колонок: смещения относительно начала редактируемого файла, значения байта до изменения и его значения после изменения:
00000150: 89 B8 00000151: 1E 03 00000152: F6 00 00000153: 10 CD 00000154: 83 10
Иногда в начало добавляется комментарий, начинающийся с символа "#".
В QView для сохранения внесенных в файл изменений в виде crack-файла необходимо нажать Shift-F9, ввести в открывшемся окне имя файла и нажать Enter. Для внесения изменений из готового crack-файла cледует нажать Ctrl-F8, пропустить открывшемся окно, нажав Enter (в нем можно задать дополнительное смещение, что используется редко), в следующем окне ввести имя crack-файла и снова нажать Enter. Важное замечание: сразу после этого изменения будут записаны в файл и он будет автоматически сохранен. Переключать программу в режим редактирования не обязательно. Если при внесении изменений выводится сообщение об ошибке, значит, либо формат файла не соответствует стандартному, либо патч не подходит к файлу (байты "до изменения" не совпадают).
Работа с блоками
Иногда возникает потребность сохранить часть двоичного файла, например, скопировать из него текстовые строки. Для работы с блоками редактор должен находиться в режиме дампа или дизассемблера. Для выделения требуемого блока следует установить курсор в его начало, нажать клавишу Insert, затем установить курсор в конец блока и снова нажать Insert. При этом блок выделяется желтым цветом.
Для сохранения блока в файл необходимо нажать Shift-F2, в появившемся окне указать имя и формат сохраняемого файла (в виде кода - "как есть", дампа или ассемблерного текста) и нажать Enter.
При вставке блока из файла следует аналогичным образом выделить блок, нажать Shift-F3 и в открывшемся окне указать имя файла-источника. При этом размер выделенного блока должен быть равен или меньше размера файла. Альтернативный вариант: установить курсор в позицию, начиная с которой должна быть произведена вставка, нажать Shift-F5 и в открывшемся окне указать имя файла-источника, смещение и длину блока внутри него, откуда требуется взять данные.
Чтобы удалить блок следует отметить его и нажать Shift-F4 или установить курсор в нужную позицию, нажать Ctrl-F5 и указать число удаляемых байт. Для вставки заполненного нулями блока в текущую позицию cледует нажать Ctrl-F4 и указать размер блока. Удалить файла до конца начиная с текущей позиции можно нажав Alt-F10.
При вставке блока, как и в случае с crack-Файлами, изменения сохраняются cразу после внесения.
Ассемблирование и ассемблерный поиск
Ассемблирование используется для внесения изменений в алгоритм работы исполнимых файлов. QView поддерживает все команды процессоров Intel 486 и 487. В режиме ассемблера и дизассемблера в рабочей области редактора в первой колонке указано смещение относительно начала файла, во второй - байты инструкции, в третьей - ee мнемоническое обозначение. Для включения режима ассемблирования следует перевести редактор в режим дизассемблера, нажав несколько раз Enter, включить режим редактирования, нажав Alt-F3, и нажать TAB для перемещения курсора в третью колонку. После этого можно вводить инструкции, завершая ввод каждой нажатием Enter.
При необходимости можно, как и в режиме дампа, изменять непосредственно байты во второй колонке. Разрядность кода 16/32 переключается нажатием F2. Отменить изменения можно установив курсор на строку с ошибкой и несколько раз нажав F3.
Для поиска конкретных ассемблерных инструкций следует нажать F6, ввести инструкцию и нажать Enter. Поиск следующего совпадения производится нажатием Shift-F6. Для поиска по шаблону можно использовать следующие специальные символы:
"?" - любой один символ
"*" - любая подстрока до запятой или до конца строки
"$" - поиск числовых констант (ставится перед числом)
"%" - пропуск одного слова
"@" - любая подстрока
Например, "sub bx,*" - поиск всех инструкций вычитания из регистра BX.
Дополнительные функции
Из полезных дополнительных функций QView можно отметить наличие встроенного калькулятора, который вызывается при нажатии Ctrl-F6. Он поддерживает основные арифметические и логические поразрядные операции, скобки для указания приоритета операций, ввод аргументов и вывод результата в системах счисления с основанием 2, 8, 10, 16.
Просмотреть информацию из заголовка исполнимого файла можно нажав F8 в режиме дампа или дизассемблера. Поддерживаются файлы форматов MZ, PE, NE, LX, LE.
У людей сложилось мнение, что работать с hex редакторами могут лишь профессионалы своего дела и программисты, а для обывателя это нечто ненужное и непонятное. На деле же это удобный инструмент, который определённо пригодится геймерам и простым пользователям, если необходимо устранить ошибку или баг в утилите. По своей сути – редактор является декодером 16-ричного кода. Мы с вами пользуемся для написания чисел 10-ричным, машина для кодирования всей информации использует 2-ичный код, а затем это всё конвертируется в 16-ричный, чтобы пользователю было проще разбираться. На деле редакторы скорее нужны именно новичкам, ведь профессионалы используют мультифункциональные утилиты с возможностью применения сразу нескольких парадигм, если те необходимы им для программирования. Давайте разберёмся, какие калькуляторы и конверторы лучше всего выбирать.
Простейший и самый популярный hex редактор в мире, притом с возможностью конвертации кода в другие системы кодировки, а также чтения бинарных файлов системы. Весь функционал Hex Editor Neo заключается в открытие файлов, произведение некоторых изменений и сохранение в том же или другом формате, по желанию пользователя. Однако присутствует одно удобство – история изменений, сохраняющаяся даже после закрытия утилиты. Таки, и не придётся вновь доходить до каких-то своих решений. Они будут м образом, вы можете завтра вернуться к той части кода, что сегодня не успели завершить прямо перед вами на экране. Такой Хекс редактор удобен новичкам и профессионалам.
HxD Hex Editor
Бесплатный, но всё ещё достаточно мощный редактор для бинарных файлов поддерживающий основные кодировки, вроде ANSI или ASCII, зачастую используется как дополнение к более функциональным калькуляторам и конверторам. Воспринимает файлы без ограничения размеров, а главное – позволяет изменять оперативную память, сразу же записывая любые нововведения на жёсткий диск. А удобный и эргономичный интерфейс, продуманный создателями, лишний раз упрощает работу пользователя. В HxD Hex Editor нет классического нагромождения инструментов и всё устроено за счёт простой системы шторок, уже за это можно скачать hex редактор.
Hex Workshop
Один из простых редакторов, подходящих для компьютеров с любым железом. Именно его небольшая требовательность к ресурсам системы и удобный интерфейс, пусть и с некоторым наплывом объектного дизайна Майкрософт начала 2000-х, сделала программу столь популярной в качестве переносного редактора. Если вам необходимо подгрузить утилиту на флешку, а затем уже на месте разобраться с проблемой в коде, то лучшего решения просто не найти, ведь приложение имеет в том числе и портативную версию с ещё меньшими системными требованиями. А также имеется мобильная версия, и вы можете hex workshop скачать прямо на свой смартфон.
WinHex
Данный hex редактор условно-бесплатен, что значит, за основную часть функционала вам придётся заплатить. Однако, базовое редактирование файлов нескольких форматов и конвертирование из одной системы кодировки в другую – доступны без оплаты. Что позволяет опробовать все прелести редактора абсолютно бесплатно, а уже затем решить, покупать ли его. Основное преимущество – сборная солянка функционала, настолько богатой среды для работы вы больше нигде не найдёте.
HexCmp
Это hex editor скачать стоит в том случае, если вам часто приходится сравнивать несколько файлов между собой, дабы найти ошибку или изменение, внесённое вашим коллегой. Помимо удобного отображения несовпадающих частей, утилита предоставляет также простой функционал обычного редактора и конвертора, а также базовый набор джентльмена в такого рода программах.
Hex редактор онлайн
Если вам необходимо быстро внести пару изменений в hex код и при этом не заморачиваться лишний раз с установкой приложений, то подойдут и онлайн-редакторы. Однако учитывайте, что их функционал крайне скуден. Вот ссылок на подобные онлайн решения:
Конвертер Hex в DEC, BIN и наоборот
В качестве конвертера hex to dec, hex to bin подойдёт любая из вышеописанных утилит. Достаточно загрузить в них файл и выбрать пункт «сохранить как», а там подобрать подходящий формат, и утилита сама преобразует все данные в нужное расширение, после чего вы сможете открыть файл уже подходящего типа.
Подобный калькулятор онлайн бывает крайне полезен, когда вам нужно быстро совершить расчёты в 16-ной системе исчисления. Вот ссылка на удобный и хороший онлайн Hex калькультор:
Вывод
Выбирайте любую описанную утилиту по желанию или пользуйтесь онлайн-аналогами, если необходимость возникает не часто. hex editor neo – станет лучшим выбором как для новичков, так и для профессионалов.
Как блокнот Windows. Более того, если вы откроете двоичный файл текстовым редактором и сохраните его на диск, то, в большинстве случаев, такой файл будет поврежден и не запустится. Для внесения корректных правок необходимо использовать шестнадцатеричные редакторы (hex), которые иногда еще называют двоичными редакторами.
У большинства обычных пользователей, вряд ли, возникнут задачи или потребности в использовании шестнадцатеричных редакторов. Однако, для технически подкованных пользователей такие редакторы могут оказаться незаменимыми инструментами.
Примечание : Как факт, но в свое время для правки стандартных инсталляторов asp.net 1.1 приходилось корректировать двоичный код. К примеру, для того, чтобы сделать один из элементов управления полем для ввода пароля.
В данном обзоре собраны одни из лучших бесплатных hex-редакторов под разные потребности.
Обзор бесплатных шестнадцатеричных редакторов
Существует несколько отличных бесплатных шестнадцатеричных редакторов, варьирующихся от небольших и простых до сложных продуктов, которые сопоставимы с коммерческими решениями. Тем не менее, категория hex-редакторов - это одна из тех категорий, где личные потребности и предпочтения настолько важны, что сравнивать продукты не только сложно, но и бессмысленно. Поэтому, не стоит считать, что продукты скомпонованы в порядке убывания.
HxD отличный шестнадцатеричный hex-редактор
Одной из лучших утилит для редактирования двоичного кода является . Во-первых, программа портативная и не нуждается в установке, что особенно важно, при частой необходимости в правке исполняемых файлов. Во-вторых, она имеет приятный интерфейс. В-третьих, HxD обрабатывает большие файлы без задержек и "замираний экрана". Кроме того, добавьте к этому возможности неограниченной истории правок, быстрого поиска и замены, сравнение бинарных файлов, полную поддержку ANSI, DOS/IBM-ASCII и EBCDIC. И еще десяток возможностей, некоторые из которых будут перечислены ниже. HxD также позволяет редактировать не только диск, но и оперативную память. Как факт, но такой набор возможностей делает программу опасной игрушкой в руках начинающих пользователей. Кроме того, приложения безопасности могут так же реагировать на его действия, но опытные пользователи понимают, что это происходит из-за специфики обращения к данным и использования потенциально опасных функций.
В целом, HxD отлично подойдет тем, кто часто имеет дело с различным двоичным кодом.
Другие возможности и характеристики:
- Безопасный доступ к файлам, которые используют другие программы
- Генератор контрольных сумм: Checksum, CRCs, Custom CRC, SHA-1, SHA-512, MD5, ...
- Экспорт данных в различные форматы
- Вставка шаблонов кодов
- Возможность безопасного удаления файлов.
- Разделение или объединение файлов
- Различные виды группировок в столбцах (1,2,4,8,16 байт)
- Подсветка измененных данных
- Быстрый переход к адресу
- Поддержка копирования данных буфера обмена из других программ: Visual Studio/Visual C++, WinHex, HexWorkshop, ...
- Закладки
- И многое другое...
Hex-редактор Hexplorer аналог HxD с возможностью просмотра изображений, при анализе стеганографии
Еще одним отличным hex-редактором является с открытым исходным кодом. Программа имеет ряд уникальный особенностей, которые делают его еще и мощным редактором изображений в двоичном виде. Это означает, что вы можете взглянуть на все графические файлы не только с точки зрения их визуального представления, но и их бинарного кода. Конечно, сложно представить редактирование картинок в шестнадцатеричном виде в повседневной жизни. Однако, его можно применять для таких целей, как стеганография.
В целом, Hexplorer подойдет не только тем, кто часто редактирует бинарный код, но и тем, кто использует нестандартные способы использовать двоичный код.
Основные возможности и характеристики:
- Шесть цветовых схем интерфейса под различные задачи.
- Неограниченная история команд
- x86 дизассемблер
- Импорт и экспорт в 20 различных форматов двоичных файлов, включая Intel Hex, Motorola S-Record, стандарт Atmel и т.д.
- Возможность найти повторяющиеся закономерности в данных
- Просмотр изображений
- Фильтрация текста из двоичных данных
- Поисковой алгоритм Бойера-Мура
- Быстрая навигация по адресам
- Позволяет создавать структуры простых типов данных, например, целых чисел или чисел с плавающей точкой
- Генератор псевдослучайных чисел
- Позволяет записывать макросы (сценарии) для автоматизации задач
Другие hex-редакторы
Существуют и другие hex-редакторы, которые так же заслуживают внимания и могут пригодится.
Шестнадцатеричный редактор XVI32 простой и удобный
XVI32 - это бесплатный шестнадцатеричный редактор, название которого произошло от римской цифры XVI (16).
- Поддерживает скрипты для автоматизации задач.
- Поиск по шаблону
- ASCII/ANSI
- Конвертация символов на основе пользовательских определений
- Запись отдельных блоков в файл
- И другие возможности...
- Хранит открытый файл в памяти, так что с большими файлами будут проблемы.
- Как таковой, нет истории команд. Это означает, что все вносимые изменения вносятся "как есть" и вам придется их записывать или запоминать
Поддерживает Windows 9x/NT/2000/XP/Vista/7
Hex-редактор HexEdit со специализированным калькулятором
HexEdit еще один бесплатный двоичный редактор от MiTeC.
- Не нужно устанавливать (портативная)
- Редактор оперативной памяти и диска
- Специализированный калькулятор
- Умеет сравнивать файлы
- Может сбрасывать данные из оперативной памяти на диск (создавать дамп)
- И другие...
- Хранит открытые файлы в памяти
Поддерживает Windows 2000 - Windows 7
Cygnus Free простой hex-редактор
Cygnus Free - это бесплатный шестнадцатеричный редактор, который является одной из старых версией коммерческого редактора. Поэтому функциональность ограничена.
- Быстрая и простая в использовании
- Быстрый поиск и замены
- Drag & drop
- И другие возможности...
- Хранит в оперативной памяти открытый файл со всеми вытекающими проблемами
- Технической поддержки у бесплатной версии нет
- Обрезана по функциональности
Поддерживает Windows
Руководство по быстрому выбору (ссылки на скачивание бесплатных шестнадцатеричных hex-редакторов)
HxD
| Поддержка множества языков, включая русский. Редактор диска и оперативной памяти. Быстро редактирует файлы больших размеров. Позволяет генерировать контрольные суммы. Умеет сравнивать файлы. Умеет безопасно удалять, склеивать и разделять файлы. | ||
| Все изменения немедленно сохраняются на диске. Поэтому, перед редактированием всегда создавайте резервные копии файлов. | ||
| http://mh-nexus.de/en/hxd/ | ||
| http://mh-nexus.de/en/downloads.php?product=HxD | ||
| 850 KB 1.7.7.0 Unrestricted freeware Windows 95 - 7 |
Hexplorer
| Редактор оперативной памяти и диска. Дополнительные функции, такие как преобразование Фурье. Просмотр изображений. Умеет распознавать заголовки NTFS/FAT, BMP и так далее. Поддерживает макросы для автоматизации задач | ||
| Держит открытый файл полностью в памяти, из-за чего большие файлы сложно редактировать. По умолчанию настройки шрифтов и отображения выбраны не очень удачно. | ||
ПРИМЕЧАНИЕ
Рисунки на этой странице не отображаются, но вы можете найти их в книге.
То, что мы сделаем сейчас, с моей точки зрения весьма интересно. Это будет ваша первая программа в машинных кодах (и, скорее всего, единственная))).
Ассемблер – это язык низкого уровня, но все ж таки язык. А пробовали вы написать программу в машинных кодах? Сейчас попробуем.
Написать программу можно и не имея никаких ассемблеров-компиляторов и прочих инструментов – с помощью какого-либо шестнадцатеричного редактора (или hex-редактор или hex editor).
И все-таки разбор программ в шестнадцатеричном редакторе весьма полезен. Особенно тем, кто собирается работать с электроникой – ведь микропроцессоры не понимают ни Паскаль ни С++. Хотя и существуют специальные устройства и программы, которые им эти языки «объясняют».
Для начала вам потребуется шестнадцатеричный редактор. Вы можете использовать любой, имеющийся у вас под рукой. Однако я буду использовать уже упоминавшийся McAfee FileInsight v2.1 . Этот hex-редактор можно скачать бесплатно. Все описанные ниже действия справедливы именно для этого редактора.
Итак, шестнадцатеричный редактор у вас установлен. Запускаем его. Щелкаем по кнопке ОТКРЫТЬ, находим один из созданных нами СОМ-файлов, например, debug_1.com, и загружаем его в редактор.
Когда файл загружен, в редакторе вы увидите следующее (см. также рис. 1.12):
00000000 B4 02 B2 41 CD 21 CD 20 ...A.!. Можете открыть два других созданных нами файла: mycode.com (созданный в emu8086) или ATEST.COM (который мы создали в разделе ). Увидите то же самое. Это значит, что все ассемблеры создают одинаковый машинный код. То есть отличия в тексте программ не являются принципиальными – они обусловлены только отличиями самих ассемблеров.
ПРИМЕЧАНИЕ
Если в вашем случае вы видите другую картину, то либо вы открыли другой файл, либо
просматриваете его в текстовом режиме. В последнем случае нажмите кнопку View as Hex
на панели инструментов (см. рис. 1.12).
Что же означают эти числа?
С нулями все понятно – это первая ячейка памяти, в которую записано число В4. Это число потом будет записано в адрес 0100h (для СОМ-файла). В строке должно быть 16 чисел, каждое из которых состоит из двух цифр. Числа записываются в шестнадцатеричной форме. Но у нас программа маленькая – всего 8 байт, поэтому и чисел у нас 8.
Ну а что же такое B4? Это команда – «Ввести значение в регистр АН». А какое значение вводим? Правильно: 02 (следующее в строке число).
AX=0200 BX=0000 CX=0000 DX=0000 SP=FFEE BP=0000 SI=0000 DI=0000 DS=0B72 ES=0B72 SS=0B72 CS=0B72 IP=0102 NV UP EI PL NZ NA PO NC 0B72:0102 B241 MOV DL,41 Видите в последней строке B241? Знакомое сочетание? Это код команды MOV DL, 41.
Осталось разобраться с загадочными символами в конце строки. А здесь все просто: каждая цифра в числе соответствует коду символа таблицы ASCII, и эти символы выводятся в той же последовательности, что и шестнадцатеричные цифры. В этом тексте вместо некоторых символов стоят точки (.) – это просто коды не буквенных символов.
Ну а теперь напишем и создадим нашу изученную вдоль и поперек программу без ассемблеров и компоновщиков. Открываем редактор, создаём новый файл (для этого щёлкаем кнопку NEW на панели инструментов), затем щёлкаем кнопку View as Hex и вводим данные:
00000000 B4 02 B2 41 CD 21 CD 20 Сохраняем файл под именем, например, hex_1.com. Все. Программа готова. Теперь ее можно запустить и в очередной раз полюбоваться своим творением. Результат будет тот же, что и во всех предыдущих случаях.
И ещё один приятный сюрприз от редактора McAfee FileInsight v2.1 – он имеет свой дизассемблер! Если вы загрузите в редактор исполняемый файл, а в левом нижнем углу выберите вкладку DISASSEMBLY, то сможете посмотреть исходный код загруженной программы на языке ассемблера (рис. 1.12).
Зачем вообще нужны шестнадцатеричные редакторы и дизассемблеры? Ведь это так сложно. Да, это непросто. Однако хакеры так не думают. Именно с помощью шестнадцатеричных редакторов и дизассемблеров они ломают программы. Находят в коде нужные им места и исправляют их в соответствии со своими хакерскими капризами.
Конечно, мы не хакеры. Ломать программы не будем. Однако дизассемблеры и шестнадцатеричные редакторы весьма полезны и законопослушными программистам. Они используются, например, для отладки, для изучения машинных кодов и т.п. Например, вы знаете, как выглядит команда на языке ассемблера, но хотите узнать её машинный код. Если нет документации, то выход только один – шестнадцатеричный редактор и/или дизассемблер. Следует, однако, учесть, что не все команды умещаются в машинный код из двух чисел. Некоторые команды довольно сложные и требуют большего количества чисел для представления в машинных кодах.