Взлом программного обеспечения: история, методы и эволюция.

Введение

Модификация программного обеспечения, часто с целью бесплатного использования.

Взлом программного обеспечения (известный как "взлом" преимущественно в 1980-х годах) – это действие по удалению защиты от копирования из программного обеспечения. Примеры взломов включают: применение патча или создание генераторов серийных номеров, полученных обратной инженерией, известных как keygens, что позволяет обойти регистрацию программного обеспечения и оплату, или преобразование пробной/демонстрационной версии программного обеспечения в полнофункциональную без оплаты. Взлом программного обеспечения способствует росту онлайн-пиратства, при котором пиратское программное обеспечение распространяется среди конечных пользователей. Загрузчик изменяет процесс запуска программы, не удаляя защиту, а обходя её. Хорошо известным примером загрузчика является тренер, используемый для читерства в играх. Fairlight отметил в одном из своих nfo-файлов, что такие взломы недопустимы для релизов игр warez-сцены. Nukewar показал, что защита может не активироваться ни в какой момент, чтобы взлом считался действительным. Взлом программного обеспечения тесно связан с обратной инженерией, поскольку процесс атаки на технологию защиты от копирования аналогичен процессу обратной инженерии. Использование взломанного программного обеспечения может быть законным в определенных обстоятельствах. Однако образовательные ресурсы для обратной инженерии и взлома программного обеспечения являются законными и доступны в виде программ Crackme.

История

Программное обеспечение по своей сути дорого в производстве, но дешево в копировании и распространении. Поэтому производители программного обеспечения обычно пытались внедрить ту или иную форму защиты от копирования перед выпуском продукта на рынок. В 1984 году Лэйн Хантсман, руководитель отдела разработки программного обеспечения компании Formaster, специализирующейся на защите программного обеспечения, заметил, что "ни одна система защиты не оставалась невзломанной предприимчивыми программистами более чем на несколько месяцев". В 2001 году профессор Университета Райса Дэн С. Уоллах утверждал, что "те, кто настроен обойти защиту от копирования, всегда находили и всегда будут находить способы это сделать". Большинство ранних взломщиков программного обеспечения были компьютерными энтузиастами, которые часто объединялись в группы, соревновавшиеся друг с другом во взломе и распространении программ. Взлом новой схемы защиты от копирования как можно быстрее часто рассматривался как возможность продемонстрировать свое техническое мастерство, а не как способ заработка. Взломщики обычно не извлекали материальной выгоды из своих действий, и их мотивацией была сама задача снятия защиты. Когда техническое соревнование расширилось от взлома до создания визуально впечатляющих интро, были заложены основы новой субкультуры, известной как демосцена. Демосцена начала отделяться от нелегальной "warez сцены" в 1990-х годах и теперь рассматривается как совершенно отличная субкультура. Многие взломщики программного обеспечения впоследствии стали высококвалифицированными специалистами по реверс-инжинирингу; глубокие знания ассемблера, необходимые для взлома защиты, позволяют им реверсировать драйверы для портирования их из драйверов, доступных только для Windows, в драйверы с исходным кодом для Linux и других свободных операционных систем. Кроме того, поскольку музыка и игровые интро были неотъемлемой частью игр, музыкальные форматы и графика стали очень популярными, когда аппаратное обеспечение стало доступным для домашнего пользователя. С развитием Интернета взломщики программного обеспечения создали секретные онлайн-организации. Во второй половине 1990-х годов одним из наиболее авторитетных источников информации о "реверс-инжиниринге защиты программного обеспечения" был веб-сайт Fravia. В 2017 году группа взломщиков программного обеспечения начала проект по сохранению программного обеспечения Apple II путем удаления встроенной защиты от копирования Apple II.

Software are inherently expensive to produce but cheap to duplicate and distribute. Therefore, software producers generally tried to implement some form of copy protection before releasing it to the market. In 1984, Laind Huntsman, the head of software development for Formaster, a software protection company, commented that "no protection system has remained uncracked by enterprising programmers for more than a few months". In 2001, Dan S. Wallach, a professor from Rice University, argued that "those determined to bypass copy protection have always found ways to do so – and always will". Most of the early software crackers were computer hobbyists who often formed groups that competed against each other in the cracking and spreading of software. Breaking a new copy protection scheme as quickly as possible was often regarded as an opportunity to demonstrate one's technical superiority rather than a possibility of money making. Software crackers usually did not benefit materially from their actions and their motivation was the challenge itself of removing the protection. Once the technical competition had expanded from the challenges of cracking to the challenges of creating visually stunning intros, the foundations for a new subculture known as demoscene were established. Demoscene started to separate itself from the illegal "warez scene" during the 1990s and is now regarded as a completely different subculture. Many software crackers have later grown into extremely capable software reverse engineers; the deep knowledge of assembly required in order to crack protections enables them to reverse engineer drivers in order to port them from binary only drivers for Windows to drivers with source code for Linux and other free operating systems. Also because music and game intro was such an integral part of gaming the music format and graphics became very popular when hardware became affordable for the home user. With the rise of the Internet, software crackers developed secretive online organizations. In the latter half of the nineties, one of the most respected sources of information about "software protection reversing" was Fravia's website. In 2017, a group of software crackers started a project to preserve Apple II software by removing the inherent Apple II copy protection.

+HCU

Высокий Университет Крейкинга (+HCU) был основан Old Red Cracker (+ORC), считающимся гением обратной инженерии и легендарной фигурой в области реверс-кодинга (RCE), для продвижения исследований в области RCE. Он также преподавал и опубликовал множество работ на эту тему, и его труды считаются классикой в этой области и обязательны для изучения студентами RCE. +HCU ежегодно публиковал новую задачу по реверс-инженерии, и небольшое число участников с лучшими решениями получали право на обучение в университете. В настоящее время большинство выпускников +HCU перешли на Linux, и лишь немногие остались специалистами по реверсу Windows. Информация, накопленная в университете, была вновь открыта новым поколением исследователей и практиков RCE, которые начали новые исследовательские проекты в этой области. Для анализа используется OllyDbg, GDB или MacsBug до тех пор, пока взломщик не достигнет подпрограммы, содержащей основной метод защиты программного обеспечения (или путем дизассемблирования исполняемого файла с помощью программы, такой как IDA). Затем двоичный код модифицируется с помощью отладчика или шестнадцатеричного редактора, например HIEW или монитора, путем замены предыдущего условного перехода на его инверсию или на NOP-инструкцию, чтобы ключевая ветка либо всегда выполняла определенную подпрограмму, либо пропускала ее. Почти все распространенные взломы программного обеспечения являются вариациями этого подхода. Область кода, в которую нельзя входить, часто называют "плохим участком", а ту, которую нужно пройти – "хорошим участком". Разработчики проприетарного программного обеспечения постоянно разрабатывают методы, такие как обфускация кода, шифрование и самомодифицирующийся код, чтобы усложнить модификацию двоичного кода. Даже принимая эти меры, разработчикам сложно бороться со взломом программного обеспечения. Это связано с тем, что профессионалы часто публично распространяют простой взломанный EXE-файл или установщик Retrium для свободного скачивания, избавляя неопытных пользователей от необходимости взламывать программное обеспечение самостоятельно. Конкретным примером является взлом, удаляющий ограничение по времени использования пробной версии приложения. Такие взломы обычно представляют собой программы, изменяющие исполняемый файл программы, а иногда и DLL-библиотеки, связанные с приложением, и процесс изменения исходных двоичных файлов называется патчингом. Аналогичные взломы доступны для программного обеспечения, требующего аппаратный ключ. Компания также может обойти защиту от копирования программ, которые она законно приобрела, но лицензирована для конкретного оборудования, чтобы избежать простоя из-за аппаратных сбоев (и, конечно, не ограничивать себя использованием программного обеспечения только на приобретенном оборудовании). Другой метод – использование специализированного программного обеспечения, такого как CloneCD, для обнаружения использования коммерческих систем защиты от копирования. После обнаружения программного обеспечения, используемого для защиты приложения, другой инструмент может быть использован для удаления защиты от копирования с CD или DVD. Это может позволить другим программам, таким как Alcohol 120%, CloneDVD, Game Jackal или Daemon Tools, скопировать защищенное программное обеспечение на жесткий диск пользователя. Популярные коммерческие системы защиты от копирования, которые можно обнаружить, включают SafeDisc и StarForce. В других случаях может быть возможно декомпилировать программу, чтобы получить доступ к исходному коду или коду более высокого уровня, чем машинный код. Это часто возможно со скриптовыми языками и языками, использующими JIT-компиляцию. Примером является взлом (или отладка) на платформе .NET, где можно рассмотреть возможность манипулирования CIL для достижения желаемого результата. Байт-код Java также работает аналогичным образом, используя промежуточный язык перед компиляцией программы в машинный код, зависящий от платформы. Продвинутый реверс-инжиниринг для защиты, такой как SecuROM, SafeDisc, StarForce или Denuvo, требует от взломщика или группы взломщиков значительного времени на изучение защиты, выявление всех уязвимостей в коде защиты и затем создание собственных инструментов для автоматического "разворачивания" защиты из исполняемых (.EXE) и библиотечных (.DLL) файлов. В Интернете существует множество сайтов, где пользователи могут скачивать взломы, созданные warez-группами для популярных игр и приложений (хотя и с риском заражения вредоносным программным обеспечением, которое иногда распространяется через такие сайты). Хотя эти взломы используются законными покупателями программного обеспечения, они также могут использоваться людьми, которые скачали или иным образом получили неавторизованные копии (часто через P2P-сети).

The High Cracking University (+HCU) was founded by Old Red Cracker (+ORC), considered a genius of reverse engineering and a legendary figure in Reverse Code Engineering (RCE), to advance research into RCE. He had also taught and authored many papers on the subject, and his texts are considered classics in the field and are mandatory reading for students of RCE. +HCU published a new reverse engineering problem annually and a small number of respondents with the best replies qualified for an undergraduate position at the university. Nowadays most of the graduates of +HCU have migrated to Linux and few have remained as Windows reversers. The information at the university has been rediscovered by a new generation of researchers and practitioners of RCE who have started new research projects in the field. OllyDbg, GDB, or MacsBug until the software cracker reaches the subroutine that contains the primary method of protecting the software (or by disassembling an executable file with a program such as IDA). The binary is then modified using the debugger or a hex editor such as HIEW or monitor in a manner that replaces a prior branching opcode with its complement or a NOP opcode so the key branch will either always execute a specific subroutine or skip over it. Almost all common software cracks are a variation of this type. A region of code that must not be entered is often called a "bad boy" while one that should be followed is a "good boy". Proprietary software developers are constantly developing techniques such as code obfuscation, encryption, and self modifying code to make binary modification increasingly difficult. Even with these measures being taken, developers struggle to combat software cracking. This is because it is very common for a professional to publicly release a simple cracked EXE or Retrium Installer for public download, eliminating the need for inexperienced users to crack the software themselves. A specific example of this technique is a crack that removes the expiration period from a time limited trial of an application. These cracks are usually programs that alter the program executable and sometimes the dll or so linked to the application and the process of altering the original binary files is called patching. Similar cracks are available for software that requires a hardware dongle. A company can also break the copy protection of programs that they have legally purchased but that are licensed to particular hardware, so that there is no risk of downtime due to hardware failure (and, of course, no need to restrict oneself to running the software on bought hardware only). Another method is the use of special software such as CloneCD to scan for the use of a commercial copy protection application. After discovering the software used to protect the application, another tool may be used to remove the copy protection from the software on the CD or DVD. This may enable another program such as Alcohol 120%, CloneDVD, Game Jackal, or Daemon Tools to copy the protected software to a user's hard disk. Popular commercial copy protection applications which may be scanned for include SafeDisc and StarForce. In other cases, it might be possible to decompile a program in order to get access to the original source code or code on a level higher than machine code. This is often possible with scripting languages and languages utilizing JIT compilation. An example is cracking (or debugging) on the NET platform where one might consider manipulating CIL to achieve one's needs. Java's bytecode also works in a similar fashion in which there is an intermediate language before the program is compiled to run on the platform dependent machine code. Advanced reverse engineering for protections such as SecuROM, SafeDisc, StarForce, or Denuvo requires a cracker, or many crackers to spend much more time studying the protection, eventually finding every flaw within the protection code, and then coding their own tools to "unwrap" the protection automatically from executable (. EXE) and library (. DLL) files. There are a number of sites on the Internet that let users download cracks produced by warez groups for popular games and applications (although at the danger of acquiring malicious software that is sometimes distributed via such sites). Although these cracks are used by legal buyers of software, they can also be used by people who have downloaded or otherwise obtained unauthorized copies (often through P2P networks).

Пиратство программного обеспечения

Взлом программного обеспечения привел к распространению пиратского программного обеспечения по всему миру (пиратство в сфере программного обеспечения). По оценкам, в 1996 году Соединенные Штаты потеряли 2,3 миллиарда долларов США в виде бизнес-приложений. Уровень пиратства программного обеспечения был особенно высок в странах Африки, Азии, Восточной Европы и Латинской Америки. В некоторых странах, таких как Индонезия, Пакистан, Кувейт, Китай и Сальвадор, 90% используемого программного обеспечения было пиратским.