u-eMuESL

Unicorn engine 기반 ARM 가상화 도구

Introduction 📖

• 현재 배포 버전: v2.0
• 지원 프로세서: ARMv7 이하 (ARM 버전 8부터는 Unicorn에서 지원하지 않음)
• 지원 파일 모드: ARM mode, Thumb mode
• 버전 업데이트 추가 기능: 이상행위 시나리오 주입, 데이터 프레임 생성

Getting Started 💡

1. Download resource

git clone https://github.com/khu-mesl-348/u-eMuESL.git

2. install packages

install unicorn (CPU Emulator)

pip install unicorn

install capstone (Disassembler)

pip install capstone

3. Execution

실행 전 사용자 설정

config.py

• elf_file = "./source/<ELF 파일명>" : 실행할 ELF 저장 경로
• log_vir_in_file = "./ini_set/LogVirIN.csv" : 프로그램 input 설정 CSV 파일 경로
• fault_reg_file = "./ini_set/LogFI.csv" : 이상행위 시나리오 설정 CSV 파일 경로
• log_file_name = "<로그 파일명>" : 사용자 임의 설정 로그 파일명

프로그램 입력 파일

• ./ini_set/LogVirIN.csv : 프로그램 input(전역변수명: vir_IN) 설정 CSV
  • (0,n) : ctr
  • (1 + n, n) : 전역변수 배열 index
• ./ini_set/LogFI.csv: 이상행위 시나리오 설정 CSV 파일 경로
  • 미 설정 시, 정상 시나리오 자동 실행

프로그램 출력 파일

• LogVirOUT.csv : 프로그램 output(전역변수명: vir_OUT)
• LogVirOUT_Faulty.csv : 이상행위 설정 시 생성되는 프로그램 output
• LogReg_Faulty.csv : 이상행위 설정 시 생성되는 로그 파일

How To Use 💻

1. ELF 펌웨어 실행

ELF(Executable and Linkable Format)을 인식하고 파일을 실행합니다.

2. 에뮬레이션 실행 중 내부 상태 로깅

에뮬레이션 실행 과정을 로깅하여 /log 폴더에 저장합니다.
(저장 파일명: <날짜> LogReg.csv)
아래 정보를 나타냅니다.

• 로그 라인 넘버(ctr)
• 실행 주소
• 실행 명령어
• 명령어 실행 전 레지스터 값
• 명령어 실행 후 레지스터 값

3. 런타임 중 프로그램 input 데이터 변경

프로그램 실행 중 프로그램 input 데이터를 지정 및 변경합니다.
(파일명: ./ini_set/LogVirIN.csv) 아래 정보를 나타냅니다.

• (0,n) : ctr
  • 로그 라인 넘버(ctr)를 통해 데이터 변경 지점을 설정합니다.
• (1 + n, n) : 전역변수 배열 index

4. 이상행위 시나리오 수행

프로그램 실행 중 이상행위(오류 주입) 시나리오를 실행합니다.
기능은 및 설정 방법은 아래와 같습니다.

• 레지스터별 데이터 변경
  • 미 변경 시, "NaN" 입력
• bit flip(Flip)
  • 설정 시, "Flip" 입력
• NOP
  • 설정 시, isNOP "TRUE" 또는 "FALSE" 입력

5. 파일 내부 정보 출력

reference.txt 파일을 통해 ELF 파일의 전체의 내부 명령어 및 데이터, 섹션, 함수 등을 출력합니다.
아래 정보를 나타냅니다.

• 주소 (Flash address)
• 실행 주소 (Real address(including RAM address))
• 메모리 섹션
• 함수