Windows逆向工程入门之汇编指令四则运算(ADD/SUB/DIV/MUL)

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目录

一、四则运算基础：指令详解和应用

1.1 加法指令（ADD 和 ADC）

ADD 指令

ADC 指令

应用场景：

1.2 减法指令（SUB 和 SBB）

SUB 指令

SBB (Subtraction with Borrow) 指令

应用场景：

1.3 自增/自减（INC 和 DEC）

INC 指令

DEC 指令

应用场景：

1.4 乘法和除法指令（MUL、IMUL、DIV、IDIV）

MUL (无符号乘法)

IMUL (有符号乘法)

DIV 和 IDIV

二、扩展知识点：汇编与逆向工程结合

2.1 EFLAGS标志寄存器在程序逻辑中的作用

示例：利用标志寄存器进行条件跳转

2.2 指令优化：LEA指令

三、总结

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逆向工程（Reverse Engineering）是一项分析和还原软件逻辑的技能，它绕过了原始源代码的限制，直接与机器码打交道。汇编语言是逆向工程的基础（特别在Windows平台上），了解其核心指令是理解程序逻辑的关键。

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一、四则运算基础：指令详解和应用

汇编指令的四则运算包括加、减、乘、除，其中基本格式操作围绕寄存器和内存操作数进行。以下是一些关键指令：

1.1 加法指令（ADD 和 ADC）

ADD 指令

• 功能：将一个源操作数添加到目标操作数，并将结果存储在目标操作数中。
• 格式：

  ADD destination, source

• 示例：

  MOV EAX, 5 ; 将整数5加载到EAX寄存器 ADD EAX, 10 ; EAX = EAX + 10，结果为15

• 影响标志位：
  • CF（进位标志）：无符号数溢出。
  • OF（溢出标志）：有符号数溢出。
  • ZF（零标志）：结果是否为0。
  • SF（符号标志）：结果的符号位（正/负）。

ADC 指令

• 功能：在执行加法的同时考虑进位标志（CF）的存在。
• 格式：

  ADC destination, source

• 示例（多字节加法）：

  MOV AX, 0FFFFh ; AX = 最大无符号16位数65535 ADD AX, 1 ; AX溢出为0，设置CF = 1 ADC DX, 0 ; 使用ADC将进位加到高位

应用场景：

1. 数组索引计算：在阵列中偏移量的计算常用ADD。

   ADD ESI, 4 ; 每次访问数组步进4字节

2. 多精度运算：ADC常用于高位运算处理进位，例如64位加法。

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1.2 减法指令（SUB 和 SBB）

SUB 指令

• 功能：将源操作数从目标操作数中减去，存放结果于目标操作数。
• 示例：

  MOV EAX, 20 ; EAX = 20 SUB EAX, 5 ; EAX = EAX - 5，结果为15

SBB (Subtraction with Borrow) 指令

• 功能：在减法中考虑借位标志（CF），用于处理多精度减法。
• 示例（高精度减法）：

  MOV EAX, LOWVAL1 SUB EAX, LOWVAL2 ; 处理低位减法 SBB EBX, HIGHVAL2 ; 处理借位时的高位减法

应用场景：

• 数值偏移量计算
• 逆向循环处理：逆向推测程序中计数器的减法逻辑。

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1.3 自增/自减（INC 和 DEC）

INC 指令

• 功能：将目标操作数加1，常用于循环控制变量。
• 示例：

  MOV ECX, 0 ; 初始化计数器 INC ECX ; 自增，ECX = 1

DEC 指令

• 功能：将目标操作数减1，同样常用于递减循环控制。
• 示例：

  MOV ECX, 10 ; 初始化10 DEC ECX ; 递减，ECX = 9

应用场景：

1. 循环控制：典型的递增与递减场景。

   LOOP_START: INC ECX CMP ECX, 10 JL LOOP_START ; 如果ECX < 10，继续循环

2. 逻辑判断：用于倒计时逻辑的实现。

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1.4 乘法和除法指令（MUL、IMUL、DIV、IDIV）

MUL (无符号乘法)

• 计算方式：AX * SRC → DX:AX。
• 示例：

  MO AX, 10 MUL BX ; 使用BX寄存器的值进行乘法，结果存于 DX:AX

IMUL (有符号乘法)

• 允许负数参与计算。
• 示例：

  MOV AX, -5 IMUL BX ; 计算-5 * BX

DIV 和 IDIV

• DIV：无符号除法。
• IDIV：有符号除法。
• 示例：

  MOV AX, 20 MOV BX, 3 DIV BX ; AX / BX，商存于AX，余数存于DX

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二、扩展知识点：汇编与逆向工程结合

在逆向工程中，了解这些算术指令的使用方式至关重要，以下是一些扩展关联的知识点：

2.1 EFLAGS标志寄存器在程序逻辑中的作用

四则运算更新CPU的标志寄存器EFLAGS，用于控制程序分支和逻辑判断。

• CF (Carry Flag)：无符号运算中的进位。
• OF (Overflow Flag)：符号运算中的溢出。
• ZF (Zero Flag)：结果是否为零。
• SF (Sign Flag)：结果是否为负。

示例：利用标志寄存器进行条件跳转

ADD AX, BX JZ LABEL_ZERO ; 如果结果为0，则跳转到LABEL_ZERO

2.2 指令优化：LEA指令

逆向中经常用LEA取代ADD实现更高效的地址计算：

LEA EAX, [EBX + ECX*4] ; 计算EBX寄存器偏移地址（数组访问）

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三、总结

汇编语言中的四则运算指令（ADD、ADC、SUB、SBB、INC、DEC、MUL等）不仅是处理数值运算的基础，也是程序控制流和逻辑运算的重要工具。在逆向工程中，这些指令贯穿于循环、数组操作、精密算法等场景。例如，高精度的加减、乘除法运算设计，多用于解密和算法分析；标志位的变化则直接应用于条件跳转和分支逻辑。

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