🛡️ VMPacker

Sistema de Protección de Máquina Virtual para ARM64 ELF

Traduce instrucciones nativas ARM64 a bytecode de VM personalizado para protección de código a nivel de función

🇨🇳 中文文档 • Características • Arquitectura • Inicio rápido • Uso • Licencia

Descripción general

VMPacker es un sistema de Protección de Máquina Virtual (VMP) para binarios ARM64 (AArch64) Linux ELF. Decodifica las instrucciones nativas ARM64 de la función objetivo en una representación intermedia, las traduce a bytecode de VM personalizado e inyecta un intérprete de VM embebido en el archivo ELF. En tiempo de ejecución, las funciones protegidas son ejecutadas por el intérprete de VM en lugar de forma nativa.

Concepto central

Código nativo ARM64  →  Decodificar  →  Traducir  →  Bytecode de VM personalizado
                                                              ↓
                    ELF original  ←  Inyectar  ←  Stub del intérprete de VM

Características

🔄 Motor de traducción de instrucciones

63 instrucciones de VM — que cubren ALU, memoria, bifurcación, llamadas al sistema y más
Decodificador basado en tablas — coincidencia de patrones según el Manual de Referencia de Arquitectura ARM
121 instrucciones ARM64 compatibles (cobertura 100% de A64 base), incluyendo:
- Aritmética/Lógica (ADD, SUB, MUL, AND, ORR, EOR, LSL, LSR, ASR, MVN, BIC, ORN, EON...)
- Multiplicar-Extender (MADD, MSUB, SMADDL, SMSUBL, UMADDL, UMSUBL, SMULH, UMULH, UDIV, SDIV)
- Movimiento de datos (MOV, MOVZ, MOVK, MOVN)
- Acceso a memoria (LDR, STR, LDP, STP, LDPSW, LDADD, CAS, LDAR, STLR, LDAXR, STLXR — varios anchos y modos de direccionamiento)
- Control de bifurcación (B, BL, BR, BLR, RET, B.cond, CBZ/CBNZ, TBZ/TBNZ)
- Selección condicional (CSEL, CSINC, CSINV, CSNEG, CCMP, CCMN)
- Campos de bits (UBFM, SBFM, BFM, EXTR)
- Manipulación de bits (CLZ, CLS, RBIT, REV, REV16, REV32)
- Aritmética con acarreo (ADC, ADCS, SBC, SBCS)
- Carga/Almacenamiento SIMD (LD1, ST1)
- Sistema/Barreras (SVC, MRS, MSR, ADRP/ADR, DMB, DSB, ISB, HLT, BRK, PRFM)

🔐 Protección multicapa

🖥️ Interfaz gráfica (GUI)

Aplicación de escritorio multiplataforma construida con Wails v2 (Go + Vue 3)
Componentes de interfaz Element Plus
Selección de funciones simbólicas + entrada manual de funciones (proteger por rango de direcciones)
Protección con un solo clic y registro de salida en tiempo real

Arquitectura

vmp/
├── cmd/vmpacker/          # Punto de entrada CLI
│   ├── main.go            # Análisis de argumentos CLI + orquestación
│   └── vm_interp.bin      # Intérprete de VM compilado (GCC, go:embed)
│
├── pkg/                   # Biblioteca central Go
│   ├── arch/arm64/        # Soporte de arquitectura ARM64
│   │   ├── decoder.go     # Decodificador de instrucciones basado en tablas (implementa vm.Decoder)
│   │   ├── decode_*.go    # Tablas de patrones de decodificación (DP-IMM/DP-REG/Branch/LdSt)
│   │   ├── translator.go  # Traductor ARM64 → bytecode de VM
│   │   ├── tr_alu.go      # Traducción de instrucciones ALU
│   │   ├── tr_branch.go   # Traducción de instrucciones de bifurcación
│   │   ├── tr_loadstore.go # Traducción de instrucciones de memoria
│   │   ├── tr_bitfield.go # Traducción de instrucciones de campo de bits
│   │   └── tr_special.go  # Instrucciones especiales (ADRP/ADR)
│   ├── vm/                # Definiciones de ISA de VM
│   │   ├── types.go       # Tipos compartidos + interfaces (Decoder/Translator/Packer)
│   │   ├── opcodes.go     # Definiciones de 58+ opcodes de VM (valores mapeados aleatoriamente)
│   │   └── disasm.go      # Desensamblador de bytecode de VM
│   └── binary/elf/        # Manipulación de binarios ELF
│       ├── packer.go      # Inyección de VMP en ELF (secuestro PT_NOTE, generación de trampolín)
│       └── trampoline.go  # Generación de código de trampolín
│
├── stub/                  # Intérprete de VM en C (compilado a binario plano PIC)
│   ├── vm_interp_clean.c  # Bucle principal del intérprete + puntos de entrada
│   ├── vm_types.h         # Contexto de CPU de VM (vm_ctx_t)
│   ├── vm_opcodes.h       # Definiciones de opcodes en C (sincronizados con opcodes.go)
│   ├── vm_decode.h        # Utilidades de lectura de bytecode
│   ├── vm_token.h         # Codificación/decodificación de tokens + tabla de descriptores
│   ├── vm_dispatch.h      # Tabla de saltos de despacho indirecto
│   ├── vm_crc.h           # Verificación de integridad CRC32
│   ├── vm_sections.h      # Macros de dispersión de secciones de manejadores
│   ├── vm_interp.lds      # Script de enlace
│   └── vm_handlers/       # Manejadores de instrucciones modulares
│       ├── h_alu.h        # Operaciones aritméticas/lógicas
│       ├── h_mem.h        # Acceso a memoria
│       ├── h_branch.h     # Bifurcación/salto
│       ├── h_cmp.h        # Comparación/condicional
│       ├── h_mov.h        # Movimiento de datos
│       ├── h_stack.h      # Pila (PUSH/POP)
│       └── h_system.h     # Sistema (SVC/MRS/BLR/BR/RET)
│
├── vmp-gui/               # Interfaz gráfica Wails
│   ├── frontend/          # Vue 3 + Element Plus
│   └── backend/           # Enlaces del backend Go
│
└── build/                 # Herramientas precompiladas + artefactos de prueba

Diseño modular

El proyecto utiliza una arquitectura modular basada en interfaces, lo que facilita la extensión a nuevos ISAs y formatos binarios:

// Interfaz del decodificador de arquitectura — extensible a x86, RISC-V
type Decoder interface {
    Decode(raw uint32, offset int) Instruction
    InstName(op int) string
}

// Interfaz del traductor de bytecode
type Translator interface {
    Translate(instructions []Instruction) (*TranslateResult, error)
}

// Interfaz del inyector de formato binario — extensible a PE, Mach-O
type Packer interface {
    Process() error
}

Pipeline de protección

graph LR
    A[ELF de entrada] --> B[Localizar función objetivo]
    B --> C[Extraer instrucciones ARM64]
    C --> D[Decodificar ARM64]
    D --> E[Traducir a bytecode de VM]
    E --> F[Cifrar bytecode con XOR]
    F --> G[Inyectar intérprete de VM]
    G --> H[Generar trampolín]
    H --> I[Reemplazar entrada de función]
    I --> J[ELF protegido de salida]

Inicio rápido

Requisitos previos

Go 1.21+
GCC (aarch64-linux-gnu-gcc) — para compilar el stub
Linux ARM64 o entorno de compilación cruzada

Instalación

git clone https://github.com/LeoChen-CoreMind/VMPacker.git
cd VMPacker
make all

Uso

Proteger por nombre de función

# Proteger una función individual
./vmpacker -func check_license -v -o protected.elf original.elf

# Proteger múltiples funciones
./vmpacker -func "check_license,verify_token" -v -o protected.elf original.elf

Proteger por rango de direcciones

# Especificar rango de direcciones
./vmpacker -addr "0x4006AC-0x400790:main" -v -o protected.elf original.elf

# Modo mixto
./vmpacker -addr "0x4006AC-0x400790:main" -func verify -o protected.elf original.elf

Inspeccionar información del ELF

./vmpacker -info input.elf

Opciones de CLI

Compilación

Compilar el stub del intérprete de VM

# Compilación estándar (GCC)
aarch64-linux-gnu-gcc -Os -nostdlib -fPIC -ffreestanding \
  -o stub.elf stub/vm_interp_clean.c \
  -T stub/vm_interp.lds
aarch64-linux-gnu-objcopy -O binary stub.elf vm_interp.bin

Compilar la herramienta CLI

go build -o vmpacker ./cmd/vmpacker/

Compilar la GUI

cd vmpacker
make gui

Referencia de ISA de VM

VMPacker define una Arquitectura de Conjunto de Instrucciones (ISA) personalizada con valores de opcode mapeados aleatoriamente para aumentar la dificultad de la ingeniería inversa.

📖 Para la tabla completa de opcodes con detalles de codificación, consulte la documentación en chino.

Categorías de instrucciones

Hoja de ruta

Integración completa de GUI — Integración completa del motor de protección GUI ↔ backend
Modo híbrido — Ejecución nativa parcial + protección VM parcial
Mapeo dinámico de opcodes — Generar mapeo ISA único por ejecución de protección

Contribuciones

¡Las contribuciones son bienvenidas! Por favor, siga estas pautas:

Haga un fork del repositorio
Cree una rama de funcionalidad: git checkout -b feature/nueva-arquitectura
Realice sus cambios: git commit -m 'feat: añadir decodificador x86_64'
Suba la rama: git push origin feature/nueva-arquitectura
Cree una solicitud de extracción (Pull Request)

Convención de commits

Seguimos Conventional Commits:

feat: Nueva funcionalidad
fix: Corrección de errores
refactor: Refactorización de código
docs: Documentación
test: Pruebas

Licencia

Este proyecto está licenciado bajo la Licencia AGPL-3.0.

¿Por qué AGPL-3.0?

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✅ Cláusula de uso en red — Proporcionar la funcionalidad de este software como servicio de red también requiere la divulgación del código fuente
✅ Protege la tecnología central — Evita el uso comercial de código cerrado del motor de protección
✅ Amigable para la comunidad — Libre para estudiar, investigar y mejorar — las mejoras deben compartirse
✅ Licencias comerciales — Para uso comercial de código cerrado, contacte al autor para una licencia comercial

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Este proyecto está diseñado para proporcionar protección legítima de la propiedad intelectual a desarrolladores de software, ayudando a proteger algoritmos centrales y código crítico en software comercial contra ingeniería inversa no autorizada o robo.

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El(los) autor(es) no será(n) responsable(s) por ninguna consecuencia directa o indirecta resultante del uso de este software por parte de cualquier persona

Al descargar, usar o distribuir este software, reconoce que ha leído y aceptado los términos anteriores

Autor

LeoChen — @LeoChen-CoreMind

Protección VM	ISA personalizada	Opcodes mapeados aleatoriamente — los ingenieros inversos no pueden identificar directamente la semántica de las instrucciones
OpcodeCryptor	Cifrado de opcodes por instrucción	`enc[pc] = op[pc] ^ (key ^ (pc * 0x9E3779B9))`
Inversión de bytecode	Inversión del orden de ejecución	Las instrucciones se almacenan en orden inverso; el intérprete recorre hacia atrás
Entrada tokenizada	Trampolín de 3 instrucciones	La función original se reemplaza con una entrada tokenizada, ocultando la ubicación real del bytecode
Despacho indirecto	Tabla de saltos de punteros a función	Se llena en tiempo de ejecución en la pila, rompiendo las referencias cruzadas de IDA


_{Lista de funciones}	_{Análisis y selección}	_{Opciones de protección}

_{Registros en tiempo real}	_{Protección completada}

`-func`	—	Nombre(s) de función a proteger (separados por comas)
`-addr`	—	Proteger por dirección (`0xINICIO-0xFIN[:nombre]`)
`-o`	`input.vmp`	Ruta del archivo de salida
`-v`	`false`	Salida detallada (mostrar desensamblado)
`-strip`	`true`	Eliminar tabla de símbolos
`-debug`	`false`	Generar archivo de mapeo de depuración ARM64 → bytecode de VM
`-token`	`true`	Modo de entrada basado en tokens
`-info`	`false`	Solo imprimir información del ELF

Movimiento de datos	3	MOV_IMM64, MOV_IMM32, MOV_REG
Aritmética/Lógica	21	ADD, SUB, MUL, XOR, AND, OR, SHL, SHR, ASR, NOT, ROR, UMULH + variantes _IMM
Acceso a memoria	8	LOAD/STORE 8/16/32/64
Bifurcación/Salto	13	JMP, JE, JNE, JL, JGE, JGT, JLE, JB, JAE, JBE, JA, TBZ, TBNZ
Comparación	6	CMP, CMP_IMM, CCMP_REG, CCMP_IMM, CCMN_REG, CCMN_IMM
Pila	2	PUSH, POP
Sistema/Especial	8	NOP, HALT, RET, CALL_NATIVE, CALL_REG, BR_REG, SVC, MRS
SIMD	2	VLD16, VST16
Total	63

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