Rust продолжает завоевывать популярность как мощный и безопасный язык программирования, идеально подходящий для разработки системных инструментов и низкоуровневого ПО. В последние годы внимание экспертов в области информационной безопасности привлекла уникальная возможность управлять внутрянками компилятора Rust и использовать его для создания шеллкода – маленьких машинных программ, зачастую использующихся в оффенсивных методах и исследовании безопасности. В этом материале подробно рассмотрим, как «привести» компилятор Rust к тому, чтобы компилировать одиночные файлы как шеллкод, как правильно настраивать окружение, писать минимальный шеллкод на Rust и извлекать исполняемый бинарник для дальнейшего использования. Начнем с концептуальной части: что означает управление компилятором и зачем оно нужно? Rust предоставляет внутренний модуль rustc_driver, который позволяет «встраивать» сам компилятор rustc в ваши проекты в виде структуры с методами. Такой подход дает разработчикам возможность программно вызывать компилятор, передавая ему параметры и исходные файлы, а также анализировать и изменять синтаксическое дерево программ в процессе компиляции.
Для специалистов, занимающихся оффенсивным программированием, подобная функциональность открывает путь к упаковке компилятора внутрь одного бинарного файла, из которого уже можно «выковыривать» полезный шеллкод. Это позволяет обойти некоторые ограничения и автоматизировать процесс создания готовых к эксплуатации снарядов. Следующий этап – подготовка инфраструктуры. Для работы с rustc_driver требуется использовать nightly-сборку Rust, так как этот модуль находится в экспериментальном статусе и недоступен в стабильной версии. В корневом каталоге проекта создается файл rust-toolchain.
toml с указанием нужного ночного канала и обязательных компонентов, таких как rustc-dev, rust-src и llvm-tools-preview. Такая настройка гарантирует совместимость компилятора, используемого самим проектом, и встраиваемого экземпляра. Главный файл проекта, обычно main.rs, начинается с объявления фичи rustc_private и подключения внешней crate rustc_driver. На этом этапе важно отметить, что IDE и средства автодополнения могут ругаться на неразрешенный crate, но это известное поведение, связанное с экспериментальностью.
В проект добавляется простейшая структура MyCallbacks, реализующая трейт Callbacks из rustc_driver, необходимый для корректной работы вызова компилятора, хоть и не реализующий никакой функционал. Важная часть – создание файла shellcode.rs с комплектом директив и кода, позволяющим сгенерировать минимальный шеллкод. Здесь отключается стандартная библиотека с помощью no_std, убирается точка входа main, подключается feature start для возможности самостоятельного старта. Затем прописывается функция _start с внешним вызовом и без манглинга, определяемая в секции .
text.payload для удобного поиска в исполняемом файле. Функция гарантированно возвращает 0, что соответствует инструкциям xor eax, eax и ret в машинном коде и является стандартным способом корректного завершения. Для удовлетворения требований Rust компилятора реализуется минимальный panic_handler, который просто зацикливается в случае паники, обеспечивая хоть какую-то обработку. Вызов компилятора через rustc_driver осуществляется с передачей массива аргументов, схожего с командной строкой rustc.
В аргументах содержатся опции для отключения стандартных библиотек, статической линковки, оптимизации под размер, демонстрация отсутствия паники через опцию panic=abort и, что важно, генерация объектного файла (опция --emit=obj). Полученный объектный файл(shellcode.o) – это уже чистый низкоуровневый бинарник, который можно дальше использовать как шеллкод. Следующим шагом является его очистка и извлечение шеллкода. Применяется команда strip для удаления лишних символов и таблиц, после чего с помощью objcopy из файла вытягиваются заданные секции .
text.payload, .text и .data в отдельный бинарный файл shellcode.bin.
Полученный бинарник можно изучить с помощью hexdump или xxd, что подтвердит наличие простейших x86_64 инструкций, выполняющих возврат 0. Все эти шаги показывают эффективный и достаточно гибкий путь упаковки шеллкода на Rust с помощью внутреннего компилятора. Это открывает множество вариантов развития. С одной стороны, можно создавать более сложные шеллкоды с собственными функциями и вызовами системных вызовов. С другой, подобный подход станет основой для разработки загрузчиков формата COFF и других низкоуровневых компонентов.
Опыт создания такого шеллкода требует понимания внутренностей компилятора, особенностей целевой архитектуры и вызовов операционной системы. Необходимость использования новейших nightly-сборок и экспериментальных API накладывает ограничения, но одновременно дает простор для экспериментов и инноваций. В заключение отметим, что данный способ компиляции одиночных Rust-файлов в шеллкод предоставляет мощный инструмент разработчикам, изучающим безопасность и низкоуровневое программирование. Его можно адаптировать под различные платформы и задачи, а полученный шеллкод легко интегрируется в более сложные оффенсивные утилиты и фреймворки. Изучение и применении методов, описанных здесь, открывает перспективы для создания уникальных, компактных и эффективных программ, которые работают там, где традиционные подходы могут быть излишне громоздкими или ограниченными.
Для углубленного понимания полезны дополнительные ресурсы, включая официальное руководство по разработке компилятора Rust, статьи по созданию freestanding Rust-бинарников и примеры проектов, реализующих собственные загрузчики. Специалисты, заинтересованные в оффенсивном программировании и создании шеллкода на Rust, найдут этот подход крайне полезным и перспективным для дальнейшего освоения.
![Visualizing Homotopy Groups [video]](/images/2C6551D7-7323-4820-9125-9020097946C3)
