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《IDA Pro与Ghidra联合分析ARM单片机固件实战课程》

ARM Cortex-M固件逆向实战：IDA Pro与Ghidra联合分析，从加载到Patch全流程

课程规模
图文体系
30个系统小节
总字数约 10.9 万字，配套5张动态热点交互图表、14张矢量图、19个表格
适宜人群
人群定位
有项目经验的嵌入式工程师
调试优化与稳定性排障人员
进阶开发者与架构性能提升需求者
配套资料
内容特色
本课程配套：部署流程图、配置参数表、部署验收清单
每份资料都对应章节任务、检查点或复盘材料
帮助你把学习内容转成可复查结果
学习收获
落地结果
掌握IDA Pro与Ghidra联合逆向工作流
能独立完成固件功能逆向与修改项目
提升ARM固件调试、安全分析与架构理解能力
阶段 01 · 第 01-05 节

基础认知篇

基础认知篇：快速上手固件逆向环境与ARM Cortex-M基础

01
课程导论：ARM Cortex-M固件逆向场景与IDA Pro+Ghidra联合工作流
  • 关键对象
  • 课程目标
  • 课程导论
流程清单
02
固件二进制获取与边界确认：BIN / HEX / ELF格式解析与加载地址推断
  • ELF格式解析
  • 常见固件格式差异
  • VTOR向量表
执行清单
03
IDA Pro 7.7 ARM处理器模块配置与Thumb / ARM模式自动切换
  • 参数配置项
  • 处理混合指令集固件
  • 确保反汇编正确性
配置
04
Ghidra 10.4 ARM加载器与自动分析脚本：固件导入与初始反编译
  • 固件导入
  • 在Ghidra中导入
  • 运行默认分析脚本
脚本
05
中断向量表定位与异常处理函数识别：STM32F103复位与NMI入口
  • 复位与NMI入口
  • VTOR向量表
  • 错误码定位
执行清单
阶段 02 · 第 06-10 节

核心机制篇

核心机制篇：深入理解外设映射、函数边界与RTOS调度

06
外设寄存器基址与内存映射恢复：STM32F4 GPIO与USART寄存器定义
  • STM32F4
  • 利用SVD文件或手动
  • 最小代码样例
代码
07
函数边界识别与调用约定修复：ARM ATPCS规范与栈帧重建
  • ATPCS规范
  • 模块边界收敛
  • 关键对象
执行清单
08
全局变量与静态数据区重建：BSS段、常量池与字符串交叉引用
  • BSS段
  • 数据引用定位全局变量
  • 重建结构体数组
执行清单
09
内联函数与编译器优化代码还原：Keil / MDK O3优化后控制流修复
  • 性能取舍表
  • 最小代码样例
  • 关键对象
代码
10
固件中RTOS任务与调度器识别：FreeRTOS任务控制块与切换点
  • RTOS任务协同
  • 任务栈配置
  • 操作清单
执行清单
阶段 03 · 第 11-15 节

工程实现篇

工程实现篇：破解加密算法、通信协议与Bootloader分区

11
固件中加密算法定位与数据流追踪：AES / SHA256密钥与IV提取
  • SHA256密钥
  • 最小代码样例
  • 追踪密钥
执行清单
12
固件中通信协议逆向：UART自定义协议帧解析与CRC校验还原
  • CRC校验
  • 最小代码样例
  • 关键对象
执行清单
13
固件中Bootloader与应用程序分区识别：跳转表与向量表重映射
  • VTOR向量表
  • 区分Boot
  • 与应用程序分区识别
执行清单
14
固件中Flash操作函数定位：写 / 擦除 / 锁定与读保护绕过分析
  • 锁定与读保护绕过分析
  • 识别Flash控制器
  • 风险升级
执行清单
15
固件中硬件抽象层(HAL)库函数识别：STM32 HAL_Delay与GPIO_Toggle
  • STM32
  • 最小代码样例
  • 成果范围
代码
阶段 04 · 第 16-20 节

调试验证篇

调试验证篇：协同使用IDA与Ghidra，还原状态机与驱动

16
IDA Pro与Ghidra协同工作流：导入Ghidra反编译结果到IDA
  • 导入Ghidra反编
  • 最小代码样例
  • 在IDA中作为注释或
代码
17
固件中状态机与事件驱动逻辑还原：按键扫描与LED闪烁模式
  • 按键扫描
  • switch-cas
  • 状态转移表
流程清单
18
固件中定时器与PWM配置逆向：TIM寄存器与中断服务函数分析
  • 最小代码样例
  • 参数配置项
  • 执行步骤链
代码
19
固件中ADC采样与数据处理链路还原：DMA传输与滤波算法
  • DMA传输
  • DMA缓冲队列
  • ADC采样链路
配置
20
固件中SPI / I2C外设驱动逆向：从寄存器配置到数据收发流程
  • 参数配置项
  • 分析SPI
  • 还原外设通信时序
配置
阶段 05 · 第 21-25 节

高级专题篇

高级专题篇：Patch固件、绕过校验、重打包实战

21
固件中看门狗与低功耗模式分析：IWDG配置与Stop模式入口
  • 参数配置项
  • 最小代码样例
  • 分析功耗管理策略
代码
22
固件中错误处理与异常栈回溯：HardFault定位与诊断信息提取
  • 定位与诊断信息提取
  • Handler
  • 提取错误状态寄存器
执行清单
23
固件Patch实战：修改固件中GPIO电平或串口波特率
  • 修改固件中GPIO电
  • 在IDA中定位关键赋
  • 修改二进制并验证效果
执行清单
24
固件Patch进阶：绕过固件启动校验或功能限制
  • CRC校验
  • 修改跳转指令或NOP
  • 固件Patch进阶
执行清单
25
固件重打包与校验修复：CRC / 校验和重新计算与固件刷写
  • CRC校验
  • 生成可刷写的BIN文
  • 操作清单
执行清单
阶段 06 · 第 26-30 节

项目收束篇

项目收束篇：脚本自动化与两个完整综合项目

26
Ghidra脚本自动化分析：Python脚本批量标记外设与函数
  • 最小代码样例
  • Ghidra脚本自动
  • 执行步骤链
脚本
27
IDA Pro IDC / IDAPython脚本辅助分析：批量注释与交叉引用导出
  • 批量注释
  • 最小代码样例
  • 关键对象
脚本
28
固件中安全启动与签名验证分析：RSA / ECDSA公钥提取与验证逻辑
  • ECDSA公钥提取
  • 最小代码样例
  • 启动回滚链路
流程清单
29
综合实战一：逆向某STM32F103固件，提取UART通信协议与固件版本号
  • 逆向某STM32F1
  • 提取UART通信协议
  • 最小代码样例
素材清单
30
综合实战二：修改固件中LED闪烁频率并绕过启动自检，生成新固件刷写验证
  • 启动回滚链路
  • 生成新固件刷写验证
  • CRC校验
流程清单