Обратная разработка

Иное название этого понятия в «Реинжиниринг»; см. также другие значения.

Обра́тная разрабо́тка (обратный инжиниринг, реверс-инжиниринг; англ. reverse engineering) в исследование некоторого устройства или программы, а также документации на него с целью понять принцип его работы и, чаще всего, воспроизвести устройство, программу или иной объект с аналогичными функциями, но без копирования как такового.

Применяется обычно в том случае, если создатель оригинального объекта не предоставил информации о структуре и способе создания (производства) объекта. Использование обратной разработки может противоречить закону об авторском праве и патентному законодательству.

В настоящее время под словами «reverse engineering» чаще всего понимается т. н. clean room reverse engineering, то есть процесс, при котором одна группа разработчиков анализирует машинный код программы (в сленге хакеров для этого процесса используется также выражение «обратный инжиниринг» или «реверсный инжиниринг»), составляет алгоритм данной программы на псевдокоде, либо, если программа является драйвером какого-либо устройства, составляет исчерпывающие спецификации интересующего устройства. После получения спецификаций другая группа разработчиков пишет собственный драйвер на основе полученных спецификаций или алгоритмов. Такой подход позволяет избежать обвинений в нарушении авторских прав на исходную программу, так как по законам, к примеру в США, подпадает под понятие «fair use», то есть добросовестного использования оригинальной программы. Результат обратной разработки редко идентичен оригиналу, что и позволяет избежать ответственности перед законом.

Сферы применения обратной разработки

Электроника

• Копирование различных электронных блоков без фактической разработки. Известно, что многие элементы, в частности, ТТЛ различных компаний и национальных стандартов, взаимозаменяемы. Например, американская серия интегральных схем 7400 и её советский аналог К(Р)155.
• Процессор Am386 компании AMD создан ради совместимости с чипом 80386 фирмы Intel и в пользу экономической целесообразности.
• Процессоры Super386 38600SX и 38600DX компании Chips and Technologies созданы методом ОР.

Программное обеспечение

Исследование и обратная разработка программ обычно осуществляются с целью дальнейшей модификации, копирования, или, например, написания генераторов ключей, алгоритм работы которых получен на основе анализа алгоритма их проверки. Также исследование программ применяется с целью получения некоторых закрытых сведений о внутреннем устройстве программы в о протоколе сетевого обмена с сервером, аппаратным средством, ключом защиты или о взаимодействии с другой программой. Ещё одна область применения в получение информации о способах экспортирования данных из многочисленных проприетарных форматов файлов.

С развитием Интернета популярные операционные системы и программы всё интенсивнее исследуются на предмет обнаружения в них уязвимостей или т. н. «дыр». В дальнейшем найденные дыры могут использоваться для получения несанкционированного доступа к удалённому компьютеру или компьютерной сети. C другой стороны, обратная разработка применяется при исследовании антивирусными компаниями вредоносного ПО c целью добавления его сигнатур в базы своих продуктов.

Одним из широко известных примеров обратной разработки является исследование BIOS персонального компьютера IBM, ставшее серьёзным шагом на пути развития производства IBM-совместимых компьютеров сторонними производителями. Создание сервера Samba (входящего в состав ОС GNU/Linux и работающего с серверами на базе ОС Windows) также потребовало обратной разработки используемого Microsoft протокола SMB. Создание многих ICQ-клиентов также потребовало обратной разработки протокола ICQ.

Обратная разработка программного обеспечения производится с помощью следующих методик.

1. Анализ обмена данными, наиболее распространённый в обратной разработке протоколов обмена данными, который производится с помощью анализатора шины и пакетного сниффера для прослушивания шины компьютера и компьютерной сети соответственно.
2. Дизассемблирование машинного кода программы для получения её листинга на языке ассемблера. Этот способ работает на любой компьютерной программе, но требует достаточно много времени, особенно для неспециалиста.
3. Декомпиляция машинного или байт-кода программы для создания исходного кода на некотором языке программирования высокого уровня.

Базы данных

Может использоваться при создании реляционной модели базы данных.

Промышленность

Обратная разработка продукта конкурента с целью узнать его устройство, принцип работы и оценить возможности создания аналога.

Так например, ряд производителей фототехники, таких как Sigma, Tamron, Tokina и Carl Zeiss, выпускают объективы с байонетом типа Canon EF. Они созданы методом обратной разработки, а их производители не имеют доступа к спецификациям Canon. Компания Canon не гарантирует корректную работу объективов сторонних разработчиков на своих фотоаппаратах.

Военная промышленность

Jerry cans

Самыми известными фактами обратной разработки во время второй мировой войны являлись:

• Немецкие канистры для бензина в в британских и американских войсках заметили, что немцы имели очень удобные канистры. Они скопировали эти канистры, и те получили название Jerry cans (от слова «gerrys» в от «Germans»).
• Туполев Ту-4 в некоторое количество американских бомбардировщиков B-29 при совершении вылетов в Японию были вынуждены садиться в СССР. Советские военные, которые не имели подобных стратегических бомбардировщиков, решили скопировать B-29. Через несколько лет они разработали Ту-4, практически полную копию. В то же время, двигатели, вооружение и радиоэлектронное оборудование Ту-4 не было копиями соответствующих систем В-29.
• Миномёты в немцы в военные годы успешно скопировали советские трофейные 120 мм миномёты, которые взяли себе на вооружение под именем Granatwerfer 42.
• Автомат Калашникова в недавно руководство ОАО «Ижмаш» заявило, что около половины всех АК в мире в «контрафактные» (то есть, производимые без лицензии и передачи технологий), из-за чего Россия недополучает около миллиарда долларов в год.

Программное обеспечение

Анализ исходного кода

С широким применением IDEF (и предшествующей методологии в SADT) связано возникновение основных идей популярного ныне понятия в BPR (бизнес-процесс-реинжиниринг).

Существуют программы, которые предоставляют как возможность восстановления (обратный, reverse) по исходному коду общего системного проекта (классы, связь между ними и т. п.), так и прямой генерации исходного кода на основе созданного проекта (функциональных блоков бизнес-процесса):

• Rational Rose (фирмы Rational Software)
• Visual Paradigm
• StarUML
• diamFC

См. также

• GNU Ferret
• Язык ассемблера
• Взлом программного обеспечения
• Контрактная разработка электроники

Литература

• Samuelson P., Scotchmer S. The Law and Economics of Reverse Engineering // The Yale Law Journal, Vol. 111, No. 7 (May, 2002), pp. 1575-1663

Ссылки

• AMD: 30 лет гонки за лидером
• Методы и технологии реинжиниринга ИС