二进制文件可视化(二)

前不久看到了几个二进制文件可视化的项目,做了一些了解,通过可视化可以看出加壳或者加密文件,在纹理结构上和正常文件还是有较大区别。

而且可视化对文件格式不敏感,任何文件都可以查看其可视化结果。

二进制文件可视化

可视化数据源可分为以下两类:

  • 二进制文件可视化

  • 二进制熵可视化

绘图的方式有几种方法:

  • 传统的一维序列转二维。如固定图像宽度,对序列进行reshape
  • 使用希尔伯特曲线

这两种方法其实都是空间填充曲线的子类,有兴趣可以了解。

二进制文件可视化(二)

绘图的色彩也可分为以下

  • 灰度图,直接生成就是灰度图

  • 彩色图,不同区域设定不同颜色,如portex【1】中的分了以下五种色类

    # 分别对应不同的颜色 0xff, 0x00, 可见ASCII码, 不可及ascii码,非ascii码	 
  • 彩色图,直接使用多通道,即每三个连续的字节作为一个通道的值,源自【2】

二进制文件可视化(二)

灰度图以及熵

分别将原始二进制文件可视化,熵可视化,这里使用了最简单的可视化方法。

def bin2image(content, resize=True):     """     binary to gray image     """     width = imagesize(len(content))     fh = np.frombuffer(content, dtype=np.uint8)     rn = len(fh)/width     fh = np.reshape(fh[:int(rn)*width],(int(rn),width))      im = Image.fromarray(fh)     if resize:         im = im.resize((244,244))     return im  def H(data):     ''' Calculate the entropy of a given data block '''     c = np.bincount(data, minlength=256)      p = c.astype(np.float32) / len(data)     wh = np.where(c)[0]     H = np.sum(-p[wh] * np.log2(         p[wh]))     return H  def block_entropy(data, window=1024, step=256):     Hbins = []     if data.shape[0] < window:         Hbin = H(data)         Hbins.append(Hbin)     else:         shape = data.shape[:-1] + (data.shape[-1] - window + 1, window)         strides = data.strides + (data.strides[-1],)         blocks = np.lib.stride_tricks.as_strided(data, shape=shape, strides=strides)[::step, :]          for block in blocks:             Hbin = H(block)             Hbins.append(Hbin)     return Hbins  def bin2entropy(content, block_size=1024, step=256, resize=True):     """     following resources: https://github.com/gcmartinelli/entroPy/blob/master/entropy.py     but fatser 6x time     """     data = np.frombuffer(content, dtype=np.uint8)     entropy_list = block_entropy(data, block_size, step)     width = imagesize(len(entropy_list))*2     rn = len(entropy_list)/width     matrix = np.reshape(entropy_list[:int(rn)*width],(int(rn),width))      im = Image.fromarray(matrix * 255/8)     if resize:         im = im.resize((244,244))     return im 

结果如下图所示。可视化之后就可以作进一步分析了,比如对比加壳和正常文件;使用可视化图进行恶意识别。

另外,此处的二进制熵可视化主要参考【3】,但是进行了改进,比【3】中原始的方法计算熵图快了6倍以上。

二进制文件可视化(二)

二进制文件可视化(二)

源码见 github: https://github.com/Aida-yy/binai/blob/main/binai/feature_extraction/image.py

【1】https://github.com/struppigel/PortEx

【2】Binary File’s Visualization and Entropy Features Analysis Combined with Multiple Deep Learning Networks for Malware Classification

【3】https://github.com/gcmartinelli/entroPy

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