Hexdump es una utilidad que muestra el contenido de los archivos binarios en formato hexadecimal, decimal, octal o ASCII. Es una utilidad para la inspección y se puede utilizar para la recuperación de datos, la ingeniería inversa y la programación.
Aprender los conceptos básicos
Hexdump proporciona salida con muy poco esfuerzo de su parte y, dependiendo del tamaño del archivo que esté mirando, puede haber una gran cantidad de salida. A los efectos de este artículo, cree un archivo PNG de 1x1. Puede hacer esto con una aplicación de gráficos como GIMP o Mtpaint, o puede crearlo en una terminal con ImageMagick.
Aquí hay un comando para generar un PNG de 1x1 píxeles con ImageMagick:
$ convert -size 1x1 canvas:black pixel.png
Puede confirmar que este archivo es un PNG con el archivo comando:
$ file pixel.png
pixel.png: PNG image data, 1 x 1, 1-bit grayscale, non-interlaced
Quizás se pregunte cómo el archivo El comando puede determinar qué tipo de archivo es. Coincidentemente, eso es lo que hexdump revelará. Por ahora, puede ver su gráfico de un píxel en el visor de imágenes de su elección (se ve así: . ), o puede ver lo que hay dentro del archivo con hexdump :
$ hexdump pixel.png
0000000 5089 474e 0a0d 0a1a 0000 0d00 4849 5244
0000010 0000 0100 0000 0100 0001 0000 3700 f96e
0000020 0024 0000 6704 4d41 0041 b100 0b8f 61fc
0000030 0005 0000 6320 5248 004d 7a00 0026 8000
0000040 0084 fa00 0000 8000 00e8 7500 0030 ea00
0000050 0060 3a00 0098 1700 9c70 51ba 003c 0000
0000060 6202 474b 0044 dd01 138a 00a4 0000 7407
0000070 4d49 0745 07e3 081a 3539 a487 46b0 0000
0000080 0a00 4449 5441 d708 6063 0000 0200 0100
0000090 21e2 33bc 0000 2500 4574 7458 6164 6574
00000a0 633a 6572 7461 0065 3032 3931 302d 2d37
00000b0 3532 3254 3a30 3735 353a 2b33 3231 303a
00000c0 ac30 5dcd 00c1 0000 7425 5845 6474 7461
00000d0 3a65 6f6d 6964 7966 3200 3130 2d39 3730
00000e0 322d 5435 3032 353a 3a37 3335 312b 3a32
00000f0 3030 90dd 7de5 0000 0000 4549 444e 42ae
0000100 8260
0000102
Lo que está viendo es el contenido del archivo PNG de muestra a través de una lente que quizás nunca haya usado antes. Son exactamente los mismos datos que ve en un visor de imágenes, codificados de una manera que probablemente no le resulte familiar.
Extracción de cadenas familiares
El hecho de que el volcado de datos predeterminado parezca no tener sentido, no significa que carezca de información valiosa. Puede traducir esta salida o al menos las partes que realmente se traducen, a un juego de caracteres más familiar con --canonical opción:
$ hexdump --canonical foo.png
00000000 89 50 4e 47 0d 0a 1a 0a 00 00 00 0d 49 48 44 52 |.PNG........IHDR|
00000010 00 00 00 01 00 00 00 01 01 00 00 00 00 37 6e f9 |.............7n.|
00000020 24 00 00 00 04 67 41 4d 41 00 00 b1 8f 0b fc 61 |$....gAMA......a|
00000030 05 00 00 00 20 63 48 52 4d 00 00 7a 26 00 00 80 |.... cHRM..z&...|
00000040 84 00 00 fa 00 00 00 80 e8 00 00 75 30 00 00 ea |...........u0...|
00000050 60 00 00 3a 98 00 00 17 70 9c ba 51 3c 00 00 00 |`..:....p..Q<...|
00000060 02 62 4b 47 44 00 01 dd 8a 13 a4 00 00 00 07 74 |.bKGD..........t|
00000070 49 4d 45 07 e3 07 1a 08 39 35 87 a4 b0 46 00 00 |IME.....95...F..|
00000080 00 0a 49 44 41 54 08 d7 63 60 00 00 00 02 00 01 |..IDAT..c`......|
00000090 e2 21 bc 33 00 00 00 25 74 45 58 74 64 61 74 65 |.!.3...%tEXtdate|
000000a0 3a 63 72 65 61 74 65 00 32 30 31 39 2d 30 37 2d |:create.2019-07-|
000000b0 32 35 54 32 30 3a 35 37 3a 35 33 2b 31 32 3a 30 |25T20:57:53+12:0|
000000c0 30 ac cd 5d c1 00 00 00 25 74 45 58 74 64 61 74 |0..]....%tEXtdat|
000000d0 65 3a 6d 6f 64 69 66 79 00 32 30 31 39 2d 30 37 |e:modify.2019-07|
000000e0 2d 32 35 54 32 30 3a 35 37 3a 35 33 2b 31 32 3a |-25T20:57:53+12:|
000000f0 30 30 dd 90 e5 7d 00 00 00 00 49 45 4e 44 ae 42 |00...}....IEND.B|
00000100 60 82 |`.|
00000102
En la columna de la derecha, verá los mismos datos que están a la izquierda pero presentados como ASCII. Si observa detenidamente, puede seleccionar información útil, como el formato del archivo (PNG) y, en la parte inferior, la fecha y la hora en que se creó el archivo y se modificó por última vez. Los puntos representan símbolos que no están presentes en el conjunto de caracteres ASCII, lo cual es de esperar porque los formatos binarios no están restringidos a letras y números mundanos.
El archivo El comando sabe desde los primeros 8 bytes qué es este archivo. La especificación libpng alerta a los programadores sobre lo que deben buscar. Puede ver que dentro de los primeros 8 bytes de este archivo de imagen, específicamente, está la cadena PNG . Ese hecho es significativo porque revela cómo el archivo comando sabe qué tipo de archivo informar.
También puede controlar cuántos bytes hexdump pantallas, lo cual es útil con archivos de más de un píxel:
$ hexdump --length 8 pixel.png
0000000 5089 474e 0a0d 0a1a
0000008
No tienes que limitar hexdump a PNG o archivos gráficos. Puede ejecutar hexdump contra los binarios que ejecuta diariamente, como ls, rsync o cualquier formato binario que desee inspeccionar.
Implementando cat con hexdump
La terminal de Linux
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Si lee la especificación PNG, puede notar que los datos en los primeros 8 bytes se ven diferentes a lo que hexdump proporciona. En realidad, son los mismos datos, pero se presentan usando una conversión diferente. Entonces, la salida de hexdump es cierto, pero no siempre es directamente útil para usted, dependiendo de lo que esté buscando. Por esa razón, hexdump tiene opciones para formatear y convertir los datos sin procesar que descarga.
Las opciones de conversión pueden volverse complejas, por lo que es útil practicar primero con algo trivial. Aquí hay una pequeña introducción al formato hexdump salida al volver a implementar el gato dominio. Primero, ejecuta hexdump en un archivo de texto para ver sus datos sin procesar. Por lo general, puede encontrar una copia de la licencia GNU General Public License (GPL) en algún lugar de su disco duro, o puede usar cualquier archivo de texto que tenga a mano. Su salida puede diferir, pero aquí le mostramos cómo encontrar una copia de la GPL en su sistema (o al menos parte de ella):
$ find /usr/share/doc/ -type f -name "COPYING" | tail -1
/usr/share/doc/libblkid-devel/COPYING
Ejecute hexdump en contra:
$ hexdump /usr/share/doc/libblkid-devel/COPYING
0000000 6854 7369 6c20 6269 6172 7972 6920 2073
0000010 7266 6565 7320 666f 7774 7261 3b65 7920
0000020 756f 6320 6e61 7220 6465 7369 7274 6269
0000030 7475 2065 7469 6120 646e 6f2f 0a72 6f6d
0000040 6964 7966 6920 2074 6e75 6564 2072 6874
0000050 2065 6574 6d72 2073 666f 7420 6568 4720
0000060 554e 4c20 7365 6573 2072 6547 656e 6172
0000070 206c 7550 6c62 6369 4c0a 6369 6e65 6573
0000080 6120 2073 7570 6c62 7369 6568 2064 7962
[...]
Si la salida del archivo es muy larga, use --length (o -n para abreviar) para que sea manejable por ti mismo.
Los datos sin procesar probablemente no significan nada para usted, pero ya sabe cómo convertirlos a ASCII:
hexdump --canonical /usr/share/doc/libblkid-devel/COPYING
00000000 54 68 69 73 20 6c 69 62 72 61 72 79 20 69 73 20 |This library is |
00000010 66 72 65 65 20 73 6f 66 74 77 61 72 65 3b 20 79 |free software; y|
00000020 6f 75 20 63 61 6e 20 72 65 64 69 73 74 72 69 62 |ou can redistrib|
00000030 75 74 65 20 69 74 20 61 6e 64 2f 6f 72 0a 6d 6f |ute it and/or.mo|
00000040 64 69 66 79 20 69 74 20 75 6e 64 65 72 20 74 68 |dify it under th|
00000050 65 20 74 65 72 6d 73 20 6f 66 20 74 68 65 20 47 |e terms of the G|
00000060 4e 55 20 4c 65 73 73 65 72 20 47 65 6e 65 72 61 |NU Lesser Genera|
00000070 6c 20 50 75 62 6c 69 63 0a 4c 69 63 65 6e 73 65 |l Public.License|
[...]
Esa salida es útil pero difícil de manejar y difícil de leer. Para formatear hexdump de salida más allá de lo que ofrecen sus propias opciones, use --format (o -e ) junto con códigos de formato especializados. La forma abreviada utilizada para formatear es similar a printf usos del comando, así que si está familiarizado con printf declaraciones, puede encontrar hexdump formato más fácil de aprender.
En volcado hexadecimal , la secuencia de caracteres %_p le dice a hexdump para imprimir un carácter en el conjunto de caracteres predeterminado de su sistema. Toda la notación de formato para --format la opción debe ir entre comillas simples :
$ hexdump -e'"%_p"' /usr/share/doc/libblkid-devel/COPYING
This library is fre*
software; you can redistribute it and/or.modify it under the terms of the GNU Les*
er General Public.License as published by the Fre*
Software Foundation; either.version 2.1 of the License, or (at your option) any later.version..*
The complete text of the license is available in the..*
/Documentation/licenses/COPYING.LGPL-2.1-or-later file..
Esta salida es mejor, pero sigue siendo un inconveniente para leer. Tradicionalmente, los archivos de texto UNIX asumen un ancho de salida de 80 caracteres (porque hace mucho tiempo, los monitores tendían a caber solo 80 caracteres de ancho).
Si bien esta salida no está limitada por el formato, puede forzar hexdump para procesar 80 bytes a la vez con opciones adicionales. Específicamente, al dividir 80 por uno, puedes decir hexdump para tratar 80 bytes como una unidad:
$ hexdump -e'80/1 "%_p"' /usr/share/doc/libblkid-devel/COPYING
This library is free software; you can redistribute it and/or.modify it under the terms of the GNU Lesser General Public.License as published by the Free Software Foundation; either.version 2.1 of the License, or (at your option) any later.version...The complete text of the license is available in the.../Documentation/licenses/COPYING.LGPL-2.1-or-later file..
Ahora el archivo se procesa en fragmentos de 80 bytes, pero ha perdido el sentido de nuevas líneas. Puedes agregar el tuyo propio con \n carácter, que en UNIX representa una nueva línea:
$ hexdump -e'80/1 "%_p""\n"'
This library is free software; you can redistribute it and/or.modify it under th
e terms of the GNU Lesser General Public.License as published by the Free Softwa
re Foundation; either.version 2.1 of the License, or (at your option) any later.
version...The complete text of the license is available in the.../Documentation/
licenses/COPYING.LGPL-2.1-or-later file..
Ahora (aproximadamente) ha implementado el gato comando con hexdump formato.
Controlar la salida
El formateo es, de manera realista, cómo haces hexdump útil. Ahora que está familiarizado, al menos en principio, con hexdump formato, puede hacer la salida de hexdump -n 8 coincida con la salida del encabezado PNG como se describe en el libpng oficial espec.
Primero, sabes que quieres hexdump para procesar el archivo PNG en fragmentos de 8 bytes. Además, puede saber por reconocimiento de enteros que la especificación PNG está documentada en decimal, que se representa mediante %d según el hexdump documentación:
$ hexdump -n8 -e'8/1 "%d""\n"' pixel.png
13780787113102610
Puede hacer que la salida sea perfecta agregando un espacio en blanco después de cada número entero:
$ hexdump -n8 -e'8/1 "%d ""\n"' pixel.png
137 80 78 71 13 10 26 10
La salida ahora es una coincidencia perfecta con la especificación PNG.
Hexdumping por diversión y beneficio
Hexdump es una herramienta fascinante que no solo le enseña más sobre cómo las computadoras procesan y convierten la información, sino también sobre cómo funcionan los formatos de archivo y los binarios compilados. Debería intentar ejecutar hexdump en archivos al azar a lo largo del día mientras trabaja. Nunca se sabe qué tipo de información puede encontrar, ni cuándo puede ser útil tener esa información.