静态分析系列1-南大软件分析2.1 认识Java的Soot静态分析框架（待补充）

Posted 2022-05-20 pumpkin.zhu

文章目录

• • 前言
  • • Soot 的类型三地址码：Jimple
    • Soot 相关链接
  • Soot 是什么？
  • • Soot 最初的作用
    • 官方旧指南：2008年1.1版本
    • 教程入门部分
    • • Introduction：主要介绍处理哪些文件
      • Running Soot
      • Disassembling classfiles（反编译类文件）
  • Soot 做了哪些工作？

前言

Soot 的类型三地址码：Jimple

李樾老师的《软件分析》课程02（Intermediate Representation）中介绍了 3AC（3-Address Code，三地址码），并且使用 Soot 的 IR 举例介绍真实场景下的三地址码：Jimple（typed 3-address code）。

由于 Java 是有类型的，静态分析很多时候要用到语言的类型信息，所以 Java 的三地址码是带类型的，即 typed。

Soot 相关链接

另外李樾老师还提到，在科研工作或企业工作中研究 Java 静态分析时，Soot 是难以避开的一个框架。而且软件分析的课程作业，也是基于 Soot 进行设计。

相关链接：Soot 项目地址、Soot 教程地址

Soot 是什么？

Soot 最初的作用

参考文章：Soot为什么经常被用作Instrumentation的Framework？

其实Soot最开始设计的时候，主要目的就是为了对Java字节码程序进行优化，这里的优化就是指执行效率或者运行速度方面的优化。最初设计时，Soot支持三种“中间表示方法”（Intermediate Representation）：Baf，Jimple和Grimp。

所以，Soot最初的作用，就是为了提高Java程序的执行效率（由于Java程序和C/C++相比起来，在先天上就执行效率较低）。1999 年编写的最初的文章，最后通过12个大型的benchmarks实验说明，经过Soot处理后，在interpreter中的执行效率提高了8%，在Just-In-Time（JIT）型的编译器中的执行效率提高了21%。

官方旧指南：2008年1.1版本

[Soot学习笔记][3]通过Soot API生成Hello World程序 系列文章记录了一些对 Soot教程 的学习，其中提到了 《A Survivor’s Guide to Java Program Analysis with Soot》，是 Soot 教程指定的发布于 2018 年的旧指南。

旧指南阅读地址，不得不说，47页的英文文档第一次打开让我有些望而生畏，参考文章中提到该指南，这才给了我第二次打开该英文文档的勇气。

化整为零，啃下文档5-7页的第一章导论并不过分吧？慢慢适应英文文档，读完导论在该节写下自己的个人理解即可。

教程入门部分

Introduction：主要介绍处理哪些文件

教程文档地址

处理单个文件： Soot 通常处理一堆类。这些类可以采用以下三种格式之一：

• Java 源代码，即 .java 文件，
• Java 字节码，即 .class 文件，以及
• Jimple 源，即.jimple 文件。

其中 Jimple 是 Soot 的主要中间表示，一个三地址代码，基本上是一种简化的 Java 版本，只需要大约 15 种不同的语句。您可以指示 Soot 将 .java 或 .class 文件转换为 .jimple 文件或反之。

Soot 的类路径： Soot 有自己的类路径，并且只会从该路径上的 JAR 文件或目录加载文件。默认情况下，这个路径是空的。

处理整个目录： 可以使用-process-dir选项使用 Soot 处理整个目录或 JAR 文件。

处理某些类型的文件： 略

应用程序类与库类： Soot 实际处理的类称为应用程序类。这与库类相反，Soot 不处理库类，仅用于类型解析。应用程序类通常是那些在命令行上明确声明的类，或者那些驻留在通过-process-dir。

Running Soot

Disassembling classfiles（反编译类文件）

Soot 做了哪些工作？