Se você é um entusiasta das áreas de tecnologia da informação ou de inovação, deve entender que o desenvolvimento de um software ou um produto consiste em diversas etapas até a fase final.
Compreender o funcionamento de cada uma delas pode ser um desafio e é neste contexto que a engenharia reversa surge como uma ferramenta essencial. É ela quem vai desvendar os segredos de cada objeto.
Ferramenta fundamental na busca pelo conhecimento de como algo foi concebido e construído, ou seja, como este objeto existe e funciona.
Quer entender tudo sobre?
Leia este artigo até o fim, que vamos praticar a Engenharia Reversa na Engenharia Reversa.
O que é engenharia reversa?
Para começar, vale resumir com um exemplo: quando criança você tinha o costume de desmontar seus brinquedos? Se sim, talvez fizesse isso por puro instinto, mas, lá no fundo, você estava praticando a engenharia reversa ou a reverse engineering, em inglês, como também é popularmente conhecida.
Ao longo do processo, num simples ato de desconstruir um objeto, a criança não apenas desvenda os segredos do brinquedo, mas também adquire noções básicas sobre lógica, resolução de problemas e pensamento analítico.
Em um simples movimento, a criança exemplifica um conceito profundo do universo tech e mostra como fazer a engenharia reversa.
De modo geral, Engenharia Reversa é o processo de desmontar, analisar e compreender um produto, dispositivo, programa de computador ou sistema existente para descobrir como ele funciona internamente e como foi projetado. Isso envolve examinar o produto final e tentar deduzir seu funcionamento, estrutura e design original, muitas vezes a fim de obter insights, criar versões melhoradas ou fazer alterações. Em resumo, a engenharia reversa envolve desmontar algo para entender como foi feito e como opera.
Para que serve e como ela funciona?
A engenharia reversa tem aplicações práticas em diversas áreas, mas em tecnologia, por exemplo, seu processo geral consiste em analisar detalhadamente para entender como é o funcionamento de um software.
Por exemplo, quando não se dispõe das especificações originais ou do código-fonte de um sistema, replicar as suas funcionalidades é o caminho. E para conseguir realizar uma análise detalhada do código ou do executável, será necessário ter conhecimento sólido da arquitetura de software.
O motivo é simples: isso ampliará a capacidade de interpretar e conseguir insights do sistema analisado.
Portanto, entender sobre arquitetura de software e soluções será importante para um trabalho mais completo com a engenharia reversa.
Abaixo, listamos algumas utilidades dela:
- Compreensão: entendimento interno de objetos, sistemas, dispositivos ou software, permitindo que engenheiros e pesquisadores compreendam como eles foram projetados e como podem replicar as suas funções.
- Inovação: ao compreenderem novos processos, os profissionais podem se inspirar para criar novas soluções, o que gera suporte para a criação de novos sistemas e produtos.
- Segurança: em práticas de hacking ético e de segurança de TI, ela também é aplicada. Especialistas analisam sistemas para identificar vulnerabilidades e, dessa maneira, podem melhorar a segurança.
- Análise de mercado: ao ser possível analisar produtos de concorrentes, consequentemente, suas características e tecnologias podem ser mapeadas.
- Recriação: recriar ou replicar funcionalidades, arquitetura ou designs semelhantes. Vale salientar que a engenharia reversa pode envolver questões legais e éticas, especialmente em relação à propriedade intelectual.
Engenharia reversa é crime?
Este ponto é importante para reforçar e entender que a legalidade da engenharia reversa pode variar dependendo das leis de propriedade intelectual e legislações locais em diferentes países.
Ou seja: depende!
Existem casos legais e ilegais, porém a ilegalidade está principalmente relacionada à violação dos direitos de propriedade intelectual e outras leis de proteção legal. Por isso, é necessário analisar as circunstâncias para entender se há, por exemplo, autorização do detentor dos direitos.
Muitas vezes, na engenharia reversa de software, o objetivo da sua aplicação pode ser malicioso, como a replicação para a pirataria. Isso faz com que, obviamente, caracterize uso ilegal e é crime.
Em outros casos, pode ser permitido, se for feito para fins legítimos, como interoperabilidade, pesquisa, educação ou segurança.
É importante ressaltar que a engenharia reversa deve ser realizada de maneira ética e legal. Muitos países têm regulamentações específicas sobre a engenharia reversa, portanto, é fundamental entender as implicações legais antes de iniciar esse processo. Além disso, a engenharia reversa pode ser complexa e demorada, exigindo habilidades técnicas avançadas em programação, sistemas operacionais e arquitetura de computadores.
Como fazer engenharia reversa?
A aplicação da engenharia reversa pode variar de acordo com o campo e o contexto em que você está trabalhando. Na área de software, ela é uma prática amplamente utilizada em diversos setores e campos e sua utilização pode variar dependendo da indústria, das necessidades e dos objetivos
Aqui estão algumas diretrizes gerais sobre como você pode aplicar:
Em software:
A engenharia reversa utilizada em software é um processo que pode ser realizado por diversas razões, como compreender um software legado, corrigir defeitos, melhorar a interoperabilidade, criar documentação ou até mesmo para fins maliciosos, como explorar vulnerabilidades de segurança.
Veja algumas etapas comuns envolvidas na engenharia reversa de software:
- Obtenção do código: primeiramente, você precisa obter acesso ao código-fonte, se disponível, ou ao código de máquina da aplicação que deseja analisar. Isso pode envolver a descompilação de um executável, desmontagem de um binário ou análise de código fonte quando disponível.
- Análise estática: nesta etapa, você examina o código-fonte ou o código de máquina sem executar o programa. Isso pode envolver a leitura e a compreensão do fluxo de controle, a identificação de funções, a análise de estruturas de dados e a identificação de padrões de código.
- Desmontagem de Código: a etapa de descompilação para transformar código executável em um formato mais próximo do código-fonte. Este processo acaba fazendo com que seja possível estudar e compreender a lógica do software. Se você estiver trabalhando com código de máquina, pode utilizar ferramentas de descompilação para converter o código de máquina de volta para código-fonte de alto nível, como C, C++ ou outras linguagens de programação.
- Análise dinâmica: nesta etapa, você executa o programa em um ambiente controlado e monitora seu comportamento. Isso pode envolver a depuração do software, a observação de chamadas de função, o rastreamento de valores de variáveis e a análise de saídas.
- Engenharia de código: Com base na análise estática e dinâmica, você começa a reconstruir a estrutura do software, identificar algoritmos e entender a lógica por trás do funcionamento do programa.
- Análise de Vulnerabilidades: esta etapa faz com que as se identifiquem possíveis vulnerabilidades e falhas de segurança em programas e aplicativos.
- Compatibilidade e Interoperabilidade: a necessidade é um software compatível com outros sistemas? Esta etapa da engenharia reversa de software pode ajudar a entender os protocolos e formatos de dados usados.
- Documentação e recriação: uma vez que você tenha uma compreensão sólida do software, você pode criar documentação detalhada, diagramas de fluxo, diagramas de classe ou até mesmo tentar recriar parte ou todo o software com base na sua compreensão.
Em APK:
A engenharia reversa de arquivos APK, que são pacotes de aplicativos Android, é uma prática bastante utilizada também para entender como um aplicativo funciona internamente, descobrir como certos recursos são implementados, corrigir problemas, desenvolver modificações ou até mesmo identificar vulnerabilidades de segurança.
O sistema desenvolvido pelo consórcio Open Handset Alliance, restringe o acesso do usuário e até mesmo de aplicativos aos recursos internos de seu sistema operacional, o que inclui os aplicativos instalados.
Para fortalecer ainda mais a segurança, a Google Play impede o download de aplicativos para computadores convencionais, permitindo-o somente para tablets e smartphones.
Os passos gerais que envolvem a engenharia reversa de um arquivo APK são parecidos com os realizados para software, são eles:
- Obtenção do APK: Primeiramente, você precisa obter o arquivo APK do aplicativo que deseja analisar. Isso pode ser feito através da instalação do aplicativo em um dispositivo Android e, em seguida, copiando o APK do dispositivo ou baixando o APK de uma fonte confiável, como a loja oficial Google Play.
- Descompilação: O próximo passo envolve a descompilação do APK, que é a conversão do código de máquina do aplicativo de volta para um formato de código-fonte de alto nível, como arquivos Java. Existem várias ferramentas disponíveis para realizar essa tarefa, como o APKTool, que é uma ferramenta de código aberto amplamente utilizada para descompilar e recompilar APKs.
- Análise de Código: Após a descompilação, você terá acesso ao código-fonte do aplicativo em formato Java (ou outras linguagens, dependendo da implementação). Você pode usar ferramentas de edição de código para examinar e analisar o código, entender a estrutura do aplicativo, identificar fluxo de controle, classes e métodos relevantes, bem como identificar recursos como layouts de interface do usuário, imagens e strings.
- Análise de Recursos: Além do código-fonte, os APKs contêm recursos como layouts XML, imagens, arquivos de configuração, entre outros. A análise desses recursos pode ajudar a compreender como a interface do usuário é construída e como os recursos são utilizados no aplicativo.
- Engenharia de Reversão de Recursos Binários: Em alguns casos, você pode encontrar partes do código que foram otimizadas e compiladas para código de máquina nativo. Ferramentas como descompiladores de código de máquina (por exemplo, o IDA Pro) podem ser usadas para entender e reverter essas partes do código.
- Testes e Depuração: Ao longo do processo de engenharia reversa, é importante testar o aplicativo modificado ou recompilado para verificar se as alterações feitas estão funcionando conforme o esperado. Ferramentas de depuração podem ser utilizadas para identificar problemas e corrigir erros.
Vale ressaltar novamente que a engenharia reversa deve ser realizada com responsabilidade e dentro dos limites legais. É essencial respeitar os direitos autorais, os termos de uso do aplicativo e a legislação de propriedade intelectual.
Veja exemplos de engenharia reversa em Black Mirror
O seriado Black Mirror – que está na plataforma do aplicativo de streaming Netflix – é uma série de ficção científica que explora as consequências da tecnologia na sociedade e sempre faz uma provocação em cada episódio.
Em muitos episódios, a série aborda alguns temas relacionados à manipulação de tecnologia, exploração e reversão de sistemas, por isso, trazemos até você uma lista de episódios da série Black Mirror que mergulham em conceitos relacionados à engenharia reversa.
Vale ressaltar que muitos conceitos são explorados em contextos futuristas e muitas vezes distópicos, mas, ainda assim, vale conferir.
“White Christmas” (Episódio 4, Temporada 2)
Neste episódio, uma tecnologia avançada é empregada para alterar a percepção temporal de um indivíduo, levando a uma forma de retrocesso ou “rebobinagem” de eventos. Essa manipulação acarreta consequências obscuras e questões éticas complexas.
“Hated in the Nation” (Episódio 6, Temporada 3)
Na trama, a tecnologia de engenharia reversa é usada para manipular abelhas robóticas, originalmente criadas para polinização, transformando-as em agentes assassinos.
“USS Callister” (Episódio 1, Temporada 4)
Aqui, as mentes das pessoas são replicadas e aprisionadas em uma simulação de realidade virtual, onde ficam sob o domínio de um personagem central. Esse enredo aborda a ideia de controle e manipulação de maneira profunda.
Embora não seja o foco principal do projeto, a série frequentemente se aprofunda em conceitos que envolvem a manipulação e retrocesso da tecnologia, investigando as ramificações éticas e sociais que podem emergir desses cenários futuristas com o uso da engenharia reversa.
Quais ferramentas são utilizadas na engenharia reversa de softwares?
Há uma variedade de ferramentas para auxiliar no desenvolvimento, gerenciamento e análise de projetos de software. Para exemplificar, listamos aqui as principais para quem atua nesta frente.
- Debugger
Um debugger é uma ferramenta que permite executar um programa passo a passo, inspecionando o estado da memória, dos registradores e do fluxo de execução em tempo real.
- Disassembler
Um disassembler é uma ferramenta utilizada para traduzir o código de máquina (formato binário) em uma linguagem de programação de baixo nível chamada código de montagem (assembly).
- Decompiler
Enquanto um disassembler converte código de máquina em código de montagem, um decompiler vai além, tentando reconstruir estruturas de controle, variáveis e lógica em uma linguagem de programação mais próxima do código original.
- Editores Hex
Editores hexadecimais, comumente conhecidos como editores hex, capacitam os especialistas a inspecionar e interagir diretamente com o conteúdo binário de arquivos. Isso inclui executáveis, bibliotecas e diversos tipos de dados.
- Resource Hacker
Essa ferramenta permite visualizar, editar e extrair recursos incorporados em arquivos executáveis (EXE), bibliotecas (DLL), arquivos de controle (OCX) e outros tipos de arquivos binários.
Qual a profissão que trabalha nessa área?
Se você chegou até esta parte do nosso artigo, certamente se interessa muito pela engenharia reversa. Um ponto interessante é que não existe uma formação específica para se tornar um profissional desse mercado, o que amplia o leque para quem deseja ingressar.
Em muitas instituições acadêmicas e programas educacionais, especialmente aqueles voltados para a área de tecnologia da informação, a engenharia reversa ocupa um papel significativo como objeto de estudo.
O que isso significa?
Que muitas profissões estão aptas para lidar com a engenharia reversa de alguma maneira. Abaixo, listamos algumas:
- Arquiteto de Software: pode utilizar a engenharia reversa de várias maneiras para auxiliar no entendimento, manutenção e aprimoramento de sistemas de software existentes. A arquitetura de software aproveita a engenharia reversa para entender sistemas legados, identificar padrões de design, detectar problemas de desempenho e segurança, entre outras coisas.
Conheça o bootcamp de Arquitetura de Software da XP Educação e aprenda os conceitos fundamentais com as melhores práticas e as ferramentas mais utilizadas em projetos arquiteturais.
- Pesquisador de Engenharia Reversa: sim, existem profissionais que se especializam exclusivamente em engenharia reversa, trabalhando em projetos de análise de software, hardware e sistemas diversos.
- Engenheiro de Software: utilizam a engenharia reversa para analisar programas, depurar problemas, entender sistemas legados e otimizar código.
- Analista de Jogos: fazem uso para entender a lógica de jogos, modificações de desenvolvedores e melhorias de desempenho.
- Pesquisador de Segurança Cibernética: comumente utilizada por estes profissionais para analisar malware, identificar vulnerabilidades, avaliar ameaças e desenvolver contramedidas.
- Analista de Malware: estes especialistas desmontam códigos maliciosos para entender seu funcionamento, identificar suas funcionalidades e desenvolver métodos de detecção.
- Engenheiro de Hardware: utilizam para entender componentes eletrônicos, firmwares embarcados e sistemas.
- Engenheiro de Segurança de Software: utilizam engenharia reversa para identificar e corrigir vulnerabilidades de segurança em aplicativos.
- Consultor de TI: costumam entender sistemas legados, propor melhorias e fornecer soluções personalizadas através da engenharia reversa.
- Pesquisador Acadêmico: acadêmicos e pesquisadores podem usar a engenharia reversa como parte de estudos e projetos de pesquisa em ciência da computação, engenharia elétrica e áreas afins.
O que achou?
Ficou claro que à medida que avançamos em direção a um mundo cada vez mais digital, a engenharia reversa terá papel vital na inovação, segurança cibernética e na compreensão dos sistemas que nos cercam.
Para continuar por dentro do universo de tech, acompanhe os conteúdos da XP Educação aqui no blog e também nas redes sociais.
