Protocol Reverse Engineering

When to Use

• Documenting an undocumented wire protocol from captures.
• Decoding structured traffic during an authorized analysis.

适用场景

• 自定义 TCP/UDP 二进制协议
• Protobuf / gRPC / FlatBuffers / MessagePack
• WebSocket / MQTT / 私有 RPC
• PCAP / PCAPNG 还原字段与状态机
• 客户端-服务端校验、序列号、加密帧头

不走本 skill

工作流

Phase 1 — 采集与分诊

□ 拿到样本：PCAP / 代理导出 / 客户端日志 / 二进制
□ 标记方向：C→S / S→C；是否有握手、心跳、重连
□ 固定头？魔数？长度字段？TLV？定长？
□ 是否压缩（zlib/gzip/lz4）或加密（AES/ChaCha 帧内）
□ tshark -r cap.pcap -T fields -e frame.number -e ip.src -e tcp.payload

Phase 2 — 帧布局还原

□ 对齐多个同类消息，找不变字节 / 自增序列号
□ 长度字段：大端/小端、含头/不含头
□ 校验：CRC16/32、checksum、HMAC 位置
□ 画出状态机：Connect → Auth → Ready → Request/Response → Close
□ 工具：Wireshark 自定义 dissector 草稿 / ImHex / 010 Editor 模板 / Kaitai Struct

Phase 3 — 序列化与加密

□ Protobuf：.proto 恢复（blackboxprotobuf / pbtk / protoc --decode_raw）
□ gRPC：HTTP/2 headers + protobuf body
□ 加密：找密钥派生（客户端 so/dll/JS）→ 联合 ida-reverse / js-reverse / apk-reverse
□ 重放：仅在授权 scope 内；先无害字段再敏感操作

Phase 4 — 产物

MUST 产出：
- 消息类型表（name / opcode / fields）
- 至少 1 条可复现的解码命令或脚本
- Evidence：原始 hex 摘录 + 解码结果（脱敏）

工具链

参考

• references/protocol-workflow.md — 帧布局与 Protobuf 速查
• 相关：../ida-reverse/ ../js-reverse/ ../firmware-pentest/ ../pentest-tools/

路由上下文

上游: MASTER-ROUTING R21 · routing.md
下游: 需客户端算法 → ida-reverse/js-reverse；需利用重放 → pentest-tools/api-security
同级: malware-analysis（C2 协议）、digital-forensics（流量取证）

任务完成自检

• 是否还原了消息布局或状态机（而非只贴 hex）？
• 是否有可复现解码命令？
• 是否遵守 scope / 脱敏？
• 是否回写 field-journal / 报告 Checklist？

Limitations

• Encrypted or session-keyed protocols need key material first.
• Stateful protocols may require long, varied capture sessions.

Adapted from zhaoxuya520/reverse-skill (MIT).