Magic Numbers De geheime codes die programmeurs verbergen op uw pc

Sinds de eerste persoon 5318008 op een rekenmachine schreef, hebben nerds geheime nummers op je pc verborgen en deze gebruikt om te onderhandelen over geheime handshakes tussen applicaties en bestanden. Vandaag bekijken we een paar van de leukere voorbeelden.

Wat zijn Magic Numbers?

De meeste programmeertalen gebruiken een 32-bits geheel getal om bepaalde soorten gegevens achter de schermen weer te geven - intern wordt het nummer opgeslagen in RAM of door de CPU gebruikt als 32 enen en nullen, maar in de broncode wordt het in beide uitgeschreven normale decimale indeling, of als hexadecimale indeling, die de getallen 0 tot en met 9 en de letters A tot en met F gebruikt.

Wanneer het besturingssysteem of een applicatie het type bestand wil bepalen, kan deze naar het begin van het bestand kijken voor een speciale markering die het type bestand aangeeft. Een PDF-bestand kan bijvoorbeeld beginnen met de hexadecimale waarde 0x255044462D312E33, wat gelijk staat aan "% PDF-1.3" in ASCII-indeling, of een ZIP-bestand begint met 0x504B, wat gelijk is aan "PK", die afstamt van het oorspronkelijke PKZip-hulpprogramma. Door naar deze 'handtekening' te kijken, kan een bestandstype gemakkelijk worden geïdentificeerd, zelfs zonder andere metadata.

Gecompileerde Java Class-bestanden beginnen met CAFEBABE

Het Linux-hulpprogramma "bestand" kan worden gebruikt vanaf de terminal om het type bestand te bepalen - in feite leest het de magische getallen uit een bestand genaamd "magie".

Wanneer een toepassing een functie wil aanroepen, kan deze waarden doorgeven aan die functie met behulp van standaardsoorten zoals integer, die kunnen worden uitgedrukt in de broncode in hexadecimale indeling. Dit geldt met name voor constanten, dat zijn identificatiegegevens die zijn gedefinieerd met door mensen leesbare namen zoals AUTOSAVE_INTERVAL, maar ze verwijzen naar werkelijke waarden voor geheel (of ander) type. Dus in plaats van dat een programmeur een waarde van 60 uittypt telkens wanneer deze de functie in de broncode aanroept, kunnen ze de constante AUTOSAVE_INTERVAL gebruiken voor betere leesbaarheid. (Constanten worden meestal gemakkelijk herkend omdat ze in hoofdletters zijn geschreven).

Al deze voorbeelden kunnen vallen onder de term Magic Numbers, omdat ze een specifiek hexadecimaal getal kunnen hebben om een functie of bestandstype correct te laten werken ... als de waarde niet correct is, zal deze niet werken. En wanneer een programmeur een beetje plezier wil hebben, kunnen ze deze waarden definiëren met hexadecimale getallen die iets in het Engels spellen, ook wel hexspeak genoemd.

Plezier met magische nummers: enkele opmerkelijke voorbeelden

Elke AppleScript eindigt met FADEDEAD

Als je snel de Linux-broncode bekijkt, zul je zien dat voor het aanroepen van het systeem _reboot () onder Linux een "magische" variabele moet worden doorgegeven die gelijk is aan het hexadecimale getal 0xfee1dead. Als iets probeerde die functie te bellen zonder eerst die magische waarde door te geven, zou er gewoon een fout terugkeren.

De GUID (globally unique identifier) voor een BIOS-opstartpartitie in het GPT-partitioneringsschema is 21686148-6449-6E6F-744E-656564454649, die de ASCII-reeks "Hah! IdontNeedEFI" vormt, een verwijzing naar het feit dat GPT normaal gesproken wordt gebruikt op computers die BIOS met UEFI verving, maar dat hoeft niet per se te zijn.

Microsoft verborg op bekende wijze 0x0B00B135 in hun Hyper-V virtueel-machine ondersteunende broncode ingediend bij Linux, waarna ze de waarde veranderden in 0xB16B00B5, en uiteindelijk schakelden ze over naar decimaal voordat het helemaal uit de broncode werd verwijderd.

Nog meer leuke voorbeelden zijn:

0xbaaaaaad - gebruikt door iOS-crashregistratie om aan te geven dat een log een stackshot is van het hele systeem.
0xbad22222 - gebruikt door iOS-crashregistratie om aan te geven dat een VoIP-app door iOS is vermoord omdat deze zich misdroeg.
0x8badf00d - (Ate Bad Food) gebruikt door iOS-crashlogboeken om aan te geven dat een toepassing te lang heeft geduurd om iets te doen en werd vermoord door de watchdog-time-out.
0xdeadfa11 - (Dead Fall) gebruikt door iOS-crashregistratie wanneer een app geforceerd wordt afgesloten door een gebruiker.
0xDEADD00D - gebruikt door Android om een VM-abortus aan te geven.
0xDEAD10CC (Dead Lock) gebruikt door iOS-crashregistratie wanneer een toepassing een resource op de achtergrond vergrendelt.
0xBAADF00D (slecht voedsel) gebruikt door de LocalAlloc-functie in Windows voor foutopsporing.
0xCAFED00D (Cafe-kerel) gebruikt door de pack200-compressie van Java.
0xCAFEBABE (Cafe Babe) gebruikt door Java als de identifier voor gecompileerde klassebestanden
0x0D15EA5E (ziekte) gebruikt door Nintendo op de Gamecube en Wii om aan te geven dat een normale boot is gebeurd.
0x1BADB002 (1 bad boot) gebruikt door de multiboot-specificatie als een magisch getal
0xDEADDEAD - gebruikt door Windows om een handmatig geïnitieerde debug-crash aan te geven, ook wel bekend als het Blue Screen of Death.

Dit zijn natuurlijk niet de enige, maar slechts een korte lijst met voorbeelden die leuk leken. Weet je nog meer? Vertel ons in de reacties.

Voorbeelden voor jezelf bekijken

U kunt meer voorbeelden zien door een hex-editor te openen en vervolgens een onbeperkt aantal bestandstypen te openen. Er zijn veel freeware hex-editors beschikbaar voor Windows, OS X of Linux - zorg er gewoon voor dat je voorzichtig bent bij het installeren van freeware om niet geïnfecteerd te raken met crapware of spyware.

Als een bijkomend voorbeeld beginnen herstelbeelden voor Android-telefoons zoals ClockworkMod met "ANDROID!" Indien gelezen in ASCII-formaat.

Notitie: ga niets veranderen terwijl je rondkijkt. Hex-editors kunnen dingen breken!