Detecção e identificação de comportamento evasivo em executáveis para Windows usando instrumentação binária dinâmica

dc.contributor.advisor1Feitosa, Eduardo Luzeiro
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5939944067207881eng
dc.contributor.referee1Souto, Eduardo James Pereira
dc.contributor.referee1Latteshttps://lattes.cnpq.br/3875301617975895eng
dc.contributor.referee2Martins, Gilbert Breves
dc.contributor.referee2Latteshttps://lattes.cnpq.br/4932200790121123eng
dc.creatorCampelo, Henrique Borges
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/1498777369044225eng
dc.creator.orcidhttps://orcid.org/0009-0007-2183-4847eng
dc.date.issued2026-04-09
dc.description.abstractIn the current technological landscape, characterized by the continuous evolution and sophistication of digital threats, malware analysis has become fundamental for developing new defense strategies capable of efficiently protecting information systems. For this purpose, analysis via reverse engineering is a crucial technique. It is imperative to understand the evasive strategies adopted by malware to optimize the analysis process, as these are designed to evade conventional analysis methods, demanding more sophisticated approaches for identification and neutralization. This research focuses on the understanding, detection, and mitigation of the primary evasive techniques used by malware on Windows systems, as well as on identifying the protection tools employed by malware creators, such as Themida and Obsidium. These tools aim to obstruct and complicate analysis by experts and security tools, allowing for a more precise delimitation of the analysis scope and ensuring a more effective response against malicious behaviors. The main objective of this work is to develop strategies to detect evasive tactics used by malicious software and to identify the protection tools used, in order to enhance and streamline malware detection and analysis processes. To achieve this objective, this work also presents Contradef, a dynamic binary instrumentation (DBI) tool built on Intel Pin, specifically designed to observe, log, and mitigate the evasive behavior of Windows binaries during execution. The tool logs indicators of evasive behavior while preserving the transparency of the environment. The evaluation was conducted with real, protected samples executed in a virtualized environment similar to that used by analysts, demonstrating that Contradef is capable of revealing the hidden execution flow, reducing the impact of environment probing, and producing analysis traces at the API, instruction, and memory levels. The main contributions are: (i) the systematization of contemporary evasive techniques; (ii) a practical approach to support researchers and security professionals in the analysis of evasive malware; and (iii) an analysis of some of the anti-analysis strategies of the Themida and Obsidium protectors.eng
dc.description.resumoNo cenário tecnológico atual, marcado pela evolução contínua e pelo aprimoramento das ameaças digitais, a análise de software malicioso torna-se fundamental para o desenvolvimento de novas estratégias de defesa, capazes de proteger eficientemente os sistemas informáticos. Para esse propósito, a análise por meio de engenharia reversa é uma técnica crucial. É imperativo compreender as estratégias evasivas adotadas por malwares para otimizar o processo de análise, pois estas são projetadas para evadir os métodos convencionais de análise, exigindo abordagens mais sofisticadas para identificação e neutralização. Esta pesquisa foca na compreensão, detecção e mitigação das principais técnicas evasivas usadas por malwares em sistemas Windows, bem como na identificação das ferramentas de proteção empregadas por criadores de malwares, como Themida e Obsidium, que visam obstruir e complicar a análise por especialistas e ferramentas de segurança, permitindo uma delimitação mais precisa do escopo de análise e garantindo uma resposta mais eficaz contra comportamentos maliciosos. O objetivo principal deste trabalho é desenvolver estratégias para detectar táticas evasivas utilizadas por softwares maliciosos e identificar as ferramentas de proteção utilizadas, com o intuito de aprimorar e agilizar os processos de detecção e análise de malwares. Para alcançar tal objetivo, este trabalho também apresenta a Contradef, uma ferramenta de instrumentação binária dinâmica construída sobre o Intel Pin, projetada especificamente para observar, registrar e mitigar o comportamento evasivo de binários Windows durante a execução. A ferramenta registra indícios de comportamento evasivo além de preservar a transparência do ambiente. A avaliação foi conduzida com amostras reais protegidas e executadas em ambiente virtualizado semelhante ao utilizado por analistas, demonstrando que a Contradef é capaz de revelar o fluxo de execução oculto, reduzir o impacto de sondagens de ambiente e produzir trilhas de análise em nível de API, instrução e memória. As principais contribuições são: (i) a sistematização de técnicas evasivas contemporâneas; (ii) uma abordagem prática para apoiar pesquisadores e profissionais de segurança na análise de malware evasivo; e (iii) uma análise de algumas das estratégias de anti-análise dos protetores Themida e Obsidium.eng
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationCAMPELO, Henrique Borges. Detecção e identificação de comportamento evasivo em executáveis para Windows usando instrumentação binária dinâmica. 2026. 113 f. Dissertação (Mestrado em Informática) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2026.eng
dc.identifier.urihttps://tede.ufam.edu.br/handle/tede/11741
dc.languageporeng
dc.publisherUniversidade Federal do Amazonaseng
dc.publisher.countryBrasileng
dc.publisher.departmentInstituto de Computaçãoeng
dc.publisher.initialsUFAMeng
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Informáticaeng
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectMalware evasivopor
dc.subjectInstrumentação Binária Dinâmica (DBI)por
dc.subjectDetecção de técnicaspor
dc.subjectFerramenta de análisepor
dc.subjectEngenharia reversapor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA: CIENCIA DA COMPUTACAO: METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO: ENGENHARIA DE SOFTWAREeng
dc.subject.otherEngenharia reversa - Programas de computadorpor
dc.subject.otherMalware (Software)por
dc.thumbnail.urlhttps://tede.ufam.edu.br/retrieve/94854/DISS_HenriqueCampelo_PPGI.pdf.jpg*
dc.titleDetecção e identificação de comportamento evasivo em executáveis para Windows usando instrumentação binária dinâmicaeng
dc.title.alternativeDetection and identification of evasive behavior in Windows executables using dynamic binary instrumentationeng
dc.title.alternativeDetección e identificación del comportamiento evasivo en ejecutables de Windows mediante instrumentación binaria dinámicaspa
dc.typeDissertaçãoeng

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