.NET6实现破解Modbus poll点表配置文件

郑子铭

发布于 2023-12-13 11:18:38

1910

发布于 2023-12-13 11:18:38

文章被收录于专栏：DotNet NB && CloudNative

📢欢迎点赞：👍 收藏 ⭐留言 📝 如有错误敬请指正，赐人玫瑰，手留余香！
📢本文作者：由webmote 原创
📢作者格言：新的征程，我们面对的不仅仅是技术还有人心，人心不可测，海水不可量，唯有技术，才是深沉黑夜中的一座闪烁的灯塔！

序言

Modbus 协议是工控领域常见的一种通信协议，而Modbus Poll无疑是其中最好用的Master软件了，通过自定义的点表，可以通过查表的方式，快速的去响应主从机的动作和状态。

其中使用的点表配置文件格式为mbp，今天，我们的目标就是这个文件！

其中，对我们有意义的数据有起始地址，功能代码，点表列表数据，如何获取呢？

1. 分析文件格式

先谷歌一下，在百度一下，并未发现有人解析过mbp格式的文件，经过在官网的浏览，没有发现任何有用的信息，可见该文件格式是私密格式，如果给作者发邮件，不知道能否得到作者大大的指点，有社牛的朋友，可以试试。

据chatgpt说： Modbus Poll 是一个用于 Modbus 通信协议的 Windows 应用程序，它允许用户进行 Modbus 通信的监视和测试。Modbus Poll 使用 MBP 格式来保存配置文件，其中包含了 Modbus 通信配置和设置。要解析 Modbus Poll 的 MBP 格式文件，需要了解该文件的具体结构和存储的内容。通常来说，MBP 文件是一个二进制文件，保存了 Modbus Poll 的配置信息，如串口设置、Modbus 寄存器的地址、功能码、数据格式等。

不过Chatgpt并没有鸟用。

好鸟一身毛，让我们打开mbp，直接查看吧。

好家伙，这文件也太不精简了，这么多预留字段，如何下手啊？

好的思路，胜过一千行代码，来吧，让我们打开Beyond Compare屠龙软件，多加一行点表，看看HEX有啥不同。

经过缜密的比对，已经看出来头信息的格式定义，以及点表的定义位置，那么，让我们打开VS，开启码农生活。

2. 解析文件头

本来想采用结构体定义，不过有些字段是可变长度的，处理起来并没有那么容易，干脆一不做二不休，直接使用接口定义解析。

public interface IParser
    {
        int Size { get; }
        /// <summary>
        /// 解析buffer
        /// </summary>
        /// <param name="buffer"></param>
        /// <param name="start">开始解析的地址</param>
        /// <returns>解析读取了多少字节</returns>
        int Parse(byte[] buffer, int start =0);
    }

通过size，返回该类的所占的字节长度，通过parse的返回值，获取buffer的当前指针。

定义好接口后，那么我们就来实现头的解析。

public class MbpHeader : IParser
    {
        public int Flag;
        public int Version;
        public int FuncCode;
        public int StartAddress;
        public int PointTableSize;
        public byte[] Reserve;
        public int Size { get; private set; }
        public MbpHeader()
        {
            Flag = 0x2454;
            Version = 0x00A8;
            FuncCode = 0;
            StartAddress = 0;
            PointTableSize = 0;
            Reserve = new byte[508];
            Size = 0x20C;
        }

        public int Parse(byte[] buffer, int start = 0)
        {
            int i = start;
            var flag = BitConverter.ToInt32(buffer, i);
            //if(flag != 0x2454 && flag != 0x2648)
            //{
            //    throw new NotSupportedException("报文头不对，不能解析");
            //}
            i += 4;
            var ver  = BitConverter.ToInt32(buffer, i);
            //if(ver != Version)
            //{
            //    throw new NotSupportedException("报文版本不对，不能解析");
            //}
            i += 4;
            FuncCode = BitConverter.ToInt32(buffer, i);
            i += 4;
            StartAddress = BitConverter.ToInt32(buffer, i);
            i += 4;
            PointTableSize = BitConverter.ToInt32(buffer, i);
            i += Reserve.Length;

            this.Size = i;
            return i;
            
        }
    }

代码中的Flag和Version是我们推测来的，不过经测试，大概率和版本有关。这里注释掉对版本的限制，可以支持多个版本的解析。

3.解析点表列表

经过排查，点表的解析定在 0x20C的位置上，从这里开始进行循环检测。代码如下：

public class MbpPointTable : IParser
    {
        public int[] Flags { get; set; }       
        public MbpTableItem Item { get; set; }       
        public int Size { get; private set; }
        public MbpPointTable()
        {
            Flags = new int[12];
            Item = new MbpTableItem();
        }

        public int Parse(byte[] buffer, int start = 0)
        {
            Size = 0;
            if (buffer == null) return 0;

            var i = start;
            if(buffer.Length < start + 4 * Flags.Length)
            {
                return 0;
            }
            for(var j=0; i < start + 4*Flags.Length; i+=4,j++)
            {
                Flags[j] = BitConverter.ToInt32(buffer, i);
            }
            //0xFF FE FF
            i += 3;           
            var size = Item.Parse(buffer, i);           
            i += size;
            //解析值
            var flag3 = BitConverter.ToInt32(buffer, i);
            if(flag3 == 0x55555555)
            {
                Size = i + 4 - start;
                return i+4;
            }
            else
            {
                return -1;
            }               
        }

    }

为了更方便的标识点表数据，还需要增加一个tableItem类。

public class MbpTableItem : IParser
    {
        public int Size { get; private set; }
        public byte Len { get; set; }
        public string Name { get; set; }

        public Int16 Value { get; set; }

        public int Parse(byte[] buffer, int start = 0)
        {
            if (buffer == null) return 0;
            if(buffer.Length> start)
            {
                Len = buffer[start];
                if(buffer.Length >= (start +1 + 2* Len))
                {
                    if (Len > 0)
                    {
                        this.Name += Encoding.Unicode.GetString(buffer, start + 1, 2 * Len);
                    }
                    else
                    {
                        this.Name = String.Empty;
                    }

                    return 1+ 2*Len;
                }
                else
                {
                    return 0;
                }
            }

            return 0;
        }       
    }

这里采用Unicode对名称进行解析，以支持中文名称。

4.测试例子

为了测试，还需要封装一个mbpFile的类，这里利用该类读取文件内容，并送给上述类进行解析。代码如下：

var p = @"D:\遥测v1.0.1(7).mbp";
MbpFile mbp = new MbpFile(p);

Console.WriteLine($"header: func = {mbp.Header.FuncCode}, start = {mbp.Header.StartAddress}, item={mbp.Header.PointTableSize}");
var i = 0;
foreach(var item in mbp.PointTables)
{
    Console.WriteLine($"点表定义{i++}: {item.Item.Name} {item.Item.Value}"); 
}

输出结果如下：