RXEngine

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RXEngine 是一个面向逆向分析自动化的 MCP 服务，融合 JavaScript 沙箱、Headless IDA、angr、qiling 和反混淆辅助能力。它适合作为本地分析工具或受控环境内的自动化逆向后端。

功能概览

• 通过 FastMCP 暴露统一工具入口。

• 使用 run_js 在受控 JavaScript 上下文中调用已注册的 Python/IDA 能力。

• 通过 Headless IDA 加载二进制并提供函数、反汇编、反编译、xref、patch 暂存等能力。

• 通过 qiling/unicorn 执行 shellcode 模拟、trace、字符串解密候选分析。

• 通过 angr/claripy 提供符号执行辅助能力。

• 通过 z3/z3ida 提供约束求解、bit-vector 表达式和轻量分支谓词分析能力。

• 通过 require('lab') 组合原语层提供沙箱闭环编排：锚点解析、分析黑板、unicorn 跟踪、交互调试、反混淆判定与 angr 路径跟随。

Related MCP server: headless-re-mcp

环境要求

• Python >=3.10,<3.14

• IDA Pro / IDA Home，且可执行 idat.exe 或对应平台的 headless IDA 可执行文件

• Windows 环境已验证；其他平台需要确认 IDA 路径、STPyV8 和二进制分析依赖是否可用

快速启动

python -m venv .venv
source .venv/Scripts/activate
pip install -r requirements.txt
cp .env.example .env
python main.py

Windows PowerShell 可使用：

python -m venv .venv
. .venv\Scripts\Activate.ps1
pip install -r requirements.txt
Copy-Item .env.example .env
python main.py

启动后默认使用 .env 中的 HOST、PORT 和 TRANSPORT。也可以通过命令行覆盖：

python main.py --host 127.0.0.1 --port 8888 --transport sse --ida-path "D:\IDA Professional 9.2\idat.exe"

配置项

真实 .env 不应提交到仓库；请从 .env.example 复制后在本机修改。

基本使用

启动服务后，MCP 客户端可以连接到：

http://127.0.0.1:8888/sse

MCP 工具面

工具面收敛为 9 个工具 + 2 个 prompt，分析闭环一律优先在 run_js 沙箱内完成：

MCP prompt（非工具）：exploit_prompt、deobfuscation_prompt，用于引导对应场景的分析模板。

常见流程：

1. 调用 set_binary_path 加载待分析二进制，或用 open_ida_database 打开已有 .idb/.ida/.i64。

2. 用 engine_status / engine_diagnostics 确认 session、依赖、黑板与沙箱状态。

3. 用 get_entry_points、disassemble_function、decompile_function 做独立快速只读查询。

4. 用 run_js 在沙箱内以 require('lab') 完成分析闭环；写回一律 staged：lab.annotate -> lab.preview() -> lab.commit()，改错用 lab.undo() 回退，持久化用 lab.save_idb(path)。

会话隔离

分析会话按 MCP 连接隔离：每个 SSE 连接拥有独立的 EngineSession（各自的 binary/IDA/黑板/保活 worker），互不污染；同一连接内的所有工具调用命中同一会话。默认最多 4 个并发会话（SessionManager(max_sessions=4)），空闲 30 分钟后回收；连接断开时对应会话（含 IDA 与 worker）立即释放。engine_status.sessions 返回 active/max/idle_ttl/fallback。

两点边界需要知道：

• 重连即新会话：身份绑定在传输连接上，而不是可配置的 token。客户端重连后需重新 set_binary_path，旧的 IDA 会话不会被继承。

• 无连接身份的调用共享 fallback 会话：stdio 传输、内部直接调用与测试都落到同一个 fallback 会话，行为与单会话模式一致。

set_binary_path / open_ida_database 会重置当前会话的 session_id 与黑板（换样本即换分析上下文），并回收其保活 worker，避免引擎缓存仍绑定旧样本。

MCP 工具异常兜底

RXEngine 在 FastMCP 工具分发边界统一捕获 Python 工具异常。单次工具失败不会继续向上传播为未处理异常，而是返回可恢复的结构化结果：

{
  "ok": false,
  "error_type": "RuntimeError",
  "message": "detector exited",
  "tool": "tool_name",
  "arguments": {"address": 4198400},
  "recoverable": true
}

字段含义：

• ok：false 表示本次调用失败，调用方不得把其余字段当作正常业务结果。

• error_type：原始 Python 异常类型，用于区分参数、状态、依赖和后端执行错误。

• message：可读错误信息。

• tool：失败的 MCP 工具名称。

• arguments：调用方提交的原始参数；非字典参数时为 null。

• recoverable：表示 MCP 会话仍可继续调用，不代表原调用适合原样重试。

Qiling 等工具可能额外返回嵌套的 error.type、error.message 和 error.details，其中包含模拟地址、寄存器或其他复现上下文。调用方应同时兼容顶层错误信封和工具专用错误字段。

run_js 支持 structured=True，返回机器可读结果而不是历史文本：{ok, text, result, error, traceback, run_id, generation, session_id, phase, timeout_s}。其中 error 是结构化信封；phase 标明失败阶段（session_busy / host_call_pending / executing / awaiting_host_call / worker_error / worker_exit）；host_call_abandoned 表示超时时宿主调用仍在执行；traceback 保留 worker 侧异常（此前被丢弃）。默认 structured=False 仍返回历史文本，两条路径的结果一致。

推荐的恢复顺序：

1. 每次调用先判断 ok === false，不要只依赖捕获 MCP 传输异常。

2. 参数错误先修正参数；未加载 IDA 时调用 set_binary_path 或 open_ida_database。

3. 状态或依赖异常先调用 engine_status 和 engine_diagnostics，再决定降级到静态分析、缩小范围或跳过当前步骤。

4. 仅对超时、暂态后端错误执行有限次数重试；参数错误、依赖缺失和确定性模拟 fault 不应原样循环重试。

5. 记录 tool、error_type、message 和必要的 error.details；持久化日志前对 arguments 中的敏感路径或数据脱敏。

run_js 在 spawn worker 进程中执行脚本，worker 默认跨调用保活（warm）：首次调用承担一次 extensions（angr/qiling/z3）重导入，后续调用复用同一进程，避免每轮重复支付冷启动。timeout 默认 30 秒、最大 300 秒；超时会销毁 worker 并返回 RunTimeout，STPyV8、Qiling/Unicorn、angr/Z3 等 worker 内原生扩展崩溃会返回 WorkerCrashed，两种情况下一轮都会重建 worker。切换 binary/IDB（set_binary_path / open_ida_database）也会先回收 worker，避免它的引擎缓存（如 angr project）仍绑定旧样本；单个 worker 默认服务 200 轮后主动回收。下一次调用使用新的 generation，FastMCP 主进程和当前 IDA facade 的 staged/history 保持可用。engine_status.sandbox 提供 generation、活动 run、host_calls_inflight、最近退出原因，以及 worker（warm / alive / pid / runs）。

如需每次调用都新建进程（例如定位跨轮状态污染），可在创建 SandboxSupervisor 时传 warm=False。

timeout 同样约束宿主调用（require(...) 触发的 IDA/扩展方法）。若超时发生时宿主调用仍在主进程执行，返回的 RunTimeout 会带 host_call_abandoned: true；在该调用真正结束前，新的 run_js 会返回 HostCallPending，set_binary_path / open_ida_database 也会拒绝切换 session，其他依赖 _require_ida 的工具同样会拒绝并提示重试，避免与未完成的 IDA 操作并发访问同一会话。

单个 session 同时只允许一个 run_js。脚本运行期间再次调用会返回 SessionBusy。结果仍保持若干 [log] ... 行加最终 => ... 行；脚本及 bridge 异常写入最终错误对象。可通过 max_log_lines、max_log_line_chars、max_log_chars 和 max_result_chars 限制返回文本，日志被截断时会注明实际命中的边界（行数/单行字符数/总字符数）。

沙箱内的 require(...) 结果屏蔽了以下划线开头的属性，避免脚本绕过 IDA staged 写策略直接访问底层对象。require.describe(name) 会返回宿主对象的真实公开属性清单，不因远程引用而变空。宿主返回的集合支持 for / list() / sum() 等迭代：可迭代对象经分页拉取（每页 512 项），不会再因一次性物化超过传输上限而失败；远程对象还会区分方法（可调用）与数据属性，属性链上的对象用路径引用回传，不会随访问次数膨胀（按名字解析结果缓存，跨轮仍指向当前会话）。分页在父进程侧的物化受 100000 项上限约束，超出返回结构化错误而不是静默截断。

当前进程隔离覆盖 run_js 路径。直接调用独立的 Qiling/angr MCP 工具仍在 FastMCP 进程内执行，其原生访问冲突不属于该 worker 边界；MCP 传输断开也仍需客户端重连。

JavaScript 沙箱中的 Z3

run_js 会在沙箱中提供 require(name)，用于获取已注册的分析能力。Z3 相关能力分为两个入口：

• require('z3')：纯 Z3 求解门面，适合构造约束、求解模型、简化表达式。

• require('z3ida')：面向 IDA 场景的 helper 层，复用 Z3 bit-vector 能力，并提供轻量指令/分支谓词分析入口。

require('z3')

var z3 = require('z3');

var x = z3.Int('x');
var y = z3.Int('y');
var s = z3.Solver();

s.add(z3.Gt(x, 0));
s.add(z3.Gt(y, 0));
s.add(z3.Eq(z3.Add(x, y), 10));

var result = s.check();
var model = s.model();
log(result + ': x=' + model.eval(x, true) + ', y=' + model.eval(y, true));

常用 API：

• 变量和值：Int(name)、Bool(name)、Real(name)、BitVec(name, bits)、bitvec(name, bits)、IntVal(value)、BoolVal(value)、BitVecVal(value, bits)、bvv(value, bits)

• 比较：Eq(a, b)、Ne(a, b)、Lt(a, b)、Le(a, b)、Gt(a, b)、Ge(a, b)、ULT(a, b)、ULE(a, b)、UGT(a, b)、UGE(a, b)

• 运算：Add(a, b)、Sub(a, b)、Mul(a, b)、BVAnd(a, b)、BVOr(a, b)、BVXor(a, b)、BVNot(a)、Shl(a, b)、LShR(a, b)、Extract(high, low, value)、Concat(...values)

• 逻辑：And(...args)、Or(...args)、Not(arg)、Implies(a, b)

• 求解：Solver()、solve(constraints)、isAlwaysTrue(expr)、isAlwaysFalse(expr)、simplify(expr)、exprToString(expr)、toString(obj)

solve(constraints) 返回普通 JS 友好的结构：

var x = z3.bitvec('x', 8);
var solved = z3.solve([z3.Eq(x, z3.bvv(1, 8))]);
log(solved.result + '/' + solved.model.x); // sat/0x01

bit-vector 模型值会以十六进制字符串返回，避免跨 JS/Python 边界时丢失大整数精度。

require('z3ida')

z3ida 提供与 z3 一致的常用 helper，并增加 IDA 相关入口：

var z3 = require('z3');
var z3ida = require('z3ida');

var x = z3ida.bitvec('x', 8);
var solved = z3ida.solve([z3.Eq(x, z3ida.bvv(1, 8))]);
log(z3ida.isAlwaysTrue(z3.Eq(x, x)) + '/' + solved.model.x);

可用 helper：

• bitvec(name, bits)

• bvv(value, bits)

• solve(constraints)

• isAlwaysTrue(expr)

• isAlwaysFalse(expr)

• simplify(expr)

• exprToString(expr)

IDA 相关入口：

• liftInstruction(ea, state)：读取并尝试提升单条指令。

• liftBlock(block_ea, state)：从基本块起点线性提升有限条指令。

• slicePredicate(branch_ea, opts)：从条件跳转向前回溯最近的 cmp / test 谓词。

• checkBranch(branch_ea, opts)：用 Z3 判断分支条件是否恒真、恒假或未知。

示例：

var ida = require('ida');
var z3ida = require('z3ida');

var r = z3ida.checkBranch(0x24F30, { window: 16, arch: 'x64' });
log(JSON.stringify(r, null, 2));

if (r.result === 'always_false') {
  ida.set_comment(0x24F30, '[z3] opaque predicate: always false\n' + r.simplified);
}

当前 z3ida 的指令语义是轻量实现，主要覆盖 x86/x64 常见 cmp / test 与部分条件跳转。完整 ISA 语义、内存别名、循环、跨函数数据流、ARM64 语义和复杂 flags 建模仍需要后续扩展。无 IDA 实例时，IDA 相关 API 会返回结构化错误，例如 error.type === 'ida_required'。

Lab 沙箱编排

run_js 内的 require('lab') 提供面向逆向闭环的组合原语层：以 IDA ea 为规范坐标，分析结论与证据写入分析黑板（跨 run_js 可读），所有写回走 staged 通道——先暂存、preview() 核对、显式 commit()。require('board') 直接暴露底层 AnalysisBoard（summary / counts / list / get / attach / save_snapshot / load_snapshot / artifact），供脚本直接查询。

会话与坐标

读与黑板

写回（staged-only）

所有 lab 暂存写共享 session 门面：跨 run_js 调用保持，require('ida').preview() 亦可见；commit 只改临时 IDB，落盘需 save_idb。

四个场景闭环

跟踪——IDA 函数 -> unicorn 跟踪 -> 调用/分支边、内存写、字符串候选归约后写入黑板。模拟 fault 容错：保留最大干净前缀，结果标 truncated 并附 fault：

var lab = require('lab');
var t = lab.trace('decrypt', {max_steps: 2000, timeout: 30, trace_mem: true});
log(t.trace_id + ' steps=' + t.steps + ' truncated=' + t.truncated);

调试——lab.emulate 返回活的 LabEmulator（仅本轮 run_js 内有效；参数用 IDA 地址，内部换算；map_segments: true 把 IDB 各段映射到原地址使全局数据引用可用，缺省 shellcode 模式只映射目标字节）：

var emu = lab.emulate(0x401000, {map_segments: true});
emu.step(16);                                   // -> {rip_ida, regs}
emu.regs(['rax']); emu.mem_read(0x405000, 32); emu.mem_write(0x405000, '00ff');
var sid = emu.save_state(); emu.restore_state(sid);
emu.bp(0x401200);                               // 观测断点（可带回调）
emu.run({until_ida: 0x401200, timeout: 10});
log(emu.to_ql(0x401200) + ' <-> ' + emu.to_ida(emu.rip()));
emu.trace({count: 200}); emu.record('mid-state');

反混淆——混淆扫描（opaque predicate / 常量折叠 / 间接跳转）+ z3 分支谓词判定 +（可选）具体执行确认：

var d = lab.deob(null, {limit: 1000});      // x 省略则全库扫描；opaque predicate 逐条附 z3 分支判定
var b = lab.solve_branch(0x401234, {concrete: true});  // always_taken / never_taken / symbolic，可加具体执行确认
lab.annotate(0x401234, b.comment);          // 结论先暂存，preview 核对后 commit

路径跟随——具体前缀 -> 符号探索 -> 约束模型 -> 具体验证：

var seed = lab.concrete_prefix(0x401000, {stop_at: 0x401100});
var p = lab.follow(0x401000, {goal: [0x4012a0], seed_regs: seed.regs, verify_concrete: true});

注意：follow 的 goal / avoid 必须是数组（元素为地址/符号名，可多个），实现按列表逐个换算 angr 地址，传标量会返回 ok:false。

语义说明：

• lab.follow 的 found 只在设置了 goal 时表示"到达 goal"；无 goal 时恒为 false，探索存活情况以 active_count 报告。

• verify_concrete 用 qiling 重放模型寄存器时自动忽略栈/IP 类寄存器（rsp/esp/rbp/ebp/rip/eip），只播撒标量寄存器；reached 以 rip === goal 判定。

• lab.concrete_prefix 容忍故障：已执行至少一条指令后 fault 时返回 ok:true 加 faulted:true, fault:... 的部分快照；零指令故障仍返回 ok:false 信封。

• emu.trace() 与 lab.trace 同样按 clean-prefix 容错：故障时二分搜索最大干净指令数重放，句柄停在干净终态。

项目结构

main.py                     # 入口：加载配置并启动 FastMCP（sse / stdio）
headless_ida_mcp_server/
  server.py                 # 9 个 MCP 工具、SessionManager、引擎状态与诊断
  helper.py                 # Headless IDA 助手（ida_* 模块、反编译/反汇编）
  ida_facade.py             # 语义化 IDA 门面 + staged 写回 / preview / commit / undo
sandbox/
  vm.py                     # STPyV8 执行环境与 log/require 注入
  bridge.py                 # JS <-> Python 编组与属性屏蔽
  registry.py               # require(name) 对象注册表
  supervisor.py             # worker 生命周期、Pipe RPC、超时/崩溃/孤儿处理
  worker.py                 # worker 进程入口、远程引用、分页迭代、批量 RPC
  rpc.py                    # 门面侧批量调用助手
extensions/
  lab_ext.py                # require('lab')：地址锚点、四场景闭环
  lab_board.py              # 跨 run_js 的分析黑板（Target/Finding/Trace/Path/...）
  qiling_ext.py             # qiling / unicorn 模拟与 trace
  angr_ext.py               # 符号执行门面
  z3_ext.py / z3ida_ext.py  # 约束求解与分支谓词判定
  deobfuscation_ext.py      # 混淆扫描与 patch 计划
  rxstubs.js               # JS 侧 stub 语义层
docs/                       # 设计文档、Agent 指引、架构说明
test_*.py                   # 离线单测 + requires_ida / sse / slow 集成测试

测试脚本

当前仓库使用 pytest markers 区分离线、真实 IDA、SSE 和慢速测试：

• test_sandbox.py：不依赖 IDA 的 JS 沙箱、bridge 与输出边界测试。

• test_sandbox_supervisor.py：worker 成功、超时、崩溃、恢复、状态查询和 session 互斥测试。

• test_sandbox_rpc.py：宿主 RPC 编组、私有属性屏蔽、阻塞宿主调用的超时中断与恢复测试。

• test_z3_bridge.py：不依赖 IDA 的 Z3 沙箱桥接测试。

• test_z3ida_bridge.py：不依赖 IDA 的 z3ida helper 与错误返回测试。

• test_qiling_bridge.py：不依赖 IDA 的 qiling/unicorn bridge 测试。

• test_angr_bridge.py：不依赖 IDA 的 angr/claripy bridge 测试。

• test_lab_board.py：分析黑板 AnalysisBoard 的实体增删、attach、快照与 artifact 测试。

• test_lab_ext.py：LabFacade 原语与坐标换算的离线替身测试（FakeIDAFacade）。

• test_lab_wiring.py：require('lab')/require('board') 的 worker 根绑定与 staged 写回持久性测试。

• test_mcp_surface.py：收敛后 MCP 工具面（9 工具 + 2 prompt）与 engine_status 字段回归测试。

• test_real_ida.py：依赖真实 IDA 和样本二进制的端到端测试。

• test_sse_client.py、test_merge.py：依赖已启动 SSE 服务的客户端验证脚本。

示例：

python test_sandbox.py
python test_z3_bridge.py
python test_z3ida_bridge.py
python test_qiling_bridge.py
python test_angr_bridge.py
python test_lab_board.py
python test_lab_ext.py
python test_lab_wiring.py
python test_mcp_surface.py

真实 IDA 测试需要先准备本地样本文件，并确认脚本中的样本路径可用。

发布边界

仓库应只包含源码、配置模板、依赖声明、文档，以及用于测试的最小样本。以下内容属于本地运行产物或分析数据，不应进入正式发布：

• .env、.env.* 中的真实环境配置

• .venv/ 虚拟环境

• *.log 日志文件

• *.idb、*.i64、*.id0、*.id1、*.id2、*.nam、*.til、*.bak IDA 产物

• samples/、artifacts/ 下的分析样本或输出产物

• sample.exe 等本地测试二进制

• .claude/、.superpowers/ 等本地 agent 工具与工作流状态

真实 IDA 测试使用本地测试样本：默认查找仓库根目录的 sample.exe，也可通过环境变量 RXENGINE_SAMPLE 指定其他路径；样本不存在时 test_real_ida.py 会整体跳过。新增分析 样本前请确认其来源、哈希与再分发授权。

生产化注意事项

当前项目默认更适合作为本地受控工具使用。暴露到网络或多人环境前，至少需要补齐认证/鉴权、资源限制、审计日志、任务隔离和自动化测试。

贡献

欢迎提交 Issue 和 Pull Request。开发环境、测试约定与提交规范见 CONTRIBUTING.md。参与本项目即表示同意遵守 CODE_OF_CONDUCT.md。

如果你发现了安全问题，请不要在公开 Issue 中披露，按 SECURITY.md 的方式私下报告。

许可证

本项目基于 Apache License 2.0 开源，版权归 liankong xhsw.new@qq.com 所有。

第三方依赖（IDA Pro / headless-ida、angr、claripy、qiling、unicorn、z3、capstone、keystone、STPyV8、pyelftools 等）仍遵循各自许可证，详见 NOTICE。IDA Pro 是 Hex-Rays SA 的商业产品，本项目只调用本机已安装的 headless IDA，使用者需自行持有有效授权。