Christmas Tree EXEC¹ was de eerste computerworm² die in december 1987 verschillende internationale computernetwerken lamlegde. Het virus draaide op het IBM VM/CMS-besturingssysteem en werd in de scriptingtaal REXX³ geschreven door een student van de Clausthal University of Technology⁴ (Duitsland).

Op zich was het virus vrij onschuldig. Het tekende een ruwe ASCII-tekening van een kerstboom op het scherm, die door een IBM 3279-kleurenterminal zelfs weer met knipperende gekleurde tekens (sterretjes) werd weergegeven. Daardoor leek de kerstboom te fonkelen.

                *
                *
               ***
              *****
             *******
            *********
          *************                A
             *******
           ***********                VERY
         ***************
       *******************            HAPPY
           ***********
         ***************            CHRISTMAS
       *******************
     ***********************         AND MY
         ***************
       *******************         BEST WISHES
     ***********************
   ***************************     FOR THE NEXT
             ******
             ******                    YEAR
             ******

Maar na het tekenen stuurde de worm zichzelf via e-mail naar elk contact in het adresboek van het slachtoffer. Op deze manier verspreidde het zich over het European Academic Research Network⁵ (EARN), BITNET⁶ en IBM's wereldwijde VNET⁷. Het veroorzaakte enorme storingen op al deze netwerken.

Sommige versies van de worm hadden verborgen code. Het uitvoerbare deel van de worm zat verborgen op het einde van zeer lange regels (meer dan 80 tekens). Daardoor was het standaard niet zichtbaar op een computerscherm, tenzij de gebruiker naar rechts scrolde.

Opgave

Het Christmas Tree EXEC virus heeft in het bestandssysteem een ASCII-tekening verborgen zodat die moeilijk kan opgespoord worden. Daarvoor heeft het virus het bestand opgesplitst in stukken die elk uit $$n \in \mathbb{N}_0$$ regels bestaan. Elk stuk wordt verborgen door vooraan in een bestaand bestand enkele extra regels toe te voegen. Hierna ziet het bestand er schematisch als volgt uit:

a) 1 extra regel met een aanwijzing waar het volgende bestand kan gevonden worden
b) n extra regels met een stuk van de ASCII-tekening (optioneel)
c) bestaande regels van het bestand

Als we het eerste bestand kennen waaraan het virus extra regels heeft toegevoegd, dan kunnen we daarmee de ASCII-tekening reconstrueren. De eerste regel die het virus heeft toegevoegd bevat immers drie tokens die van elkaar gescheiden worden door spaties (een token bevat zelf geen witruimte-karakters). Deze drie tokens geven aan of er in dit bestand een volgende stuk van de ASCII-tekening te vinden is en wat het volgende bestand is waaraan het virus extra regels heeft toegevoegd:

1. Het eerste token is print of skip. Bij skip werden behalve de eerste regel geen extra regels aan het bestand toegevoegd. Bij print werden na de eerste regel nog $$n$$ regels met een volgende stuk van de ASCII-tekening aan het bestand toegevoegd.

2. Als het tweede token een natuurlijk getal $$m \in \mathbb{N}$$ is, dan zit het volgende bestand $$m$$ directories hoger in de bestandshiërarchie. Anders zit het volgende bestand in een subdirectory waarvan de naam correspondeert met het token.

   Opmerking

   Als het tweede token het getal 0 is, dan betekent dat dus dat het volgende bestand in dezelfde directory staat als het huidige bestand.

3. Het derde token is de naam van het volgende bestand waaraan het virus extra regels heeft toegevoegd.

Op deze manier vormen de opeenvolgende bestanden waaraan het virus extra regels heeft toegevoegd dus een gelinkte lijst⁸.

Schrijf een bash shell script christmas waarmee een ASCII-tekening die door het Christmas Tree EXEC virus in het bestandssysteem verborgen werd naar stdout kan uitgeschreven worden. Aan dit script moet één argument doorgegeven worden: de padnaam (absoluut of relatief) van het eerste bestand waaraan het virus extra regels heeft toegevoegd. Daarnaast moet het shell script de volgende opties ondersteunen:

• optie -m: het virus heeft de ASCII-tekening in spiegelbeeld verborgen (om die nog onzichtbaarder te maken); het script moet alle regels omgekeerd uitschrijven naar stdout; een regel van de vorm ABCDEFGH moet dus als HGFEDCBA uitgeschreven worden

  Tip

  Gebruik het Unix commando rev om een regel om te keren.

• optie -n <int>: het natuurlijk getal dat aan deze optie moet doorgegeven worden, geeft aan hoeveel regels elk stuk van de ASCII-tekening bevat; als deze optie niet gebruikt wordt, dan bevat elk stuk één regel van de ASCII-tekening

• optie -s <int>: het natuurlijk getal dat aan deze optie moet doorgegeven worden, geeft aan hoeveel opeenvolgende bestanden het script maximaal mag verwerken; als deze optie niet gebruikt wordt, dan mag het script maximaal 15 bestanden verwerken

Het script moet voor de verwerking van de opties de flexibiliteit aan de dag leggen die gebruikelijk is bij Unix commando's: volgorde van opties speelt geen rol, opties kunnen eventueel samengenomen worden, argument bij een optie moet niet noodzakelijk van de optieletter gescheiden worden door witruimte, …. Daarnaast moet het script de volgende foutafhandeling voorzien:

• als niet de gepaste opties doorgegeven worden (enkel ondersteuning voor de opties -m, -n en -s, waarbij verplicht een argument aan de opties -n en -s moet doorgegeven worden), dan moet het script een gepaste boodschap uitschrijven naar stderr en eindigen met exit status 1

• als het argument dat aan de optie -n wordt doorgegeven geen strikt positief natuurlijk getal is, dan moet het script een gepaste boodschap uitschrijven naar stderr en eindigen met exit status 2

• als het argument dat aan de optie -s wordt doorgegeven geen strikt positief natuurlijk getal is, dan moet het script een gepaste boodschap uitschrijven naar stderr en eindigen met exit status 3

• als er niet juist één argument aan het shell script wordt doorgegeven, dan moet het script een gepaste boodschap uitschrijven naar stderr en eindigen met exit status 4

Het script moet stoppen met exit status 0 van zodra aan één van de volgende voorwaarden voldaan is:

• het script heeft het maximaal aantal bestanden verwerkt (zie optie -s); ook bestanden waarin geen stuk van de ASCII-tekening verborgen zit, tellen mee als verwerkte bestanden

• de directory waarin het script het volgende bestand moet zoeken bestaat niet (tweede token)

• het volgende bestand dat het script moet verwerken bestaat niet of is niet leesbaar (derde token)

Deze voorwaarden gelden ook voor het eerste bestand waarin het shell script moet zoeken.

Voorbeeld

Onderstaande voorbeeldsessie toont hoe het shell script christmas moet kunnen gebruikt worden. In dit ZIP-bestand⁹ vind je naast de test1 directory die hier gebruikt wordt (en die correspondeert met de figuur uit de opgave), ook alle andere directories die bij het testen van je ingediende oplossing gebruikt worden.

$ christmas -q 0 test1/board/yourself.mp4
Syntax: christmas [-m] [-n integer] [-s integer] FILE
$ echo $?
1        
$ christmas -n yo test1/board/yourself.mp4
Syntax: christmas [-m] [-n integer] [-s integer] FILE
$ echo $?
2
$ christmas -n 0 test1/board/yourself.mp4
Syntax: christmas [-m] [-n integer] [-s integer] FILE
$ echo $?
2
$ christmas -s lo test1/board/yourself.mp4
Syntax: christmas [-m] [-n integer] [-s integer] FILE
$ echo $?
3
$ christmas -s 0 test1/board/yourself.mp4
Syntax: christmas [-m] [-n integer] [-s integer] FILE
$ echo $?
3
$ christmas
Syntax: christmas [-m] [-n integer] [-s integer] FILE
$ echo $?
4
$ christmas -n 2 test1/board/yourself.mp4
                *
                *
               ***
              *****
             *******
            *********
          *************                A
             *******
           ***********                VERY
         ***************
       *******************            HAPPY
           ***********
         ***************            CHRISTMAS
       *******************
     ***********************         AND MY
         ***************
       *******************         BEST WISHES
     ***********************
   ***************************     FOR THE NEXT
             ******
             ******                    YEAR
             ******
$ echo $?
0
$ christmas test1/board/yourself.mp4
                *
               ***
             *******
          *************                A
           ***********                VERY
       *******************            HAPPY
         ***************            CHRISTMAS
     ***********************         AND MY
       *******************         BEST WISHES
   ***************************     FOR THE NEXT
             ******                    YEAR
$ echo $?
0