Решение:
xxd -p < file.bin | fold -w2 | sed 's/56/65/g' | xxd -p -r > patched_file.bin
По порядку:
xxd -p < file.bin - печатает содержимое файла file.bin в текстовом виде: "1256340021..."
fold -w2 - разбивает входную строку на строки по два символа:
12
56
34
00
21
...
sed 's/56/65/g' - меняет 56 на 65
xxd -p -r > patched_file.bin - восстанавливает байты обратно из их значений в текстовом виде
Литература:
https://www.commandlinefu.com/commands/view/194/binary-searchreplace