滴水逆向-重定位表
相关知识点
文字版知识点
摘自WINNT.H
//
// Optional header format.
//
typedef struct _IMAGE_OPTIONAL_HEADER {
//
// Standard fields.
//
WORD Magic;
BYTE MajorLinkerVersion;
BYTE MinorLinkerVersion;
DWORD SizeOfCode;
DWORD SizeOfInitializedData;
DWORD SizeOfUninitializedData;
DWORD AddressOfEntryPoint;
DWORD BaseOfCode;
DWORD BaseOfData;
//
// NT additional fields.
//
DWORD ImageBase;
DWORD SectionAlignment;
DWORD FileAlignment;
WORD MajorOperatingSystemVersion;
WORD MinorOperatingSystemVersion;
WORD MajorImageVersion;
WORD MinorImageVersion;
WORD MajorSubsystemVersion;
WORD MinorSubsystemVersion;
DWORD Win32VersionValue;
DWORD SizeOfImage;
DWORD SizeOfHeaders;
DWORD CheckSum;
WORD Subsystem;
WORD DllCharacteristics;
DWORD SizeOfStackReserve;
DWORD SizeOfStackCommit;
DWORD SizeOfHeapReserve;
DWORD SizeOfHeapCommit;
DWORD LoaderFlags;
DWORD NumberOfRvaAndSizes;
IMAGE_DATA_DIRECTORY DataDirectory[IMAGE_NUMBEROF_DIRECTORY_ENTRIES];
} IMAGE_OPTIONAL_HEADER32, *PIMAGE_OPTIONAL_HEADER32;
// Directory Entries
#define IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_EXPORT 0 // Export Directory
#define IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_IMPORT 1 // Import Directory
#define IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_RESOURCE 2 // Resource Directory
#define IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_EXCEPTION 3 // Exception Directory
#define IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_SECURITY 4 // Security Directory
#define IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_BASERELOC 5 // Base Relocation Table
#define IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_DEBUG 6 // Debug Directory
// IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_COPYRIGHT 7 // (X86 usage)
#define IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_ARCHITECTURE 7 // Architecture Specific Data
#define IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_GLOBALPTR 8 // RVA of GP
#define IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_TLS 9 // TLS Directory
#define IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_LOAD_CONFIG 10 // Load Configuration Directory
#define IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_BOUND_IMPORT 11 // Bound Import Directory in headers
#define IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_IAT 12 // Import Address Table
#define IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_DELAY_IMPORT 13 // Delay Load Import Descriptors
#define IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_COM_DESCRIPTOR 14 // COM Runtime descriptor
1.程序加载的过程
一个exe文件会被拉伸加载至内存，加载完成之后她在内存获得了她想要的那份内存空间，同时exe
需要加载dll模块，此时也会占用内存空间；
特别说明：
（1）一般情况下，EXE都是可以按照ImageBase的地址进行加载的.因为Exe拥有自己独立的4GB 的虚拟内存空间
但DLL 不是 DLL是有EXE使用它，才加载到相关EXE的进程空间的.
（2）为了提高搜索的速度，模块间地址也是要对齐的 模块地址对齐为10000H 也就是64K
10000H --> 65536D --> 65536byte --> 65536/1024=64K
2.为什么要用重定位表
打开一个程序，观察一下全局变量的反汇编
00401D58 A1 44 CA 42 00 mov eax,[x (0042ca44)]
00401D5D 50 push eax
00401D5E 68 EC 91 42 00 push offset string "%d\n" (004291ec)
00401D63 E8 28 62 00 00 call printf (00407f90)
编译时生成的地址 = ImageBase + RVA
这个地址在程序编译完成后，已经写入文件了
那假设，程序在加载的时候，没有按照预定的400000 载入到指定的位置
但程序执行的时候，仍然会按照0042ca44 和 004291ec 的地址去使用这个值！
（1）也就是说，如果程序能够按照预定的ImageBase来加载的话，那么就不需要重定位表
这也是为什么exe很少有重定位表，而DLL大多都有重定位表的原因
（2）一旦某个模块没有按照ImageBase进行加载，那么所有类似上面中的地址就都需要修正，否则，引用的地址就是无效的.
（3）一个EXE中，需要修正的地方会很多，那我们如何来记录都有哪些地方需要修正呢？
答案就是重定位表
重定位表定位
数据目录项的第6个结构，就是重定位表.
typedef struct _IMAGE_DATA_DIRECTORY {
DWORD VirtualAddress;
DWORD Size;
} IMAGE_DATA_DIRECTORY, *PIMAGE_DATA_DIRECTORY;
上面的VirtualAddress同样需要从RVA转到FOA
typedef struct _IMAGE_BASE_RELOCATION {
DWORD VirtualAddress;
DWORD SizeOfBlock;
} IMAGE_BASE_RELOCATION;
typedef IMAGE_BASE_RELOCATION ，* PIMAGE_BASE_RELOCATION;
下面重定位表是摘自WINNT.T
typedef struct _IMAGE_BASE_RELOCATION {
DWORD VirtualAddress;
DWORD SizeOfBlock;
// WORD TypeOffset[1];
} IMAGE_BASE_RELOCATION;
typedef IMAGE_BASE_RELOCATION UNALIGNED * PIMAGE_BASE_RELOCATION;
#define IMAGE_SIZEOF_BASE_RELOCATION 8
解析说明：
（1）通过IMAGE_DATA_DIRECTORY结构的VirtualAddress
属性 找到第一个IMAGE_BASE_RELOCATION
（2）判断一共有几块数据：
最后一个结构的VirtualAddress与SizeOfBlock都为0
（3）具体项 宽度：2字节
也就是这个数据
内存中的页大小是1000H 也就是说2的12次方 就可以表示
一个页内所有的偏移地址 具体项的宽度是16字节 高四位
代表类型：值为3 代表的是需要修改的数据 值为0代表的是
用于数据对齐的数据，可以不用修改.也就是说 我们只关注
高4位的值为3的就可以了.
1000H --> 4096D --> 2的12次方
12 + 4 = 16 bit
（4）VirtualAddress 宽度：4字节
当前这一个块的数据，每一个低12位的值+VirtualAddress 才是
真正需要修复的数据的RVA
真正的RVA = VirtualAddress + 具体项的低12位
（5）SizeOfBlock 宽度：4字节
当前块的总大小
具体项的数量 = (SizeOfBlock - 8)/2
这是指具体要修改的项
课后练习相关代码演示
#include "stdafx.h"
#include <windows.h>
#include "stdlib.h"
#include "stdio.h"
#define FilePath_In "C:\\cntflx\\dtljkcntf.dll"
#define debug 0
//RVA格式转换FOA --- RvaToFileOffset
DWORD RvaToFileOffset(IN LPVOID pFileBuffer,IN DWORD dwRva)
{
PIMAGE_DOS_HEADER pDosHeader = NULL;
PIMAGE_NT_HEADERS pNTHeader = NULL;
PIMAGE_FILE_HEADER pPEHeader = NULL;
PIMAGE_OPTIONAL_HEADER32 pOptionHeader = NULL;
PIMAGE_SECTION_HEADER pSectionHeader = NULL;
DWORD numberOfSection = 0;
DWORD dwFOAValue = 0;
//判断指针是否有效
if (!pFileBuffer)
{
printf("pFileBuffer 指针无效\r\n");
return 0;
}
//判断是否是有效的MZ标志
if (*((PWORD)pFileBuffer) != IMAGE_DOS_SIGNATURE)
{
printf("pFileBuffer不是有效的MZ标志\r\n");
return 0;
}
//判断是否是一个有效的PE标志
pDosHeader = (PIMAGE_DOS_HEADER)pFileBuffer;
if (*((PWORD)((DWORD)pFileBuffer+pDosHeader->e_lfanew)) != IMAGE_NT_SIGNATURE)
{
printf("pFileBuffer不是一个有效的PE标志\r\n");
return 0;
}
//printf("当前的Rva地址: %#X \r\n",dwRva);
pNTHeader = (PIMAGE_NT_HEADERS)((DWORD)pFileBuffer+pDosHeader->e_lfanew);
pPEHeader = (PIMAGE_FILE_HEADER)((DWORD)pNTHeader+0x04);
pOptionHeader = (PIMAGE_OPTIONAL_HEADER32)((DWORD)pPEHeader+IMAGE_SIZEOF_FILE_HEADER);
pSectionHeader = (PIMAGE_SECTION_HEADER)((DWORD)pOptionHeader + pPEHeader->SizeOfOptionalHeader);
//定义个临时节表指针进行下面的计算操作
numberOfSection = pPEHeader->NumberOfSections;
PIMAGE_SECTION_HEADER pTempSectionHeader = pSectionHeader;
//判断dwRva所处的节
if (dwRva <= pOptionHeader->SizeOfHeaders)
{
return (DWORD)dwRva;
}
//上面是判断如果rva地址所处的节在第一个节之前那么直接返回rva的地址；
//否则下面就是开始遍历查找节；
else
{
for (DWORD n = 0; n < numberOfSection; n++)
{//下面是判断在哪个节的范围，然后根据rva所在的地址减去所在节的VirtualAddress得到的偏移值加上文件中对应节的偏移值PointerToRawData
if ((dwRva >= pTempSectionHeader[n].VirtualAddress) && (dwRva < pTempSectionHeader[n].VirtualAddress + pTempSectionHeader[n].Misc.VirtualSize))
{
dwFOAValue = dwRva - pTempSectionHeader[n].VirtualAddress + pTempSectionHeader[n].PointerToRawData;
}
}
}
return dwFOAValue;
}
DWORD ReadPEFile(IN LPSTR lpszFile,OUT LPVOID* pFileBuffer )
{
FILE *pFile = NULL;
DWORD fileSize = 0; //文件大小
LPVOID pTempFileBuffer = NULL; //缓冲区首地址
pFile = fopen(lpszFile,"rb"); //打开文件
if(!pFile)
{
printf("打开文件失败");
return NULL;
}
//读取文件大小
fseek(pFile,0,SEEK_END); //将指针从开始的位置移动到末尾
fileSize = ftell(pFile); //获取数据大小
//分配缓冲区（申请内存）
pTempFileBuffer = malloc(fileSize);
if(!pTempFileBuffer)
{
printf("分配空间失败");
fclose(pFile);
return NULL;
}
//将文件数据读取到缓冲区
fseek(pFile,0,SEEK_SET); //将指针指向开始
size_t n = fread(pTempFileBuffer,fileSize,1,pFile); //将数据读取到缓冲区中
if(!n)
{
printf("读取数据失败");
free(pTempFileBuffer); //释放内存
fclose(pFile); //关闭文件
return NULL;
}
//关闭文件
*pFileBuffer = pTempFileBuffer;
pTempFileBuffer = NULL;
fclose(pFile); //关闭文件
return fileSize;
}
DWORD GetDataDirectoyOfBaseRelocation(IN PVOID pFileBuffer)
{
// 初始化PE头部结构体
PIMAGE_DOS_HEADER pDosHeader = NULL;
PIMAGE_NT_HEADERS pNTHeader = NULL;
PIMAGE_FILE_HEADER pPEHeader = NULL;
PIMAGE_OPTIONAL_HEADER32 pOptionHeader = NULL;
PIMAGE_SECTION_HEADER pSectionHeader = NULL;
PIMAGE_DATA_DIRECTORY pDataDirectory = NULL;
PIMAGE_BASE_RELOCATION pBaseRelocation = NULL;
DWORD RVA_BaseRelocationTable = 0;
DWORD SizeOfBlock_BaseRelocationTable = 0;
// 判断指针是否有效
if (!pFileBuffer)
{
printf("pFileBuffer不是有效的指针\r\n");
return 0;
}
//判断是否是有效的MZ标志
if (*((PWORD)pFileBuffer) != IMAGE_DOS_SIGNATURE)
{
printf("pFileBuffer不是有效的MZ文件\r\n");
return 0;
}
//判断是否是一个有效的PE标志
pDosHeader = (PIMAGE_DOS_HEADER)pFileBuffer;
if (*((PWORD)((DWORD)pFileBuffer+pDosHeader->e_lfanew)) != IMAGE_NT_SIGNATURE)
{
printf("pFileBuffer不是一个有效的PE标志\r\n");
return 0;
}
// 强制结构体类型转换
pNTHeader = (PIMAGE_NT_HEADERS)((DWORD)pFileBuffer + pDosHeader->e_lfanew);
pPEHeader = (PIMAGE_FILE_HEADER)((DWORD)pNTHeader + 0x04); // 这里必须强制类型转换
pOptionHeader = (PIMAGE_OPTIONAL_HEADER32)((DWORD)pPEHeader + IMAGE_SIZEOF_FILE_HEADER);
pSectionHeader = (PIMAGE_SECTION_HEADER)((DWORD)pOptionHeader + pPEHeader->SizeOfOptionalHeader);
//pSectionHeader = (PIMAGE_SECTION_HEADER)(pNTHeader+0x01);
//上述表示节表指针pSectionHeader的另一种写法，就是通过NT头的这个一个整体的结构体宽度进行移动；
//因为NT头整体结构体宽度是4+20+224=248 --> 16进制F8，通过加0x01就直接移动F8的字节，刚好落在节表位置；
pDataDirectory = (PIMAGE_DATA_DIRECTORY)pOptionHeader->DataDirectory;
//定位重定位表VirtualAddress，即RVA地址
RVA_BaseRelocationTable = pDataDirectory[IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_BASERELOC].VirtualAddress;
//定位重定位表SizeOfBlock, 即块的大小
SizeOfBlock_BaseRelocationTable = pDataDirectory[IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_BASERELOC].Size;
if (!debug)
{
printf("重定位表VirtualAddress地址: %#010X\r\n", RVA_BaseRelocationTable);
printf("重定位表SizeOfBlock大小: %#010X\r\n", SizeOfBlock_BaseRelocationTable);
}
if (!RVA_BaseRelocationTable)
{
printf("这个程序没有导出表.\r\n");
return 0;
}
//重定位表FOA地址,这里的FOA地址是为从数据目录数组[5]获取的RVA并转换为FOA，目的是为了下面
//偏移到FileBuffer中准确的BaseRelocation重定位表起始位置
DWORD FOA_BaseRelocationTable = RvaToFileOffset(pFileBuffer,RVA_BaseRelocationTable);
//定位重定位表文件偏移的位置，即：FIleBuffer的文件偏移
pBaseRelocation = (PIMAGE_BASE_RELOCATION)((DWORD)pFileBuffer + FOA_BaseRelocationTable);
if (!debug)
{
printf("重定位表FOA地址: %#010X\r\n", FOA_BaseRelocationTable);
printf("重定位表文件偏移地址: %#010X\r\n", pBaseRelocation);
}
//定义节里面名称的数组变量，并置为0
BYTE secName[9] = {0};//这里是定义9个宽度的字节数组并置为0，为后面的节操作做准备
//
for (DWORD i = 0;pBaseRelocation->SizeOfBlock && pBaseRelocation->VirtualAddress; i++)
{
//参数pVirtualOfFOA_BaseReloc的FOA地址是从重定位表处获取的VirtualAddress将其转换为FOA地址；
DWORD pVirtualOfFOA_BaseReloc = RvaToFileOffset(pFileBuffer,pBaseRelocation->VirtualAddress);
DWORD pSizeOfBlock_BaseReloc = (pBaseRelocation->SizeOfBlock - 8)/2;
/*上面是根据VirtualAddress，SizeOfBlock总共占8个字节，SizeOfBlock是当前块的中大小
进行计算，为了算出真正具体项的数量，然后判断哪些是需要修改的项;
具体项宽度：2字节
也就是这个数据,内存中的页大小是1000H 也就是说2的12次方 就可以表示,一个页内所有的偏移地址
具体项的宽度是16字节高四位,代表类型：值为3代表的是需要修改的数据值为0代表的是,用于数据对齐的数据
可以不用修改.也就是说 我们只关注高4位的值为3的就可以了.
1000H --> 4096D --> 2的12次方
12 + 4 = 16 bit
*/
//开始通过计算确定该结构所属哪个节里面
for (DWORD j = 0; j < pPEHeader->NumberOfSections; j++)
{
DWORD pLowAddressOfFoa = RvaToFileOffset(pFileBuffer,pSectionHeader[j].VirtualAddress);
DWORD pHighAddressOfFoa = RvaToFileOffset(pFileBuffer,pSectionHeader[j].Misc.VirtualSize);
if (pVirtualOfFOA_BaseReloc >= pLowAddressOfFoa && pVirtualOfFOA_BaseReloc <= pHighAddressOfFoa)
{
memcpy(secName,pSectionHeader[j].Name,8);
break;
}
}
//下面是打印本页的主要信息
printf("节:%X -> 重定位表VA:%#010X -> 节的名称:%s -> 具体项大小:%#010X\r\n",\
i,pBaseRelocation->VirtualAddress,secName,pSizeOfBlock_BaseReloc);
//打印一个页中所有重定位信息和地址
//下面是通过偏移8个字节指向块中第一个具体项，因为宽度是2个字节，所以使用WORD并带指针类型
WORD* recAddr = (WORD*)((BYTE*)pBaseRelocation+0x08);
for(j=0; j<pSizeOfBlock_BaseReloc; j++)//每个结构的内容进行遍历
{
/*下面算法解释：
第一行代码：通过获得的第一个具体项2个字节的地址与0x0FFF进行与操作，结果就去除了高4位;
然后就得到了准确的后面12位的偏移，刚好是咱想要的，直接按照算法来操作，使用该节所属的
VirtualAddress进行相加偏移，当然这里的VirtualAddress是需要转换为FOA的地址之后进行计算
此时便得到了准确需要偏移的值offset参数，通过这个参数进行偏移可得到准确的需要修改的偏移
地址，而参数type，就是我们所说的高4位代表一个类型，我们需要使用右移的方式将其置为0x0011
也就是3，所以代码中操作对其进行右移12位即可得到0x0011-->3;
这里回顾下右移：因为int如果是有符号的整形数,最左端的1位是符号位，0正1负，而现在我们的最
左端是0011，符号位是0表示正，那么右移的时候前面补0即可，所以移动12位置之后type参数的结果
就是0x0011->3
下面是计算其中一个节的具体数据例子：
节:0 -> 重定位表VA:0X00001000 -> 节的名称:.text -> 具体项大小:0X00000088
recAddr[j]:0X0000315F ---> 0x315F ---> 0011 0001 0101 1111
offset:0X0000115F ---> 0011 0001 0101 1111 & 0000 1111 1111 1111 --->0x015F
0x015F + 0x1000 = 0x115F ---> offset:0X0000115F
type:0X00000003 ---> 0011 0001 0101 1111 >> 12 ---> 0000 0000 0000 0011 --> 0x0011 --> 3
0X0000215F,0X00000003
*/
DWORD pRepair_RvaOffset = (recAddr[j] & 0x0FFF) + pVirtualOfFOA_BaseReloc;
//printf("recAddr[j]:%#010X \r\n",recAddr[j]);
//printf("offset:%#010X \r\n",offset);
WORD type = recAddr[j] >> 12;//三位
//printf("type:%#010X \r\n",type);
if(type!=0)
{
printf("%#010X,%#010X\r\n",pRepair_RvaOffset,type);
// system("pause");
}
}
memset(secName, 0, 9);
pBaseRelocation = (PIMAGE_BASE_RELOCATION )((BYTE *)pBaseRelocation + pBaseRelocation->SizeOfBlock);
}
return 0;
}
void PrintBaseRelocation()
{
LPVOID pFileBuffer = NULL;
DWORD FileBufferSize = 0;
DWORD BaseName_FunctionAddr = 0;
DWORD BaseOrdinals_FUnctionAddr = 0;
//File-->FileBuffer
FileBufferSize = ReadPEFile(FilePath_In,&pFileBuffer);
if (FileBufferSize == 0 || !pFileBuffer)
{
printf("文件-->缓冲区失败\r\n");
return ;
}
printf("FileBufferSize: %#X \r\n",FileBufferSize);
GetDataDirectoyOfBaseRelocation(pFileBuffer);
free(pFileBuffer);
}
int main(int argc, char* argv[])
{
PrintBaseRelocation();
printf("Hello World That Fuck Successfully!\n");
return 0;
}
- 由于需要修改的重定位表信息过多，默认使用VC6 打印出来，显示不全，所以我这配置好环境变量通过命令行编译，并修改命令显示参数；
- 相关命令行配置bat如下：其他配置参加为博客文章
@echo off
cd C:\cntflx\commandlx
del *.obj
del *.exe
cl /c /W3 /WX C:\cntflx\commandlx\pelx.cpp
link pelx.obj
pelx.exe
pause
- 展示结果
省略一部分.........
- 工具解析验证
- 手工打开winhex比对验证
- 首先是根据得出的FOA地址0x35000定位到重定位表位置，然后比对；
- 根据上面结果，再比对工具里面的内容，可确认解析成功，没问题；
迷茫的人生，需要不断努力，才能看清远方模糊的志向！
