PE文件解析（1）：Dos头与NT头

文章目录

• DOS头
• NT头
• • 标准NT头
  • 可选NT头

什么是PE文件？
PE文件是在windows平台可执行的文件。
包括：.exe（可执行程序），dll（动态链接库）.sys（驱动程序）

这是PE文件的基本结构：

DOS头

Dos头是PE文件的起始位置，它

typedef struct _IMAGE_DOS_HEADER {      
    WORD   e_magic;      //PE文件的标识，PE文件的标识一定是5A4D             
    WORD   e_cblp;      	                
    WORD   e_cp;                        
    WORD   e_crlc;                      
    WORD   e_cparhdr;                   
    WORD   e_minalloc;                  
    WORD   e_maxalloc;                  
    WORD   e_ss;                        
    WORD   e_sp;                        
    WORD   e_csum;                      
    WORD   e_ip;                        
    WORD   e_cs;                        
    WORD   e_lfarlc;                    
    WORD   e_ovno;                      
    WORD   e_res[4];                    
    WORD   e_oemid;                     
    WORD   e_oeminfo;                   
    WORD   e_res2[10];                  
    LONG   e_lfanew;  //Dos头距离Nt头的距离，是一个偏移                  
  } IMAGE_DOS_HEADER, *PIMAGE_DOS_HEADER;

DOS头部分，有用的就两个参数：e_magic 和 e_lfanew

• e_magic可以确定它是否是一个PE文件
• e_lfanew是一个偏移，通过它可以找到NT头部分，即标准PE文件的位置。

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使用010editor来解析PE文件： 这是一个标准DOS头的组成部分。
e_magic： 5A4D 标识它是一个PE文件（exe dll）等
e_lfanew： 0110，这是一个偏移地址，表示从Dos头开始位置到标准NT部分的偏移，这里为110。

使用代码解析DOS头部分

1. 使用CreateFile打开文件句柄
2. GetFileSize获取文件读取的数量
3. ReadFile读取文件内容，存储到一个数组中，这个数组存储的就是一个PE文件的基址，即是一个起始地址。
4. FileBuff可以被转换为DOS头。

BOOL PE::Load(const char* DllName)
{
	HANDLE MainHandle =  CreateFileA(
		DllName,
		GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,
		FILE_SHARE_READ,
		NULL,
		OPEN_EXISTING,
		FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,
		NULL
	);
	DWORD FileSize =  GetFileSize(MainHandle, NULL);
	char* FileBuff = new char[FileSize]{NULL};
	DWORD RealSize = 0;
	BOOL IsSuccess =  ReadFile(MainHandle, FileBuff, FileSize, &RealSize, NULL);
	if (!IsSuccess)
	{
		printf("读取文件失败!\n");
		return FALSE;
	}
	pDosHeader = (PIMAGE_DOS_HEADER)FileBuff;
	return TRUE;
}

NT头

NT头结构体：

IMAGE_NT_HEADERS STRUCT
{
+0h       DWORD    Signature
+4h       IMAGE_FILE_HEADER    FileHeader
+18h      IMAGE_OPTIONAL_HEADER32   OptionalHeader
} IMAGE_NT_HEADERS ENDS

1. 前四个字节是一个标识，即PE文件的标识
2. 第二个参数是一个标准PE文件的一个结构体
3. 第三个参数是一个可选PE文件的结构体

Signature： 一个5A4D的标识，标识是一个PE文件。

这里表示的就是NT标识的部分：
他的全四个字节是一个DWORD的标识，Signature字段被设置为4550h,ASCII码为”PE00“。

可以看到它的偏移地址就是110h ，别忘了我们上面的DOS头部分的e_lfanew的值就是110h ，它表示的就是Dos头到NT头的偏移地址。

注意：我们使用010editor来查看的是偏移地址，不是真正的地址，需要加上FileBuff的基址，才是真正的地址。

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标准NT头

标准NT头也叫做文件头。

structIMAGE_FILE_HEADER
{
	WORD Machine;//运行平台
	WORD NumberOfSections;//区块表的个数
	DWORD TimeDataStamp;//文件创建时间，是从1970年至今的秒数
	DWORD PointerToSymbolicTable;//指向符号表的指针
	DWORD NumberOfSymbols;//符号表的数目
	WORD SizeOfOptionalHeader;//IMAGE_NT_HEADERS结构中OptionHeader成员的大小，对于win32平台这个值通常是0x00e0
	WORD Characteristics;//文件的属性值
}

这里面比较重要的字段是：

1. NumberOfSections：表示区段的个数，这个很重要，之后我们会讲到。
2. SizeOfOptionalHeader：表示可选NT头大小，通过它我们可以得到区段表的位置。

这里是标准NT头的部分：

代码实现标准PE头：

PIMAGE_NT_HEADERS pNtHeader;	//NT头
PIMAGE_FILE_HEADER pFileHeader;	//标准NT头

//首先要找到NT头的位置：基址+偏移地址
NtHeader = (PIMAGE_NT_HEADERS)(FileBuff + pDosHeader->e_lfanew);
pFileHeader =&pNtHeader->FileHeader;

pNtHeader包含了标准NT头与可选NT头，取地址即可以到达。

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可选NT头

typedefstruct_IMAGE_OPTIONAL_HEADER
{
+18h    WORD    Magic;// 标志字, ROM 映像（0107h）,普通可执行文件（010Bh）
+1Ah    BYTE    MajorLinkerVersion;// 链接程序的主版本号
+1Bh    BYTE    MinorLinkerVersion;// 链接程序的次版本号
+1Ch    DWORD   SizeOfCode;// 所有含代码的节的总大小
+20h    DWORD   SizeOfInitializedData;// 所有含已初始化数据的节的总大小
+24h    DWORD   SizeOfUninitializedData;// 所有含未初始化数据的节的大小
+28h    DWORD   AddressOfEntryPoint;// 程序执行入口RVA
+2Ch    DWORD   BaseOfCode;// 代码的区块的起始RVA
+30h    DWORD   BaseOfData;// 数据的区块的起始RVA
//
// NT additional fields.    以下是属于NT结构增加的领域。
//
+34h    DWORD   ImageBase;// 程序的首选装载地址
+38h    DWORD   SectionAlignment;// 内存中的区块的对齐大小
+3Ch    DWORD   FileAlignment;// 文件中的区块的对齐大小
+40h    WORD    MajorOperatingSystemVersion;// 要求操作系统最低版本号的主版本号
+42h    WORD    MinorOperatingSystemVersion;// 要求操作系统最低版本号的副版本号
+44h    WORD    MajorImageVersion;// 可运行于操作系统的主版本号
+46h    WORD    MinorImageVersion;// 可运行于操作系统的次版本号
+48h    WORD    MajorSubsystemVersion;// 要求最低子系统版本的主版本号
+4Ah    WORD    MinorSubsystemVersion;// 要求最低子系统版本的次版本号
+4Ch    DWORD   Win32VersionValue;// 莫须有字段，不被病毒利用的话一般为0
+50h    DWORD   SizeOfImage;// 映像装入内存后的总尺寸
+54h    DWORD   SizeOfHeaders;// 所有头 + 区块表的尺寸大小
+58h    DWORD   CheckSum;// 映像的校检和
+5Ch    WORD    Subsystem;// 可执行文件期望的子系统
+5Eh    WORD    DllCharacteristics;// DllMain()函数何时被调用，默认为 0
+60h    DWORD   SizeOfStackReserve;// 初始化时的栈大小
+64h    DWORD   SizeOfStackCommit;// 初始化时实际提交的栈大小
+68h    DWORD   SizeOfHeapReserve;// 初始化时保留的堆大小
+6Ch    DWORD   SizeOfHeapCommit;// 初始化时实际提交的堆大小
+70h    DWORD   LoaderFlags;// 与调试有关，默认为 0
+74h    DWORD   NumberOfRvaAndSizes;// 下边数据目录的项数，这个字段自Windows NT 发布以来一直是16
+78h    IMAGE_DATA_DIRECTORY DataDirectory[IMAGE_NUMBEROF_DIRECTORY_ENTRIES];
// 数据目录表
} IMAGE_OPTIONAL_HEADER32, *PIMAGE_

重要的有：

1. AddressOfEntryPoint：！！！非常重要，它是程序的入口点，即OEP，它是一个偏移，需要加上基址，才是真正的在程序中的地址。
2. ImageBase：程序的基址，在没有随机基址的情况下，ImageBase + AddressOfEntryPoint 就是真正的程序地址，我们就找到了程序的代码执行起始位置。
3. NumberOfRvaAndSizes：数据目录表，非常重要，这里面包含了了导出表，导入表，重定位表，等各种信息，我们之后会解释。

这里是可选PE头的部分

代码解析：

PIMAGE_OPTIONAL_HEADER pOptionalHeader//可选NT头

//得到可选NT头的
pOptionalHeader = &pNtHeader->OptionalHeader;