CS-Shellcode分析入门 第二课

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CS-Shellcode分析入门 第二课

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CS-Shellcode分析入门 第二课






前言


       

        本文是 CS-Shellcode分析系列 第一课 第二篇文章,该系列文章旨在帮助具有一定二进制基础的朋友看懂cs的shellcode的生成方式,进而可以达到对shellcode进行二进制层面的改变与混淆,用于免杀相关的研究


免杀加载器:https://github.com/wgpsec/CS-Avoid-killing


一、

SehllCode分析

        接上文,我们接着说,具体怎么比较的. 其实在前面有段代码的一个细节我是直接略过没有提的, 不知道师傅萌是否有疑问,就是这个

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最开始的跳转中其实传递了一个726774C的16进制值, 这个值有什么含义呢, 这个会在这一篇中说到

我们直接来看后续的操作:

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        这个部分的操作比较诡异, 上文说到了这里有一步将小写字母变大写字母的操作, rcx中存的是当前程序名的长度,然后后续ror r9d, 0Dh以及add r9d, eax这两步其实是在做一个类似于求特征值的这么一个操作, lodsb从rsi指向的地方取字符(也就是程序名字符串), 然后通过ror的循环右移以及加法, 对应求出了该字符串的一个特征值, 这里我想了很多天也没有想清楚为什么一定是右移0xD次, 整个shellcode中求字符串特征值的操作都是通过这种循环右移取特征值的方式来计算的, 是否有什么理论基础如果有师傅懂的话请务必评论赐教Orz(只查到说是这是一套用于将当前函数名称转化为DWORD的hash数据值的算法,目的是方便比对)

在将自己程序字符全部大写取特征字符串后压栈, 然后就是如下操作

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        这里rdx还是指向之前的_LDR_DATA_TABLE_ENTRY这个结构, 同样是查表, 可以发现取到了其0x20h对应的InMemoryOrderLinks这一项对应的值,为什么是对应InMemoryOrderLinks, 是因为其实在_PEB_LDR_DATA中 InMemoryOrderModuleList成员的指向的是_LDR_DATA_TABLE_ENTRYInMemoryOrderLinks成员的地址,也就是说此时通过InMemoryOrderModuleList找到的_LDR_DATA_TABLE_ENTRY结构的地址并不是该结构的起始地址,真实的起始地址还需要减0x10, 所以说该_LDR_DATA_TABLE_ENTRY的真实起始地址其实是rdx-10,所以[rdx+20]减去偏移后其实是该_LDR_DATA_TABLE_ENTRY结构的0x30处的偏移,也就是DllBase这个成员, 该成员存储了该dll的基地址,此时,rdx指向Dll的基地址

PEB里的ldr域中的那三个值(Ldr.InInitializationOrderModuleList Ldr.InLoadOrderModuleList Ldr.InMemoryOrderModuleList)并不是直接就是链表中_ldr_data_table_entry结构体的基址

Ldr.InLoadOrderModuleList的值指向的是_ldr_data_table_entry中InLoadOrderLinks成员的地址(恰恰是_ldr_data_table_entry的基址,因为InLoadOrderLinks正是该结构体的第一个成员), Ldr.InMemoryOrderModuleList的值指向的是_ldr_data_table_entry中InMemoryOrderLinks成员的地址,同样,Ldr.InInitializationOrderModuleList 的值指向的是_ldr_data_table_entry中InInitializationOrderLinks成员的地址.因此,使用Ldr.InMemoryOrderModuleList 和Ldr.InInitializationOrderModuleList进行链表遍历查看的时候,应该将其值相应的减去0x10和0x20才对, 通过windbg也可以证实这一点:

0:000> dt _PEB_LDR_DATA 0x00007fff`0119b4c0
ntdll!_PEB_LDR_DATA
+0x000 Length : 0x58
+0x004 Initialized : 0x1 ''
+0x008 SsHandle : (null)
+0x010 InLoadOrderModuleList : _LIST_ENTRY [ 0x00000295`d1802ec0 - 0x00000295`d1804e80 ]
+0x020 InMemoryOrderModuleList : _LIST_ENTRY [ 0x00000295`d1802ed0 - 0x00000295`d1804e90 ]
+0x030 InInitializationOrderModuleList : _LIST_ENTRY [ 0x00000295`d1802d10 - 0x00000295`d1804ea0 ]
+0x040 EntryInProgress : (null)
+0x048 ShutdownInProgress : 0 ''
+0x050 ShutdownThreadId : (null)

可以看到InLoadOrderModuleListInMemoryOrderModuleList的Flink与Blink都差了0x10的长度,InInitializationOrderModuleList同理

这里再次放一个_LDR_DATA_TABLE_ENTRY结构, 方便对照:

1:001> dt _LDR_DATA_TABLE_ENTRYntdll!_LDR_DATA_TABLE_ENTRY   +0x000 InLoadOrderLinks : _LIST_ENTRY   +0x010 InMemoryOrderLinks : _LIST_ENTRY   +0x020 InInitializationOrderLinks : _LIST_ENTRY   +0x030 DllBase          : Ptr64 Void   +0x038 EntryPoint       : Ptr64 Void   +0x040 SizeOfImage      : Uint4B   +0x048 FullDllName      : _UNICODE_STRING   +0x058 BaseDllName      : _UNICODE_STRING   +0x068 FlagGroup        : [4] UChar   +0x068 Flags            : Uint4B   +0x068 PackagedBinary   : Pos 0, 1 Bit   +0x068 MarkedForRemoval : Pos 1, 1 Bit   +0x068 ImageDll         : Pos 2, 1 Bit   +0x068 LoadNotificationsSent : Pos 3, 1 Bit   +0x068 TelemetryEntryProcessed : Pos 4, 1 Bit   +0x068 ProcessStaticImport : Pos 5, 1 Bit   +0x068 InLegacyLists    : Pos 6, 1 Bit   +0x068 InIndexes        : Pos 7, 1 Bit   +0x068 ShimDll          : Pos 8, 1 Bit   +0x068 InExceptionTable : Pos 9, 1 Bit   +0x068 ReservedFlags1   : Pos 10, 2 Bits   +0x068 LoadInProgress   : Pos 12, 1 Bit   +0x068 LoadConfigProcessed : Pos 13, 1 Bit   +0x068 EntryProcessed   : Pos 14, 1 Bit   +0x068 ProtectDelayLoad : Pos 15, 1 Bit   +0x068 ReservedFlags3   : Pos 16, 2 Bits   +0x068 DontCallForThreads : Pos 18, 1 Bit   +0x068 ProcessAttachCalled : Pos 19, 1 Bit   +0x068 ProcessAttachFailed : Pos 20, 1 Bit   +0x068 CorDeferredValidate : Pos 21, 1 Bit   +0x068 CorImage         : Pos 22, 1 Bit   +0x068 DontRelocate     : Pos 23, 1 Bit   +0x068 CorILOnly        : Pos 24, 1 Bit   +0x068 ChpeImage        : Pos 25, 1 Bit   +0x068 ReservedFlags5   : Pos 26, 2 Bits   +0x068 Redirected       : Pos 28, 1 Bit   +0x068 ReservedFlags6   : Pos 29, 2 Bits   +0x068 CompatDatabaseProcessed : Pos 31, 1 Bit   +0x06c ObsoleteLoadCount : Uint2B   +0x06e TlsIndex         : Uint2B   +0x070 HashLinks        : _LIST_ENTRY   +0x080 TimeDateStamp    : Uint4B   +0x088 EntryPointActivationContext : Ptr64 _ACTIVATION_CONTEXT   +0x090 Lock             : Ptr64 Void   +0x098 DdagNode         : Ptr64 _LDR_DDAG_NODE   +0x0a0 NodeModuleLink   : _LIST_ENTRY   +0x0b0 LoadContext      : Ptr64 _LDRP_LOAD_CONTEXT   +0x0b8 ParentDllBase    : Ptr64 Void   +0x0c0 SwitchBackContext : Ptr64 Void   +0x0c8 BaseAddressIndexNode : _RTL_BALANCED_NODE   +0x0e0 MappingInfoIndexNode : _RTL_BALANCED_NODE   +0x0f8 OriginalBase     : Uint8B   +0x100 LoadTime         : _LARGE_INTEGER   +0x108 BaseNameHashValue : Uint4B   +0x10c LoadReason       : _LDR_DLL_LOAD_REASON   +0x110 ImplicitPathOptions : Uint4B   +0x114 ReferenceCount   : Uint4B   +0x118 DependentLoadFlags : Uint4B   +0x11c SigningLevel     : UChar

而我们知道dll的结构其实跟PE的文件结构基本是一致的,dll的头也是由DOS头,PE头等组成的

PE结构可以大致分为:

  • DOS部分

  • PE文件头

  • 节表(块表)

  • 节数据(块数据)

  • 调试信息

此时rdx指向的就是dos头的起始,这里提供一个dos头的定义:

IMAGE_DOS_HEADER {    WORD   e_magic;                // +0000h   -   EXE标志,“MZ”    WORD   e_cblp;                 // +0002h   -   最后(部分)页中的字节数    WORD   e_cp;                   // +0004h   -   文件中的全部和部分页数    WORD   e_crlc;                 // +0006h   -   重定位表中的指针数    WORD   e_cparhdr;              // +0008h   -   头部尺寸,以段落为单位    WORD   e_minalloc;             // +000ah   -   所需的最小附加段    WORD   e_maxalloc;             // +000ch   -   所需的最大附加段    WORD   e_ss;                   // +000eh   -   初始的SS值(相对偏移量)    WORD   e_sp;                   // +0010h   -   初始的SP值    WORD   e_csum;                 // +0012h   -   补码校验值    WORD   e_ip;                   // +0014h   -   初始的IP值    WORD   e_cs;                   // +0016h   -   初始的CS值    WORD   e_lfarlc;               // +0018h   -   重定位表的字节偏移量    WORD   e_ovno;                 // +001ah   -   覆盖号    WORD   e_res[4];               // +001ch   -   保留字00    WORD   e_oemid;                // +0024h   -   OEM标识符    WORD   e_oeminfo;              // +0026h   -   OEM信息    WORD   e_res2[10];             // +0028h   -   保留字    LONG   e_lfanew;               // +003ch   -   PE头相对于文件的偏移地址  }

我们可以看到0x3c处储存了e_lfanew,该变量指明了PE头相对于文件的偏移地址, 所以rdx+3c处得到的偏移值加上基地址就是该dll的PE头的地址。

而PE头的结构如下:

IMAGE_NT_HEADERS {    DWORD Signature;                      // +0000h   -   PE文件标识,“PE00”    IMAGE_FILE_HEADER FileHeader;                   // +0004h   -   PE标准头    IMAGE_OPTIONAL_HEADER32 OptionalHeader;         // +0018h   -   PE扩展头}

这里PE标准头的内容我们暂且不关注,看0x18处,也就是PE扩展头的结构:

该位置是一个魔数,用于标明类型:

typedef struct _IMAGE_OPTIONAL_HEADER64 {    WORD        Magic; // +0018h   -   标志字, ROM 映像(0107h),32位普通可执行文件(010Bh),64位可执行文件(0x20B)。    BYTE        MajorLinkerVersion;    BYTE        MinorLinkerVersion;
//以下3个字段都是FileAlignment的整数倍,已弃用。 DWORD SizeOfCode; DWORD SizeOfInitializedData; DWORD SizeOfUninitializedData;
DWORD AddressOfEntryPoint; //RVA address!!!!
DWORD BaseOfCode;

ULONGLONG ImageBase; DWORD SectionAlignment; //内存中区块的对齐大小 0x1000==4kB DWORD FileAlignment; //文件中区块的对齐大小 0x0200==512B

WORD MajorOperatingSystemVersion; WORD MinorOperatingSystemVersion; WORD MajorImageVersion; WORD MinorImageVersion; WORD MajorSubsystemVersion; WORD MinorSubsystemVersion; DWORD Win32VersionValue; DWORD SizeOfImage; DWORD SizeOfHeaders; DWORD CheckSum; WORD Subsystem; //how to build the initial gui WORD DllCharacteristics; ULONGLONG SizeOfStackReserve; ULONGLONG SizeOfStackCommit; ULONGLONG SizeOfHeapReserve; ULONGLONG SizeOfHeapCommit; DWORD LoaderFlags; DWORD NumberOfRvaAndSizes; IMAGE_DATA_DIRECTORY DataDirectory[IMAGE_NUMBEROF_DIRECTORY_ENTRIES]; //0x88} IMAGE_OPTIONAL_HEADER64, *PIMAGE_OPTIONAL_HEADER64;

所以,这里我们就明白了cmp word ptr [rax+18h], 20Bh这一步其实就是判断是否是64位可行文件,如果是,则将PE头0x88处的值放入eax中,同样去找该偏移对应的是什么,可以看到在0x78后是16个IMAGE_DATA_DIRECTORY结构

数据目录项 IMAGE_DATA_DIRECTORY

  • IMAGE_OPTIONAL_HEADER结构的最后一个字段为DataDirectory。

  • 该字段定义了PE文件中出现的所有不同类型的数据的目录信息,从Windows NT 3.1操作系统开始到现在,该数据目录中定义的数据类型一直是16种。

  • PE中使用了一种称作“数据目录项IMAGE_DATA_DIRECTORY”的数据结构来定义每种数据。

typedef struct _IMAGE_DATA_DIRECTORY {
DWORD VirtualAddress; /**指向某个数据的相对虚拟地址 RAV 偏移0x00**/
DWORD Size; /**某个数据块的大小 偏移0x04**/
} IMAGE_DATA_DIRECTORY, *PIMAGE_DATA_DIRECTORY;
  • 总的数据目录一共由16个相同的IMAGE_DATA_DIRECTORY结构连续排列在一起组成。

  • 如果想在PE文件中寻找特定类型的数据,就需要从该结构开始。

  • 这16个元组的数组每一项均代表PE中的某一个类型的数据,各数据类型为:

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所以其实这里获取到了第一项也就是导出表的RVA, 而我们知道dll是一定有导出表的,而一般exe没有导出表,所以这里为0,表示不存在导出表

CS-Shellcode分析入门 第二课 所以这里就相当于判断了是不是dll,如果是,则rax不为0,流程接着往后走,而如果不是,rax会为0,则跳转loc_c7

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这里pop出了r9和rdx, 将rdx指向的值放入rdx中并跳转到loc_21处, 这里弹出的两个值就是之前压栈的r9和rdx的值, 对应着本程序名的特征字符串和_LDR_DATA_TABLE_ENTRY的地址, 然后mov rdx, [rdx]就是取InMemoryOrderLinks中的Flink的值存入了rdx, 对应着模块加载顺序中的前一个_LDR_DATA_TABLE_ENTRY的地址,而后就是一样的操作开始循环InMemoryOrderLinks这个列表中的_LDR_DATA_TABLE_ENTRY结构了

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为了便于理解,梳理整个流程, 我做了如下的图表:

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那么, 当遍历的模块是个dll时,会执行如下操作:

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add rax,rdxpush rax, 我们之前说了Export Directoy RVA储存的是相对虚拟地址,可以理解为文件被装载到虚拟内存(拉伸)后先对于基址的偏移地址,所以基址加RVA得到其导出表(IMAGE_EXPORT_DIRECTORY)的真实地址,而该表的定义又如下:

typedef struct _IMAGE_EXPORT_DIRECTORY {    DWORD   Characteristics;        // +0000h    DWORD   TimeDateStamp;          // +0004h    WORD    MajorVersion;           // +0008h    WORD    MinorVersion;           // +000Ah    DWORD   Name;                   // +000Ch    DWORD   Base;                   // +0010h    DWORD   NumberOfFunctions;      // +0014h    DWORD   NumberOfNames;          // +0018h 以函数名字导出的函数个数    DWORD   AddressOfFunctions;     // +001Ch  导出函数地址表RVA:存储所有导出函数地址(表元素宽度为4,总大小NumberOfFunctions * 4)    DWORD   AddressOfNames;         // +0020h  存储函数名字符串所在的地址RVA(表元素宽度为4,总大小为NumberOfNames * 4)    DWORD   AddressOfNameOrdinals;  // +0024h  存储函数序号RVA(表元素宽度为2,总大小为NumberOfNames * 2)} IMAGE_EXPORT_DIRECTORY, *PIMAGE_EXPORT_DIRECTORY;

所以又分别将NumberOfNames放入ecx,AddressOfNames放入r8d, 为后面遍历所有导出函数做准备, add r8, rdx取到了导出函数名字符串储存地址表

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接着其实就是对遍历所有函数名,求函数名的特征字符值,然后与726774C进行比较(726774C存在r10d中)如果不同,则代表不是想要的函数,如果是则进行后面的步骤。而该值,其实就是LoadLibraryA函数的特征字符值,由于需要自己加载dll,而又不想在程序中直接出现调用LoadLibraryA的特征,所以只能使用这种方法来找到该函数的地址来调用他,这种调用方式在shellcode中非常常见,是一种通用的shellcode调用LoadLibraryA的方式,同时也比较隐蔽

        这一章就先到这里,通过到目前为止的分析,我们已经可以找到LoadLibraryA函数的地址用于调用,那么后续如何,请听下回分解




后记



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作者



CS-Shellcode分析入门 第二课

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