二进制科普系列之：如何修改固件引导文件

壹、前言

本文主要讲述如何通过新增区块来修改PE32+的二进制固件引导文件。

贰、相关知识

PE32+是PE文件的64位版本。PE文件就是指Windows里的DLL与EXE文件，PE的意思就是 Portable Executable，即可移植的执行体。PE文件总的来说是由DOS文件头、DOS加载模块、PE文件头、区段表与区段5部分构成。

DOS MZ Header

DOS文件头，亦称为DOS MZ文件头，大小为0x40h字节。它是一段以关键字MZ为开头的数据，偏移量0x 3Ch处包含着PE文件头的起始位置信息。

DOS Stub

DOS stub是以一段“This program cannot be runin DOS mode”为标志，当运行环境不匹配时则弹出这句话，对于WIN32位的操作系统来讲，存在的意义不大，完全可以删除。位于DOS头和PE头之间，大小为0xA0h字节。

PE Header（PE文件标志+标准PE头+PE扩展头）

PE header就是着重研究PE文件头，是一段以关键字“PE”为开头的数据。可以根据DOS MZ Header中0x3Ch偏移处两个字大小的数据定位到PE文件的位置。也可以根据PE头的标志“0x4550h”，对应点ASCII码为“PE00”来确定PE文件头的位置。

PE Header分为三部分：

1. PE标志“0x00004550”或ASCII码“PE00”，大小为0x04h个字节；

   
   

2. 标准PE头，大小为0x14h字节，在PE头开始偏移为0x20h，大小为0x02h字节为整个PE头的大小；

   
   

3. PE扩展头，大小为0x00F0h-0x14h-0x04h。PE扩展头比标准PE头含有更多的信息。文件执行的入口地址，文件被系统装入内存后的默认基地址，以及磁盘和内存中对齐单位等信息均可以在此结构中找到。对结构中的某系数据进行改动可以会造成PE文件的加载或运行失败。

   
   

Section Table

PE头紧接着就是Section table，也即区段表，也称为节表，这是一段记录着整个文件中区段的大小与位置信息表。它是由很多的节表项组成，每个节表项纪录了PE中与某个特定的节有关的信息，如节的属性，节的大小，在文件内存中的起始位置等。节表后面就是各个节的内容。每个节表项大小为0x28h字节。

叁、修改过程

首先，在PE头偏移为0x06h处，大小为0x02h字节。将原始大小增加1，表示新增一个Section。如图所示：

其次，在文件末尾添加增加一个新的空间，并插入HelloWorld代码。记下插入位置和插入空间的大小。本文中两者的大小分别为0x14AAF0h,0x200h。如图所示：

同时，定位到相对PE头偏移0x50h，大小为0x04字节处，相应地改变SizeOfImage的大小。本实验中为增加0x200h。如图反色部分所示，由0x001AB000h改为0x001AB200h：

然后通过PE头的大小，定位到PE头结束的位置。已知每个节表项大小为0x28h字节和节表项数（区块数）就可以去顶Section头部的结束位置，而通常在Section头部结束到Section数据部分开始间会有一些空间，找到Section头部的最后然后加入一个新的头部。本实验中已知个节表项大小为0x28h字节和节表项数（区块数）为0x000Ah，所以Section头部的结束位置，也即新Section的插入位置为0x350h，伪造的新的Section头部如下所示：

对于新增加的区块RVA的确定方法如下所示：

• 确定最后一个区块的RVA和区块的大小SizeOfRawdata。由上图可知，最后一个区块RVA为0x001A9000h，SizeOfRawdata大小为0x00001C00h。

• 计算新增加区块的RVA。注意到Section对齐的数据是0x1000h，最后一个Section的边界是0x001A9000h+0x00001C00h=0x001AAC00h。则新增加的Section的RVA为0x001AB000h

  
  

接着修改PE头内的SizeOfCode（相对于PE头偏移0x1Ch处，占0x04字节），SizeOfInitialishedData（相对于PE头偏移0x20h处，占0x04字节）(可以不用修改的这里.)和SizeOfImage（相对于PE头偏移0x50h处，占0x04字节）三个字段，分别加上新增加区块的大小（在本实验中位0x200h）。如图所示：

最后将修改后的二进制固件引导文件替换原来的二进制文件并重启。

修改成功！

本文作者：whitecell-lab  _D_D_

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