PE 的意思就是 Portable Executable（可移植的执行体）。它是 Win32环境自身所带的执行体文件格式。它的一些特性继承自 Unix的 Coff (common object file format)文件格式。"portable executable"（可移植的执行体）意味着此文件格式是跨win32平台的 : 即使Windows运行在非Intel的CPU上，任何win32平台的PE装载器都能识别和使用该文件格式。当然，移植到不同的CPU上PE执行体必然得有一些改变。所有 win32执行体 (除了VxD和16位的Dll)都使用PE文件格式，包括NT的内核模式驱动程序（kernel mode drivers）。因而研究PE文件格式给了我们洞悉Windows结构的良机。
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PE病毒是指所有感染Windows下PE文件格式文件的病毒.
PE病毒大多数采用Win32汇编编写.
PE病毒对于一个热衷于病毒技术的人来说,是必须掌握的.
只有在PE病毒中,我们才能真正感受到高超的病毒技术.
编写Win32病毒的几个关键
Api函数的获取
不能直接引用动态链接库
需要自己寻找api函数的地址,然后直接调用该地址
一点背景:在PE Loader装入我们的程序启动后堆栈顶的地址是是程序的返回地址,肯定在Kernel中! 因此我们可以得到这个地址,然后向低地址缩减验证一直到找到模块的起始地址,验证条件为PE头不能大于4096bytes,PE header的ImageBase值应该和当前指针相等.
病毒没有.data段,变量和数据全部放在.code段
编写Win32病毒的几个关键
偏移地址的重定位
Call delta
delta: pop ebp
sub ebp,offset delta
那么变量var1的真正偏移地址为:var1+ebp
对PE文件格式的了解
编写Win32病毒的几个关键
病毒如何感染其他文件
在文件中添加一个新节
该新节中添加病毒代码和病毒执行后的返回Host程序的代吗
修改文件头中代码开始执行位置(AddressOfEntryPoint)指向新添加的节,以便程序运行后先执行病毒代码.
PE病毒感染其他文件的方法还有很多,譬如PE病毒还可以将自己分散插入到每个节的空隙中等等,这里不在一一叙述.
PE文件格式一览
Section n
Section ...
Section 2
Section 1
Section table
PE header
DOS stub
DOS MZ header
PE header
Pe header 由三部分组成
字串 "PE "(Signature)
映像文件头(FileHeader)
可选映像头(OptionalHeader)
字串 "PE "
Signature 一dword类型,值为50h, 45h, 00h, 00h(PE ). 本域为PE标记,我们可以此识别给定文件是否为有效PE文件.
这个字串在文件中的位置(e_lfanew),可以在DOS程序头中找到它的指针,它占用四个字节,位于文件开始偏移3CH字节中.
映像文件头
该结构域包含了关于PE文件物理分布的信息, 比如节数目,文件执行机器等.
它实际上是结构IMAGE_FILE_HEADER的简称.
映像文件头结构
IMAGE_FILE_HEADER STRUCT
___ Machine WORD
___ NumberOfSections WORD
___ TimeDateStamp dd
___ PointerToSymbolTable dd
___ NumberOfSymbols dd
___ SizeOfOptionalHeader WORD
___ Characteristics WORD
IMAGE_FILE_HEADER ENDS
映像文件头的基本信息
关于文件信息的标记,比如文件是exe还是dll
2
Characteristics *
7
可选头的大小
2
SizeOfOptionalHeader
6
符号数目
4
NumberOfSymbols
5
COFF符号表的偏移
4
PointerToSymbleTable
4
生成该文件的时间
4
TimeDataStamp
3
文件中节的个数
2
NumberOfSection **
2
机器类型,x86为14ch
2
Machine *
1
描述
大小(字节)
名字
顺序
可选映像头
optional header 结构是 IMAGE_NT_HEADERS 中的最后成员.包含了PE文件的逻辑分布信息.该结构共有31个域,一些是很关键,另一些不太常用.这里只介绍那些真正有用的域.
这儿有个关于PE文件格式的常用术语: RVA
RVA 代表相对虚拟地址.它是相对虚拟空间里的一个地址 .
举例说明,如果PE文件装入虚拟地址(VA)空间的400000h处,且进程从虚址401000h开始执行,我们可以说进程执行起始地址在RVA 1000h.每个RVA都是相对于模块的起始VA的.
可选映像头
文件中节对齐的粒度.
FileAlignment
内存中节对齐的粒度.
SectionAlignment
PE文件的优先装载地址.比如,如果该值是400000h,PE装载器将尝试把文件装到虚拟地址空间的400000h处.若该地址区域已被其他模块占用,那PE装载器会选用其他空闲地址.
ImageBase
PE装载器准备运行的PE文件的第一个指令的RVA.若要改变整个执行的流程,可以将该值指定到新的RVA,这样新RVA处的指令首先被执行.
AddressOfEntryPoint *
描述
名字
可选映像头
NT用来识别PE文件属于哪个子系统.
Subsystem
一IMAGE_DATA_DIRECTORY 结构数组.每个结构给出一个重要数据结构的RVA,比如引入地址表等.
DataDirectory
所有头+节表的大小,也就等于文件尺寸减去文件中所有节的尺寸.可以以此值作为PE文件第一节的文件偏移量.
SizeOfHeaders
内存中整个PE映像体的尺寸.
SizeOfImage
win32子系统版本.若PE文件是专门为Win32设计的,该子系统版本必定是4.0否则对话框不会有3维立体感.
MajorSubsystemVersion
MinorSubsystemVersion
描述
名字
DataDirectory数据目录
一个IMAGE_DATA_DIRECTORY数组,里面放的是这个可执行文件的一些重要部分的RVA和尺寸,目的是使可执行文件的装入更快,数组的项数由上一个域给出.IMAGE_DATA_DIRECTORY包含有两个域,如下:
IMAGE_DATA_DIRECTORY
VitualAddress DD
Size DD
IMAGE_DATA_DIRECTORY ENDS
节表
节表其实就是紧挨着 PE header 的一结构数组.该数组成员的数目由 file header (IMAGE_FILE_HEADER) 结构中 NumberOfSections 域的域值来决定.节表结构又命名为 IMAGE_SECTION_HEADER.
结构中放的是一个节的信息,如名字,地址,长度,属性等.
IMAGE_SECTION_HEADER
本节原始数据在文件中的位置
4
PointerToRawData *
5
本节的原始尺寸
4
SizeOfRawData *
4
这个值+映像基地址=本节在内存中的真正地址.OBJ中无意义.
4
Virtual *
3
OBJ文件用作表示本节物理地址EXE文件中表示节的真实尺寸
4
PhysicalAddress或VirtualSize
2
节名
8
Name *
1
描述
大小(字节)
名字
顺序
IMAGE_SECTION_HEADER
节属性
4
Characteristics *
10
本节在行号表中的行号数目
2
NumberOfLinenumbers
9
本节要重定位的数目
2
NumberOfRelocations
8
行号偏移
4
PointerToLinenumbers
7
OBJ中表示该节重定位信息的偏移EXE文件中无意义
4
PointerToRelocations
6
描述
大小(字节)
名字
顺序
节
"节(Section)"跟在节表之后,一般PE文件都有几个"节".比较常见的有:
代码节
已初始化的数据节
未初始化的数据节
资源节
引入函数节
引出函数节
代码节
代码节一般名为.text或CODE,该节含有程序的可执行代码.
每个PE文件都有代码节
在代码节中,还有一些特别的数据,是作为调用映入函数之用.如:
Call MessageBoxA的调用,反汇编后该指令被换为call 0040101A,而地址0040101A仍在.text中,它放有一个跳转指令jmp dword ptr[0040304c],即这条跳转指令的目的地址处于.idata节中的0040304C处,其中放的才是MessageBoxA的真正地址,如下图:
已初始化的数据节
这个节一般取名为.data或DATA
已初始化的数据节中放的是在编译时刻就已确定的数据.如Hello World 中的字符串"Hello World!".
未初始化的数据节
这个节的名称一般叫.bbs.
这个节里放有未初始化的全局变量和静态变量.
资源节
资源节一般名为.rsrc
这个节放有如图标,对话框等程序要用到的资源.
资源节是树形结构的,它有一个主目录,主目录下又有子目录,子目录下可以是子目录或数据.
都是一个IMAGE_RESOURCE_DIRECTORY结构.结构如下:
IMAGE_RESOURCE_DIRECTORY 结构
以ID标识的资源数
2
NumberOfldEntries
6
以名字标识的资源数
2
NumberOfNamedEntries
5
次版本号
2
MinorVersion
4
主版本号
2
MajorVersion
3
资源生成时间
4
TimeDateStamp
2
通常为0
4
Characteritics
1
描述
大小(字节)
名字
顺序
引入函数节
一个引入函数是被某模块调用的但又不在调用者模块中的函数
这个节一般名为.idata,也叫引入表.
它包含从其它(系统或第三方写的)DLL中引入的函数,例如user32.dll,gdi32.dll等.
它的开始是一个IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR数组.这个数组的长度不定,但他的最后一项是全0,可以以此判断数组的结束.
引出函数节
什么是引出函数节
引出函数节是用来向系统提供导出函数的名称,序号和入口地址等信息,以便Windows装载器通过这些信息来完成动态链接的过程.
了解引出函数节对于学习病毒来说,是极为重要的.
Api函数地址的获取与引出函数节息息相关.
引出函数节
通过Api函数名查找其地址
(1)定位到PE文件头
(2)从PE文件头中的课选文件头中取出数剧目录表的第一个数据目录,得到导出表的地址.
(3)从导出表的NumberOfNames字段得到以命名函数的总数,并以这个数字做微循环的次数来构造一个循环.
(4)从AddressOfNames字段指向的函数名称地址表的第一项开始,在循环中将每一项定义的函数名与要查找的函数名比较,如果没有任何一个函数名符合,说明文件中没有指定名称的函数.
(5)如果某一项定义的函数名与要查找的函数名符合,那么记住这个函数名在字符串地址表中的索引值,然后在AddressOfNameOrdinals指向的数组中以同样的索引值去除数组项的值,假如该值为m.
(6)以m值作为索引值,在AddressOfFunctions字段指向的函数入口地址表中获取的RVA就是函数的入口地址,当函数被装入内存后,这个RVA值加上模块实际装入的基址(ImageBase),就得到了函数真正的入口地址
