리버스코어 ReverseCore

IAT (Import Address Table)

PE Header 를 처음 배울때 최대 장벽은 IAT(Import Address Table) 입니다.

IAT 에는 Windows 운영체제의 핵심 개념인 process, memory, DLL 구조 등에 대한 내용이 함축되어 있습니다.
즉, IAT 만 잘 이해해도 Windows 운영체제의 근간을 이해한다고 할 수 있습니다.

IAT 란 쉽게 말해서 프로그램이 어떤 라이브러리에서 어떤 함수를 사용하고 있는지를 기술한 테이블 입니다.



DLL (Dynamic Linked Library)

IAT 를 설명하기 앞서 Windows OS 의 근간을 이루는 DLL(Dynamic Linked Library) 개념을 짚고 넘어가야 합니다.
(뭐든지 이유를 알면 이해하기 쉬운 법이지요...)

DLL 을 우리말로 '동적 연결 라이브러리' 라고 하는데요, 그 이유를 알아 보겠습니다.

16 bit DOS 시절에는 DLL 개념이 없었습니다. 그냥 'Library' 만 존재하였습니다.

예를 들면 C 언어에서 printf() 함수를 사용할 때 컴파일러는 C 라이브러리에서
해당 함수의 binary 코드를 그대로 가져와서 프로그램에 삽입(포함)시켜 버렸습니다.
즉, 실행 파일내에 printf() 함수의 바이너리 코드를 가지고 있는 것입니다.

Windows OS 에서는 Multi-Tasking 을 지원하기 때문에 이러한 라이브러리 포함 방식이 비효율적이 되어 버렸습니다.

32 bit Windows 환경을 제대로 지원하기 위해 기본적으로 매우 많은 라이브러리 함수(process, memory, window, message, etc)를 사용해야 합니다.

여러 프로그램이 동시에 실행되야 하는 상황에서 모든 프로그램마다 위와 같이 동일한 라이브러리가 포함되어서 실행된다면
심각한 메모리 낭비를 불러오게 됩니다. (물론 디스크 공간의 낭비도 무시할 수 없지요.)

그래서 Windows OS 설계자들은 (필요에 의해) 아래와 같은 DLL 개념을 고안해 내었습니다.

아래 그림은 notepad.exe 의 kernel32.dll 에 대한 IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR 구조를 표시하고 있습니다.

실제로 notepad.exe 를 대상으로 하나씩 살펴 보겠습니다.

그런데 실제 IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR 구조체 배열은 PE 파일의 어느 곳에 존재할까요?
PE Header 가 아닌 PE Body 에 위치합니다.

그곳을 찾아가기 위한 정보는 역시 PE Header 에 있습니다.
바로 IMAGE_OPTIONAL_HEADER32.DataDirectory[1].VirtualAddress 값이 
실제 IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR 구조체 배열의 시작 주소 입니다. (RVA 값입니다.)

IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR 구조체 배열을 다른 용어로는 IMPORT Directory Table 이라고도 합니다.
(위 용어를 전부 알아두셔야 남들과 의사소통이 원활해 집니다.)

IMAGE_OPTIONAL_HEADER32.DataDirectory[1] 구조체 값은 아래와 같습니다.
(첫번째 4 byte 가 VirtualAddress, 두번째 4 byte 가 Size 멤버입니다.)

* 위 구조체에 대해 궁금하신 분들께서는 IMAGE_OPTIONAL_HEADER 설명 을 참고하시기 바랍니다.
* DataDirectory 구조체에서 Size 멤버는 중요하지 않습니다. (PE Loader 에서 사용되지 않는 값입니다.)

위 그림에서 보듯이 RVA 가 7604h 이니까 File Offset 은 6A04h 입니다.
파일에서 6A04h 를 보면 아래 그림과 같습니다.

그림에서 파란색으로 표시된 부분이 전부 IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR 구조체 배열이고,
빨간 테두리로 되어 있는 부분은 구조체 배열의 첫번째 원소입니다. 
(참고로 배열의 마지막은 NULL 구조체로 되어 있는 것도 확인 할 수 있습니다.)

빨간 테두리의 IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR 구조체를 각 멤버별로 살펴보겠습니다.


우리는 IAT 를 공부하는 입장이기 때문에 hex editor 를 이용하여 하나하나 따라가도록 하겠습니다.
(편의를 위해 위 구조체 값(RVA) 를 미리 file offset 으로 변환해 놓았습니다.)

* RVA 를 file offset 으로 변환하는 방법에 대해서는 IMAGE_SECTION_HEADER 설명을 참고하세요.

그럼 순서대로 진행해 볼까요?


1. 라이브러리 이름 (Name)

Name 멤버를 따라가면 쉽게 구할 수 있습니다. (RVA : 7AACh -> file offset : 6EACh)

2. OriginalFirstThunk - INT(Import Name Table)

OriginalFirstThunk 멤버를 따라 갑니다. (RVA : 7990h -> file offset : 6D90h)

위 그림이 INT 입니다. 주소 배열 형태로 되어 있습니다. (배열의 끝은 NULL 로 되어 있습니다.)
주소값 하나 하나가 각각의 IMAGE_IMPORT_BY_NAME 구조체를 가리키고 있습니다. (<Fig. IAT 구조> 참고)

배열의 첫번째 값인 7A7Ah (RVA) 를 따라가 볼까요?

3. IMAGE_IMPORT_BY_NAME

RVA 값 7A7Ah 는 file offset 으로 6E7Ah 입니다.

앞에 2 byte 는 Hint (ordinal) 로써 라이브러리에서 함수의 고유번호 입니다.
ordinal 뒤로 "PageSetupDlgW" 함수 이름 문자열이 보이시죠? (문자열 마지막은 '\0' - C 언어와 동일)

여기까지 정리하면 INT 는 "함수 이름 주소 배열" 인데 첫번째 원소가 가리키는 함수 이름은 "PageSetupDlgW" 였습니다.

이제 IAT 에 해당 함수가 실제 메모리에 매핑된 주소를 얻어서 (GetProcAddress API 참고) IAT 에 입력하면 됩니다.

4. FirstThunk - IAT (Import Address Table)

IAT 의 RVA 값은 12C4h 이고 file offset 으로는 6C4h 입니다.

위 그림이 "comdlg32.dll" 라이브러리에 해당하는 IAT 입니다.
INT 와 마찬가지로 주소 배열 형태로 되어 있으며 배열의 끝은 NULL 입니다.

IAT 의 첫번째 원소값은 이미 76324906h 로 하드 코딩되어 있습니다.
notepad.exe 파일이 메모리에 로딩될 때 이 값은 위 3번에서 구한 정확한 주소값으로 대체 됩니다.

* 사실 제 시스템(Windows XP SP3) 에서 76324906h 주소는 comdlg32.dll!PageSetupDlgW 함수의 정확한 주소값입니다.
* MS 가 서비스팩을 배포하면서 관련 시스템 파일을 재빌드 할때 이미 정확한 주소를 하드 코딩 한것입니다.
  (일반적인 DLL 은 IAT 에 실제 주소가 하드 코딩되어 있지 않고, INT 와 같은 값을 가지는 경우가 많습니다.)
* 참고로 일반적인 DLL 파일은 ImageBase 가 10000000h 으로 되어 있어서 보통 DLL relocation 이 발생하지만,
   Windows 시스템 DLL 파일들(kernel32, user32, gdi32, etc)은 고유의 ImageBase 가 있어서 
   DLL relocation 이 발생하지 않습니다.

OllyDbg 를 이용해서 notepad.exe 의 IAT 를 확인해 보겠습니다.

notepad.exe 의 ImageBase 값은 01000000h 입니다.
따라서 comdlg32.dll!PageSetupDlgW 함수의 IAT 주소는 010012C4h 이며 76324906h 로 정확한 값이 들어와 있습니다.

* XP SP3 notepad.exe 를 다른 OS (2000, Vista, etc) 혹은 다른 ServicePack(SP1, SP2) 에서 실행하면,
  010012C4h 주소에는 다른 값이 세팅됩니다. (그 OS 혹은 ServicePack 에 있는 comdlg32.dll!PageSetupDlgW 의 주소)

해당 주소(76324906h)로 가면 아래와 같이 comdlg32.dll 의 PageSetupDlgW 함수 시작이 나타납니다.

이상으로 IAT(Import Address Table) 에 대한 기본 설명을 마치겠습니다.

IAT 는 Windows 리버싱에서 중요한 개념이기 때문에 반드시 잘 익혀두셔야 합니다.

향후 변칙적인 IAT 를 가지는 PE Patch 을 볼 때 IAT 를 다시 한번 살펴볼 기회가 있을것입니다.

다음번에는 PE Header 설명의 마지막으로 EAT(Export Address Table) 에 대해서 공부해 보겠습니다.

#0. prologue

분야를 막론하고 기술자(특히 엔지니어)들은 자신만의 작업환경과 손에 익은 도구(장비)가 있습니다.

기술자(특히 엔지니어) 란 특정 업무를 위해서 필요한 도구를 아주 능숙하게 다룰 줄 아는 사람들입니다.

같은 도구를 사용하더라도 기술자의 능력에 따라서 전혀 다른 결과를 보여줍니다.
(더 나아가서 필요한 도구를 직접 만들어 내기도 합니다.)

또한 기술자들은 각자 자신만의 도구를 가지고 있으며
한번 손에 익힌 도구를 되도록 오래 쓰고 왠만해서는 바꾸려 하지 않습니다.
(바꿀 때도 될 수 있으면 같은 회사의 후속 제품으로 바꾸려고 하지요.)

남의 도구, 남의 작업환경에서 일을 하면 아무래도 불편하다고 생각합니다.

즉, 자신만의 작업환경과 자신만의 도구가 갖춰져야 그 기술자의 진정한 실력이 100% 발휘 된다고 할 수 있습니다.



#1. Reverse Code Engineer (Reverser)

리버서들은 어떨까요?

리버서도 역시 IT 엔지니어 범주에 들어가기 때문에 위에서 언급한 일반적인 기술자의 성향과 다를 바가 없습니다.

리버싱을 하기 위한 도구의 종류만도 수십 가지가 넘으며, 각 종류별로 다양한 제품들이 존재합니다.
또한 IT 분야의 특성상 계속해서 새로운 도구가 개발되고 있습니다.

도구의 종류만도 아래와 같이 매우 많습니다. (언급하지 못한 것도 많을 것입니다.)

disassembler
debugger - PE, script, etc
development tool - assembly, C/C++, etc
editor(viewer) - text, hex, resource, retistry, string, PE, etc
monitoring tool - process, file, registry, network, message, etc
memory dump
classifier
calculator - hex, binary
compare tool - text, hex
packer/unpacker
encoder/decoder
virtual machine
decompiler - VB, Delphi, etc
emulator
...



#2. 좋은 분석 도구 선택의 5 가지 기준

아래에 ReverseCore 만의 도구 선택 기준(가이드)을 제시합니다. (참고만 하세요~)


첫째, 도구 개수를 최소화시킨다.

남들이 쓴다고 해서 기능을 알지도 못하는 도구를 잔뜩 가지고 있어봐야 도움이 되지 않습니다.
자신에게 필요한 도구만을 각 종류별로 하나씩만 사용하는 것이 좋습니다.

자신의 실력에 맞는 것만을 고르고 차츰 하나씩 늘려나가시면 됩니다.

또한 중복된 기능의 도구들은 하나로 정리하는 것이 좋습니다.


둘째, 도구는 기능이 단순하고 사용방법이 편리한 것이 좋다.

실력이 늘어날 수록 사용해야 할 도구의 개수도 늘어납니다.
기능이 단순하고 인터페이스가 직관적일 수록 사용하기에 편리합니다.

여기서 기능이 단순하다는 말은 리버싱 도구치고는 단순하다는 말입니다.
(Windows 의 계산기, 메모장 수준을 생각하시면 안됩니다. ^^)

따라서 아무리 단순한 리버싱 도구를 하나 익히는 데만도 어느 정도 시간이 필요합니다.


셋째, 기능을 철저히 익힌다.

아무리 좋은 도구라도 사용할 줄 모르면 무용지물 입니다.

자신이 이미 가지고 있는 도구에서 제공되는 기능인데도,
그걸 알지 못하고 다른 도구를 찾는 분들이 많습니다.

일단 도구를 선택한 후에는 제공되는 메뉴얼을 한번 정독해보시는 것이 좋습니다.
자주 사용하는 기능의 단축키 정도는 외워 두시면 작업이 훨씬 수월합니다.
(단축키를 잘 쓰면 확실히 자타공인 전문가처럼 느껴집니다.)


넷째, 꾸준히 업데이트 한다.

리버싱도 IT 범주에 속하기 때문에 기술 발전 속도가 매우 빠릅니다.

새로운 기술에 대응하기 위해 도구들도 빠르게 변화하기 때문에
사용하는 도구의 업데이트는 매우 중요한 일입니다.

따라서 꾸준히 업데이트를 지원하는 도구를 선택하는 것이 좋습니다.


다섯째, 도구의 핵심 동작 원리를 이해한다.

도구를 더 잘 사용하기 위해서 동작 원리를 이해하는 것이 좋습니다.
더 나아가 테스트용 프로토타입을 만들 수 있다면 금상첨화 입니다.

이 부분을 간과하시는 분들이 매우 많습니다.
하지만 높은 수준의 리버싱 실력을 쌓기 위해서는 필수적인 사항입니다.

예를 들어 debugger 의 동작원리를 이해하고 있으면,
anti-debugging 기법을 잘 회피할 수 있습니다.

원리를 이해하지 못하고 도구에만 의존하면,
간단한 트릭도 해결하지 못하고 다른 도구를 찾아 나서야 합니다.
소위 말하는 "도구의 노예"가 되는 것이지요. (이것만은 꼭 경계해야 겠습니다.)



#3. epilogue

debug.exe 라는 프로그램을 아시나요?
MS-DOS 시절부터 존재하던 16-bit debugger 입니다. (XP 에도 존재합니다.)

커맨드 창에서 debug.exe 를 실행하고 '?' 명령으로 도움말을 보겠습니다.

위에 보이는 명령어가 전부입니다.

단순하지요?

제가 아는 어떤 분이 debug.exe 로 16 bit DOS 프로그램을 분석하시는 걸 본 적이 있습니다.

뭔가를 실행시키더니 키보드를 다다다다 두들기면서 화면이 번쩍 번쩍 넘어가는데,
바로 옆에서 지켜보면서도 무슨 작업을 하는지 도저히 알 수 없었습니다.
(눈이 그분의 작업 속도를 따라가지 못한 거죠.)

처음에는 실행되는 프로그램이 debug.exe 인지 조차도 몰랐었습니다.
(전 그때 당시 이미 debug.exe 를 한달 정도 써본 경험이 있었음에도 불구하고 말이죠.)

그리고는 다 됐다면서 결과를 넘겨 주시더군요.
그때 그분이 사용하신 프로그램이 debug.exe 라는 걸 알고 충격에 휩쌓였었죠.

'저 단순한 debug.exe 만으로 이 일을 이렇게 빨리 해냈단 말인가?' 하고 말이죠.

그 이후로 제가 어떤 도구를 고를 때 나름대로의 기준을 세우게 되었습니다.

그리고 하나의 깨달음을 얻었습니다.

"평범한 도구라도 극한까지 연마하면 천하에 다시 없는 비범한 도구가 된다."

마치 무림고수(武林高手)가 수련에 수련을 거듭해서 검(劍)을 버리고
결국에는 초(草)/목(木)/죽(竹)/석(石)을 모두 검처럼 사용할 수 있듯이 말이죠.


여러분은 어떻게 생각하시나요? ^^

HelloReversing.exex

문자열 패치

목표 달성이 눈앞에 다가왔습니다.

MessageBoxW 호출하는 부분을 찾았으니 이제 "Hello World!" 문자열을 "Hello Reversing!" 으로 패치시킬 차례입니다.

디버깅을 재실행[Ctrl+F2] 시키고, main 함수 시작 부분까지 실행합니다.
(401000 에 BP 를 설정[F2]하고 실행[F9] 하세요. - 이 주소를 2 번째 베이스 캠프라고 하겠습니다.)

문자열을 패치하는 2 가지 방법

가장 쉬운 2 가지 방법을 소개합니다.

• 문자열 버퍼를 직접 수정
• 다른 메모리 영역에 새로운 문자열을 생성하여 전달

1) 문자열 버퍼를 직접 수정

MessageBoxW 함수의 전달인자 4092A4 의 메모리 주소 내용("Hello World!\)을 직접 수정해 버리는 것입니다.

메모리 윈도우에서 4092A4 로 갑니다 [Ctrl+G].
그리고 주소를 마우스로 선택한 후 [Ctrl+E] 단축키로 에디트 윈도우를 띄웁니다.

<Fig. 16>

'UNICODE' 항목에 "Hello Reversing!" 을 입력합니다.

변경된 코드는 아래와 같습니다.

<Fig. 17>

명령어는 그대로 이지만 MessageBoxW 함수에 전달되는 파라미터의 내용 자체가 변경되었습니다.
(파라미터의 주소도 그대로 입니다. 주소의 내용이 변경된 것입니다.)

이처럼 문자열 버퍼 내용을 직접 수정하는 방법은 사용하기에 가장 간단한 방법입니다.

* 하지만 기존 문자열 버퍼 크기를 잘 고려해서 수정해야만 프로그램이 에러 없이 잘 동작할 수 있습니다.
  즉, 기존 문자열 버퍼 크기 이상의 문자를 입력할 수 없다는 제약 조건이 있습니다.

변경된 내용을 영구히 보존하려면 파일로 만들어야 합니다.
<Fig. 16> 의 dump 윈도우에서 변경된 내용 ("Hello Reversing!" 문자열)을 선택하여
마우스 우측 버튼의 Copy to executable file 메뉴를 선택하면 아래와 같이 hexa 윈도우가 나타납니다.

<Fig. 18>

다시 마우스 우측 버튼의 Save file 메뉴를 선택하고 파일 이름을 HelloReversing.exe 로 해줍니다.

실행해보면 문자열이 성공적으로 변경되었습니다!

<Fig. 19>

2) 다른 메모리 영역에 새로운 문자열을 생성하여 전달

1) 방법은 MessageBoxW 함수의 파라미터인 문자열 버퍼의 내용을 직접 수정하는 방법이었습니다.

간단하지만 그만큼 단점도 존재합니다.
가령 훨씬 긴 문자열로 수정하고 싶을때 해당 버퍼 크기가 작다면
인접한 다른 메모리 영역을 침범하는 buffer overflow 가 발생할 것입니다.

이럴때 사용할 수 있는 방법이 바로 다른 버퍼 주소를 전달하는 것입니다.
적당한 메모리 주소에 변경하고자 하는 긴 문자열을 적어 놓고
MessageBoxW 함수에게 그 주소를 파라미터로 넘겨주는 것입니다.

즉, 버퍼 자체를 변경하는 것이죠.

아이디어가 좋긴 한데 한가지 고려해야 할 사항은 "메모리 어느 영역에 문자열을 써도 되는가?" 입니다.

자세한 설명은 PE header 와 가상 메모리 구조를 알고 계셔야 하므로 나중에 자세히 다루도록 하고,
여기서는 임의로 적절한 영역을 선택하도록 하겠습니다.

우리가 방법 1) 에서 수정한 버퍼는 408000 ~ 40A000 영역 (.rdata section) 입니다.
이 부분을 다시 dump 윈도우로 살펴보죠. dump 윈도우에서 408000 주소로 갑니다. [Ctrl+G]

스크롤을 밑으로 내리다보면 .rdata section 은 아래와 같이 끝이 납니다.

<Fig. 20>

끝부분에 NULL 로 채워진 영역이 보입니다.

* 이곳은 보통 프로그램에서 사용되지 않는 NULL padding 영역입니다.
  프로그램이 메모리에 로딩될 때 최소 기본 단위(보통 1000)가 있습니다.
  비록 프로그램내에서 메모리를 100 크기만큼만 사용한다고 해도 실제로는 최소 기본 단위인 1000 크기가 잡히는 것입니다.
  (나머지 F00 크기의 사용되지 않는 영역은 그냥 NULL 로 채워집니다.)

이곳을 문자열 버퍼로 사용해서 MessageBoxW 함수에 넘겨주면 좋을 것 같습니다.
끝부분의 적당한 위치 409F50 에 출력하고 싶은 문자열을 써주면 됩니다. [Ctrl+E]

<Fig. 21>

버퍼를 새로 구성하였으니 그 다음에 할 일은 MessageBoxW 함수에게 새로운 버퍼 주소를 전달하는 것입니다.

그러기 위해서는 코드를 수정해야 하는데,
이번에는 Code 윈도우에서 Assemble 명령을 사용해서 코드를 수정해 보겠습니다.

아래 그림처럼 cursor 를 401007 주소위치에 놓고 Assemble 명령(단축키 [Space])을 내리면
아래와 같은 Assemble 윈도우가 나타납니다.

<Fig. 22>

새로운 버퍼주소인 409F50 을 입력합니다.

* 디버깅의 강력한 기능중의 하나가 바로 위와 같이 실행중인 프로세스의 코드를 동적으로 패치 시킬 수 있다는 것입니다.

* 향후 실습해 볼 crackme 샘플에서 serial key 검사 코드를 건너뛰는 방법도 코드를 동적으로 패치하는 것입니다.

OllyDbg 에서 MessageBoxW 함수를 실행하면 결과는 <Fig. 19> 와 같습니다.

그런데 위 수정된 코드를 파일로 만들면 제대로 동작하지 않을 것입니다.
이유는 409F50 메모리 주소 때문입니다.

실행 파일이 메모리에 로딩되어 프로세스로써 실행될 때 그대로 1:1 로 로딩되는 것이 아니라,
어떤 규칙에 의해서 올라가게 되며, 보통은 파일과 메모리가 1:1 로 매칭 되지도 않습니다.

즉, 메모리 409F50 에 대응되는 파일 offset 이 존재하지 않는 것이죠.

방법 2)를 파일로 저장하기 위해서는 아래 2가지 방법중에 하나를 사용하시면 됩니다.

• PE header 를 분석하여 파일에 존재하지만 프로그램에서 사용되지 않는 공간을 버퍼영역으로 선정
• 파일 끝을 버퍼 영역 만큼 확장하고, PE header 를 수정하여 그 부분을 메모리에 로딩시킴

역시 PE header 를 알아야 하기에 여기서는 설명을 생략하였습니다.

* 앞으로 작성하게 될 PE header 강좌도 기대해 주세요~



배운내용

- OllyDbg 기초 사용법

Step Into [F7] : 하나의 OP code 실행 (CALL 명령을 만나면, 그 함수 코드 내부로 따라 들어감.)
Step Over [F8] : 하나의 OP code 실행 (CALL 명령을 만나면, 따라 들어가지 않고 그냥 함수자체를 실행함.)
Execute till Return [Ctrl+F9] : 함수 코드 내에서 RETN 명령어 까지 실행 (함수 탈출 목적)
Restart [Ctrl+F2] : 다시 처음부터 디버깅 시작. (디버깅 당하는 프로세스를 종료하고 재실행 시킴.)
Go to [Ctrl+G] : 원하는 주소를 찾아감. (코드를 확인할 때 사용. 실행되는 것은 아님.)
Execute till Cursor [F4] : cursor 위치까지 실행함 (디버깅 하고 싶은 주소까지 바로 갈 수 있음.)
Comment [;] : Comment 추가
User Defined Comments [마우스 우측 메뉴 -> Search for -> User defined Comment] : 사용자가 입력한 comment 목록 보기
Set/Reset BreakPoint [F2] : BP 설정/해제
Run [F9] : 실행 (BP 가 걸려있으면 그곳에서 실행이 정지됨.)
All referenced text strings [마우스 우측 메뉴 -> Search for -> All referenced text strings] : 코드에서 참조되는 문자열 보기
All intermodular calls [마우스 우측 메뉴 -> Search for -> All intermodular calls] : 코드에서 호출되는 모든 API 함수 보기
Name in all modules [마우스 우측 메뉴 -> Search for -> Name in all modules] : 모든 API 함수 보기
Edit data [Ctrl+E] : 메모리 수정
Assemble [Space] : Assembly 코드 작성
Copy to executable file [마우스 우측 메뉴 -> Copy to executable file] : 파일의 복사본 생성 (변경사항 반영됨)

- Assembly 기초 명령어

CALL XXXX : XXXX 주소의 함수를 호출
JMP XXXX : XXXX 주소로 점프
PUSH XXXX : 스택에 XXXX 저장
RETN : 스택에 저장된 복귀주소로 점프

- 프로세스 data/code 패치 방법

OllyDbg 의 ‘Edit data’와’Assemble’기능 이용

- 용어

VA (Virtual Address) : 프로세스내의 가상 메모리
OP code (OPeration code) : CPU 명령어 (byte code)
PE (Portable Executable) : Windows 실행 파일(EXE, DLL, SYS)



배워야할 내용

Virtual memory
PE header
Stack frame
OP code (advanced)
OllyDbg (advanced)



Epilogue

여기까지 따라 오시느라고 수고 하셨습니다.

위에 나온 모든 내용을 한번에 이해하기는 어렵습니다.
2 ~ 3번 반복해서 읽고, 직접 실습해 보시기 바랍니다.

C 프로그래밍에서 Hello World! 는 가장 간단한 프로그램이었습니다.
마찬가지로 Hello World! 디버깅 또한 가장 간단한 디버깅입니다.

Hello World! 를 시작으로 C 프로그래밍을 정복하셨듯이 디버깅 역시 정복하시기 바랍니다.

리버싱에서 디버깅이 차지하는 비중은 매우 큽니다. 또한 가장 재미있습니다.

부디 제 글이 디버깅의 재미를 조금이나마 전달해 드렸으면 좋겠습니다.

감사합니다.

원하는 코드를 빨리 찾아내는 4가지 방법

자신이 원하는 코드를 빨리 찾아내기 위해서는 여러가지 자신만의 노하우가 있습니다.
여기서는 가장 기본이 되면서 가장 유용한 4가지 방법을 소개합니다.

• 코드 실행 방법
• 문자열 검색 방법
• API 검색 방법 (1) - 호출 코드에 BP
• API 검색 방법 (2) - API 코드에 직접 BP

0) 이미 아는 사실

4가지 방법을 소개하기 전에 먼저 한번 생각을 해봅시다.

우리는 HelloWorld.exe 프로그램이 "Hello World!" 메시지 박스를 출력한다는 것을 이미 알고 있습니다.
물론 우리가 코드를 만들었기 때문이지만, 이 경우에는 그냥 실행만 해봐도 누구나 알 수 있는 것입니다.

C 언어 개발자들이라면 MessageBox 계열 함수가 머릿속에 떠오를 것입니다.

이렇게 프로그램의 기능이 명확한 경우는 그냥 실행만 해봐도 내부 구조를 대략적으로 추측할 수 있습니다.
(물론 개발/분석 경험이 요구됩니다.)



1) 코드 실행 방법

우리가 원하는 코드는 main() 함수내의 MessageBox() 함수 호출 코드 입니다.
OllyDbg 디버거로 HelloWorld.exe 를 디버깅하면 어느 순간 자동으로 메시지 박스를 띄워 주는데요,
디버깅을 해나가다 보면 언젠가 main() 함수내의 MessageBox() 함수가 실행되어 "Hello World!"  메시지박스가 출력되겠지요?

이것이 코드 실행 방법의 원리입니다.
기능이 명확한 경우에 소스 코드를 실행해 가면서 찾아가는 것입니다.
코드 크기가 작고 기능이 명확한 경우에 사용할 수 있습니다.
코드 크기가 크고 복잡한 경우에는 적절하지 않습니다.

OllyDbg 와 콘솔 윈도우를 적절한 크기로 조정하여 동시에 살펴 볼 수 있도록 하세요.

베이스 캠프(40104F)에서부터 명령어를 한줄한줄 실행[F8]해 봅니다.
어느 순간 "Hello World!" 메시지 박스가 출력 되어 있을 것입니다.
몇 번 반복해 보시면 특정 함수를 호출 한 이후에 메시지 박스가 나타나는 것을 파악할 수 있습니다.

바로 그 함수가 main() 함수입니다.

USER32 모듈에서 Export type 의 MessageBoxW 함수를 선택하세요.
(시스템 환경에 따라 버전이 틀려질 수 있습니다.)

더블 클릭 하시면 아래와 같이 USER32.dll 에 구현된 실제 MessageBoxW 함수가 나타납니다.

주소를 보시면 HelloWorld.exe 에서 사용되는 주소와 확연히 틀리다는걸 아실 수 있습니다.

이곳에 BP 를 설치[F2]하고 실행[F9]해 보겠습니다.

만약 HelloWorld.exe 프로그램에서 MessageBoxW 함수를 호출한다면 결국 이곳에서 실행이 멈추게 될 것입니다.
(간단한 원리 입니다.)

예상대로 MessageBoxW 코드 시작에 설치한 BP 에서 실행이 멈췄습니다.

레지스터(Register) 윈도우의 ESP 값이 12FF68 인데, 이것은 프로세스 스택(Stack)의 주소입니다.

스택 윈도우에서 빨간색으로 표시된 부분을 아래에 자세히 표시했습니다.

Stack
address     Value       Comment
-----------------------------------------------------------------------
0012FF68    00401014    CALL to MessageBoxW from HelloWor.0040100E
                        => MessageBoxW 는 40100E주소에서 호출되었으며,
                                             함수 실행이 종료되면 복귀주소는 401014 이다.
0012FF6C    00000000    hOwner = NULL
0012FF70    004092A4    Text = "Hello World!"
0012FF74    0040927C    Title = "www.reversecore.com"
0012FF78    00000000    Style = MB_OK|MB_APPLMODAL

* 함수 호출과 스택의 동작 원리등은 나중에 "Stack Frame" 설명할 때 더 자세히 보도록 하겠습니다.

ESP 의 값 12FF68 에 있는 복귀 주소 401014 는
HelloWorld.exe 의 main 함수내의 MessageBoxW 함수 호출 바로 다음의 코드입니다.

간단히 MessageBoxW 함수의 RETN 명령까지 실행[Ctrl+F9]한 다음,
RETN 명령도 실행[F7]하면 복귀주소 401014 로 갈 수 있습니다.

바로 위에 MessageBoxW  함수 호출 코드가 있는 것을 확인할 수 있습니다. (<Fig. 8> 참고)

(continue)

요즘 Windows 어플리케이션을 개발할 때 Assembly 언어로 개발하시는 분들은 보기 드물죠.
보통은 C/C++, VB, Delphi 등의 4GL 로 개발을 하게 됩니다.

이렇게 만들어진 프로그램을 에디터로 열어보면 아래 그림과 같이
소스 코드는 보이지 않고 뭔가 이상한 기호들이 가득하지요.