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지금까지 우리가 원하는 DLL 을 "실행중인" 프로세스에 강제로 Injection 시키는 방법에 대해서 알아봤습니다.

이번에는 접근 방법을 바꿔서 아예 대상 프로그램 "파일을 직접 수정"하여 DLL 을 강제로 로딩하도록 해보겠습니다.
이 방법은 한 번 적용해 놓으면 (별도의 Injection 과정없이) 프로세스가 시작할 때마다 원하는 DLL 을 로딩하게 만들 수 있습니다. 일종의 크랙이라고 생각하시면 됩니다.

목표는 notepad.exe 파일을 직접 수정하여 실행 시 myhack3.dll 을 로딩하도록 만드는 것입니다.
이를 위해서는 PE Header 를 자유자재로 다룰 수 있는 실력이 필요합니다.

IDT(Import Directory Table)와 기타 PE File Format 에 대해서는 아래의 글을 참조하시기 바랍니다.

- PE(Portable Executable) File Format (6) - PE Header



myhack3.dll


먼저 로딩 시킬 DLL 의 소스를 보겠습니다.

// myhack2.cpp
// ReverseCore

include "windows.h"

#define DEF_CMD  "c:\\Program Files\\Internet Explorer\\iexplore.exe"
#define DEF_ADDR "www.naver.com"

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
__declspec(dllexport) BOOL start()
{
    char szCmd[MAX_PATH] = {0,};
    STARTUPINFO si = {0,};
    PROCESS_INFORMATION pi = {0,};

    si.cb = sizeof(STARTUPINFO);
    si.dwFlags = STARTF_USESHOWWINDOW;
    si.wShowWindow = SW_HIDE;

    // IE 를 hidden window 로 실행시켜 naver 에 접속합니다.
    wsprintf(szCmd, "%s %s", DEF_CMD, DEF_ADDR);
    if( !CreateProcess(NULL, (LPTSTR)(LPCTSTR)szCmd, 
                       NULL, NULL, FALSE,
                       NORMAL_PRIORITY_CLASS,
                       NULL, NULL, &si, &pi) )
        return FALSE;

    if( pi.hProcess != NULL )
        CloseHandle(pi.hProcess);

    return TRUE;
}
#ifdef __cplusplus
}
#endif

BOOL WINAPI DllMain(HINSTANCE hinstDLL, DWORD fdwReason, LPVOID lpvReserved)
{
    switch( fdwReason )
    {
        case DLL_PROCESS_ATTACH :
            start();
            break;
    }
  
    return TRUE;
}

myhack3.dll


기능은 지난번과 마찬가지로 IE 를 hidden 속성으로 실행시켜 Naver 초기화면에 접속시키는 것입니다.

가장 눈에 띄는 것은 start() EXPORT 함수입니다.

PE 파일에서 어떤 DLL 을 IMPORT 한다는 것은 코드내에서 그 DLL 의 EXPORT 함수를 호출한다는 의미입니다. 그래서 myhack3.dll 파일은 형식적인 완전성을 위해 EXPORT 함수를 제공해야 합니다. (실제로 notepad.exe 내부에는 myhack3.dll!start() 함수를 호출하는 코드 같은건 존재하지 않습니다.)

프로그래밍에서 DLL 의 IMPORT 는 컴파일러/링커가 해주지만, 저는 이 작업을 PE View 와 Hex Editor 만을 가지고 수동으로 해보겠습니다. (제 환경은 WinXP SP3 KOR 버전입니다. OS 와 SP 버전에 따라서 방법이 약간 틀려질 수 있습니다.)



파일 변경 아이디어 

notepad.exe 파일이 실행될 때 자동으로 myhack3.dll 파일을 로딩하기 위해서는 PE Header 의 IMPORT DIRECTORY TABLE 에 myhack3.dll 을 (IMPORT 하도록) 추가해야 합니다.

notepad.exe 원본과 제가 수정한 notepad_hack.exe 를 첨부합니다.

notepad.exe

notepad_hack.exe


PE View 를 이용하여 notepad.exe 의 IDT 의 주소를 확인해 보겠습니다. IMAGE_OPTIONAL_HEADER 의 IMPORT Table RVA 값이 바로 IDT 의 RVA 입니다.


<Fig. 1>

위 그림에서 IDT 주소는 RVA 로 7604 입니다. 이를 PE View 로 따라가 보겠습니다. (PE View 의 주소 보기 옵션을 "RVA" 로 해주세요.)



<Fig. 2>

IDT 는 <Fig. 2> 와 같이 IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR(이하 IID) 구조체 배열로 되어 있으며, 마지막은 NULL 구조체로 끝납니다. IMPORT 하는 DLL 파일 하나당 IID 구조체 하나가 필요합니다. (IID 구조체 하나의 크기는 14h bytes)

PE View 의 주소 보기 옵션을 "File Offset" 으로 변환하면 IDT 의 file offset 은 6A04 입니다.
Hex editor 를 이용해 6A04 주소를 찾으면 아래 그림과 같습니다.


<Fig. 3>

IDT 는 file offset 으로 6A04 ~ 6ACC 범위에 있으며, 전체 크기는 C8 입니다.
마지막 NULL 구조체를 포함하여 총 10개의 IID 구조체가 있습니다. 

처음에 전 IDT 마지막에 myhack3.dll 을 위한 IID 구조체를 추가하려 했습니다만, 더 이상 추가할 공간이 없습니다. (마지막 NULL 구조체는 꼭 필요하거든요.)

그래서 Hex editor 로 notepad.exe 의 빈 영역(사용되지 않는 영역)을 찾아 보았습니다.
<Fig. 4> 에서 보이는 것처럼 마침 파일 끝부분에 알맞은 크기가 비어 있네요.

* 만약 파일에 빈 영역이 보이지 않는다면 파일 끝에 새로운 섹션을 추가하거나, 또는 마지막 섹션의 크기를 늘리는 방법을 사용해야 합니다.


<Fig. 4>

바로 이 위치(file offset = 10710, RVA = 13310)에 새로운 IID 를 만들것입니다.

주의 하실 점은 저 영역(file:10710 ~ 107FF, RVA:13310 ~ 133FF)이 과연 메모리에 로딩되는 영역인지 확인하는 것입니다.
파일에 존재한다고 해서 반드시 메모리에 로딩되는 것은 아닙니다. 섹션 헤더에 명시된 영역만 메모리에 로딩됩니다.


notepad 의 마지막 섹션 헤더(".rsrc") 를 살펴보겠습니다.


<Fig. 5>

RVA = B000 이고 VirtualSize = 8304 이므로 메모리에 로딩되는 영역은 RVA = 13304 까지입니다.
하지만 <Fig. 4> 의 파란색 영역(RVA:13310 ~ 133FF)은 포함되지 않는 영역입니다.

그렇다면 이부분은 메모리에 로딩되지 않을까요?
실제로는 메모리에 로딩됩니다. 이유는 notepad 에서 IMAGE_OPTIONAL_HEADER 의 SectionAlignment 값이 1000 이기 때문에 마지막 섹션(".rsrc")헤더에 명시된 위치(RVA=13304)는 실제로 14000 까지 확장됩니다. (기본 단위의 배수)

디버거에서 확인해 보겠습니다.

<Fig. 6>

위 그림을 보시면 notepad 프로세스 메모리에서 마지막 섹션(".rsrc")의 VirtualSize 값이 9000 으로 확장된 것을 보실 수 있습니다. <Fig. 5> 의 실제 VirtualSize 값은 8304 였으나 SectionAlignment (1000) 의 배수인 9000 으로 자동 확장된 것입니다.

따라서 RVA = 13310 위치에 새로운 IID 를 만드는 것은 문제가 없습니다.



IDT(Import Directory Table) 변경


notepad.exe 를 복사하셔서 이름을 notepad_hack.exe 로 변경해주세요.
이제부터 notepad_hack.exe 파일을 가지고 변경 작업을 진행합니다.

#1. IMPORT Table 의 RVA 값 변경

PE View 를 기준으로 설명드리겠습니다.
IMAGE_OPTIONAL_HEADER 의 IMPORT Table 구조체 멤버는 IDT 의 위치와 크기를 알려줍니다. <Fig. 1> 을 보시면 현재 IMPORT Table 의 RVA 값은 7604 입니다. Hex editor 에서 이 값을 새로운 IDT 의 RVA 값인 13310 으로 변경합니다. 그리고 Size 값을 기존 C8 에 14 (IID 구조체 크기) 를 더한 값인 DC 로 변경합니다. (Size 멤버는 수정 하지 않아도 됩니다.)


<Fig. 7>

PE View 로 확인하면 아래 그림과 같습니다.

<Fig. 8>

이제 notepad 실행 시 PE Loader 는 IDT 가 RVA = 13310 에 존재한다고 간주합니다.

#2. BOUND IMPORT TABLE 사용 안함


PE HEADER 에서 BOUND IMPORT TABLE 은 DLL 로딩 속도를 조금 향상시킬 수 있는 기법입니다. 이 값을 그냥 놔둬도 문제 없는 경우가 많지만, 제가 테스트할 때는 myhack3.dll 이 정상동작하지 않았습니다. (편하게 작업하시려면 이 값을 무조건 0 으로 밀어버리시기 바랍니다.)

Hex editor 를 이용해서 BOUND IMPORT Table 영역(RVA, Size)을 0 으로 밀어버립니다.

<Fig. 9>

PE View 로 확인해 볼까요?

<Fig. 10>

#3. 새로운 IDT 생성

기존 IDT (file = 6A04 ~ 6ACB, RVA = 7604 ~ 76CB) 를 복사하여 새로운 위치(file = 10710, RVA = 13310)에 붙여넣고, 나머지 지저분한 데이타들은 깔끔하게 NULL 로 밀어버립니다.

<Fig. 11>

이 상태에서 아래와 같이 myhack3.dll 을 위한 IID 를 구성하여 새로운 IDT 끝에 추가시킵니다.
(각 멤버의 데이타에 대해서는 아래에서 따로 설명드리겠습니다.)

typedef struct _IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR {
    union {
        DWORD   Characteristics;            
        DWORD   OriginalFirstThunk;       // INT(Import Name Table) => 8750
    };

    DWORD   TimeDateStamp;                // => FFFFFFFF

    DWORD   ForwarderChain;               // => FFFFFFFF
    DWORD   Name;                         // library name => 8760
    DWORD   FirstThunk;                   // IAT(Import Address Table) => 1348
} IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR;


아래는 Hex editor 로 작업한 그림입니다. (IDT 마지막에 myhack3.dll 을 위한 IID 를 추가)

<Fig. 12>

#4. IID(IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR) 구성

앞 단계에서 추가한 IID 구조체 멤버들이 정상적으로 동작하기 위해서 적절한 세팅이 필요합니다.

먼저 INT(Import Name Table) 와 Name 멤버 설명입니다. 
이 값들은 각각 RVA = 8750 (file = 7B50), RVA = 8760 (file = 7B60) 입니다.

참고로 이 위치는 첫번째 섹션(".text")의 끝부분으로써 빈 영역입니다. 제가 편의상 이 영역을 선정한 것이며 다른 위치에 선정하셔도 상관 없습니다.

일단 Hex Editor 로 RVA = 8750 (file = 7B50) 위치로 가서 아래 그림과 같이 값을 입력합니다.

<Fig. 13>

위 그림에 나타난 값들의 의미를 설명드리겠습니다.

INT 는 쉽게 말해서 RVA 배열인데요, 배열의 각 원소는 Import 하는 함수의 Ordinal(2 bytes) + Func Name String 구조체의 주소(RVA) 를 나타내며 배열의 끝은 NULL 입니다. 

<Fig. 13> 에서 INT 에는 1 개의 원소가 있고 그 값은 RVA 8770 입니다. RVA 8770 으로 가보면 Import 하려는 함수의 Ordinal (2 bytes) 와 함수 이름 문자열이 나타납니다.

Name 은 Import 하는 함수를 제공하는 DLL 파일의 이름 문자열 입니다. "myhack3.dll" 이라고 보이시죠?

마지막으로 IID 의 IAT(Import Address Table) 멤버에 대해 설명드리겠습니다.

#3 에서 IAT 값을 RVA = 1348 (file = 748) 로 세팅하였습니다. 참고로 이 위치는 원래 notepad 의 IAT 영역의 끝 부분입니다.
(INT 데이타와 IAT 데이타는 각각 뭉쳐서 존재합니다.)


<Fig. 14>

IAT 역시 RVA 배열입니다. 각 원소는 INT 와 같은 값을 가져도 좋고 NULL 을 가져도 좋습니다. INT 가 정확하다면 IAT 는 다른 값을 가져도 상관없습니다. 어차피 실행 시에 PE Loader 에 의해 메모리 상에서 실제 함수 주소로 덮어써집니다. (간혹 NULL 을 넣었을때 에러는 발생하지 않지만 DLL 이 정상 동작하지 않을 때가 있습니다. 확실한 건 INT 와 같은 값을 써주면 정확히 동작합니다.)

* 반드시 IAT 를 기존 IAT 영역에 쓸 필요는 없습니다만, 프로세스에 따라서 혹은 DLL 에 따라서 정상 동작하지 않는 경우가 있습니다. 세심한 테스트가 필요한 부분입니다.

여기까지 제대로 따라 하셨으면 작업끝입니다.



검증 (Test)


새로 만든 notepad_hack.exe 파일을 PE View 로 열어보겠습니다.


<Fig. 15>

마지막 섹션(".rsrc")로 IDT 가 옮겨졌으며, myhack3.dll 을 IMPORT 시키기 위한 IID 구조체가 정상적으로 세팅된 것을 확인 하실 수 있습니다.


<Fig. 16>

<Fig. 16> 에서 추가된 INT 도 확인 하실 수 있습니다.

notepad_hack.exe 와 myhack3.dll 파일을 같은 폴더에 넣고 notepad_hack.exe 를 실행해 보겠습니다.
Process Explorer 로 확인하면 아래 그림과 같습니다.


<Fig. 17>

notepad_hack.exe 에 myhack3.dll 이 로딩되어서 IE 가 정확하게 실행되는 화면을 보실 수 있습니다.

성공입니다!



Epilogue


설명이 길어서 자칫 복잡하게 느끼실 수 있습니다.

Import Directory Table 에 내가 원하는 dll 을 추가시켜서 실행 시 자동으로 로딩하게 한다는 기본 원리만 확실히 이해하시고, 관련된 PE Header 를 참고하시면 쉽게 하실 수 있으실 겁니다.

단, OS 와 SP 버전에 따라서 PE Loader 의 구현이 조금씩 다를 수 있으니 처음 하시는 분들께서는 약간의 시행 착오를 거치셔야 합니다. 또한 대상 프로세스와 DLL 파일의 프로그래밍에 따라서 약간씩 방법을 달리 적용해야 하는 경우도 있습니다.

그러나 위의 원리를 이해하신다면 어렵지 않게 해내실 걸로 생각합니다.


+---+


다음번에는 프로세스에 Injection 된 DLL 을 강제로 꺼내는 기법인 DLL Ejection 에 대해서 알아보도록 하겠습니다.


ReverseCore



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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.

"프로그램내에 라이브러리를 포함시키지 말고 별도의 파일(DLL)로 구성하여 필요할 때마다 불러쓰자."
"일단 한번 로딩된 DLL 의 코드, 리소스는 Memory Mapping 기술로 여러 Process 에서 공유해 쓰자."
"라이브러리가 업데이트 되었을때 해당 DLL 파일만 교체하면 되니 쉽고 편해서 좋다."


실제 DLL 로딩 방식은 2가지 입니다.
프로그램내에서 사용되는 순간에 로딩하고 사용이 끝나면 메모리에서 해제 시키는 방법(Explicit Linking)
프로그램 시작할 때 같이 로딩되어 프로그램 종료 할 때 메모리에서 해제되는 방법(Implicit Linking)이 있습니다.

IAT 는 바로 Implicit Linking 에 대한 매카니즘을 제공하는 역할을 합니다.

IAT 의 확인을 위해 OllyDbg notepad.exe 를 열어보겠습니다.
아래 그림은 kernel32.dll CreateFileW 를 호출하는 코드입니다.


CreateFileW 를 호출할 때 직접 호출하지 않고 01001104 주소에 있는 값을 가져와서 호출합니다.
(모든 API 호출은 이런 방식으로 되어 있습니다.)

01001104 주소는 notepad.exe 의 ".text" 섹션 메모리 영역입니다. (더 정확히는 IAT 메모리 영역입니다.)
01001104 주소의 값은 7C8107F0 이며, 
7C8107F0 주소가 바로 notepad.exe 프로세스 메모리에 로딩된 kernel32.dll 의 CreateFileW 함수 주소입니다.

여기서 한가지 의문이 생깁니다.
"그냥 CALL 7C8107F0 이라고 하면 더 편하고 좋지 않나요?"
컴파일러가 CALL 7C8107F0 이라고 정확히 써줬다면 더 좋지 않냐는 의문이 들 수 있습니다만,
그건 바로 위에서 설명 드렸던 DOS 시절의 방식입니다.

notepad.exe 제작자가 프로그램을 컴파일(생성)하는 순간에는 이 notepad.exe 프로그램이
어떤 Windows(9X, 2K, XP, Vista, etc), 어떤 언어(KOR, ENG, JPN, etc), 어떤 Service Pack 에서
실행 될 지 도저히 알 수 없습니다.

위에서 열거한 모든 환경에서 kernel32.dll 의 버전이 틀려지고, CreateFileW 함수의 위치(주소)가 틀려집니다.
모든 환경에서 CreateFileW 함수 호출을 보장하기 위해서 컴파일러는 CreateFileW 의 실제 주소가 저장될 위치(01001104)를
준비하고 CALL DWORD PTR DS:[1001104] 형식의 명령어를 적어두기만 합니다.


파일이 실행되는 순간 PE Loader 가 01001104 의 위치에 CreateFileW 의 주소를 입력해줍니다.

또 다른 이유는 DLL Relocation 때문입니다.
일반적인 DLL 파일의 ImageBase 값은 10000000h 입니다.

예를 들어 어떤 프로그램이 a.dll 과 b.dll 을 사용한다고 했을때,
PE Loader는 먼저 a.dll 을 ImageBase 값인 메모리 10000000h 에 잘 로딩합니다.
그 다음 b.dll 을 ImageBase 값인 메모리 10000000h 에 로딩하려고 봤더니, 이미 그 주소는 a.dll 이 사용하고 있었습니다.
그래서 PE Loader 는 다른 비어있는 메모리 공간(ex:3E000000h) 을 찾아서 b.dll 을 로딩시켜 줍니다.

이것이 DLL Relocation 이며 실제 주소를 하드코딩 할 수 없는 이유입니다.
또한 PE Header 에서 주소를 나타낼때 VA 를 쓰지 못하고 RVA 를 쓰는 이유이기도 합니다.

* DLL 은 PE Header 에 명시된 ImageBase 에 로딩된다고 보장할 수 없습니다.
 
반면에 process 생성 주체가 되는 EXE 파일은 자신의 ImageBase 에 정확히 로딩되지요. 
  (자신만의 가상 메모리 공간을 가지기 때문입니다.)


이것은 매우 중요한 설명입니다. 다시 한번 잘 읽어보시기 바랍니다.

이제 IAT 의 역할을 이해할 수 있으실 겁니다.
(아래에서 설명드릴 IAT 구조가 왜 이리 복잡해야 하는지에 대해서도 약간 이해가 되실 겁니다.)



IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR


PE 파일은 자신이 어떤 라이브러리를 Import 하고 있는지 IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR 구조체에 명시하고 있습니다.

* Import : library 한테서 서비스(함수)를 제공 받는 일
* Export : library 입장에서 다른 PE 파일에게 서비스(함수)를 제공 하는 일


IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR 구조체는 아래와 같습니다.

typedef struct _IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR {
    union {
        DWORD   Characteristics;            
        DWORD   OriginalFirstThunk;       // INT(Import Name Table) address (RVA)
    };
    DWORD   TimeDateStamp;
    DWORD   ForwarderChain; 
    DWORD   Name;                         // library name string address (RVA)
    DWORD   FirstThunk;                   // IAT(Import Address Table) address (RVA)
} IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR;

typedef struct _IMAGE_IMPORT_BY_NAME {
    WORD    Hint;                         // ordinal
    BYTE    Name[1];                      // function name string

} IMAGE_IMPORT_BY_NAME, *PIMAGE_IMPORT_BY_NAME;

* 출처 : Microsoft 의 Visual C++ 에서 제공하는 winnt.h

일반적인 프로그램에서는 여러 개의 Library 를 Import 하기 때문에 
Library 의 갯수 만큼 위 구조체의 배열 형식으로 존재하게 되며, 구조체 배열의 마지막은 NULL 구조체로 끝나게 됩니다.

IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR 구조체에서 중요한 멤버는 아래와 같습니다. (전부 RVA 값을 가집니다.)

  • OriginalFirstThunk : INT(Import Name Table) 의 주소(RVA)
  • Name : Library 이름 문자열의 주소(RVA)
  • FirstThunk : IAT(Import Address Table) 의 주소(RVA)

* PE Header 에서 'Table' 이라고 하면 '배열' 을 뜻합니다.
* INT 와 IAT 는 long type (4 byte 자료형) 배열이고 NULL 로 끝납니다. (크기가 따로 명시되어 있지 않습니다.)
* INT 에서 각 원소의 값은 IMAGE_IMPORT_BY_NAME 구조체 주소값을 가지고 있습니다.
   (IAT 도 같은 값을 가지는 경우가 있습니다.)
* INT 와 IAT 의 크기는 같아야 합니다.


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


<Fig. IAT 구조>

PE Loader
가 Import 함수 주소를 IAT 에 입력하는 기본적인 순서를 설명드리겠습니다.

1. IID 의 Name 멤버를 읽어서 라이브러리의 이름 문자열("kernel32.dll")을 얻습니다.
2. 해당 라이브러리("kernel32.dll")를 로딩합니다.
3. IID 의 OriginalFirstThunk 멤버를 읽어서 INT 주소를 얻습니다.
4. INT 에서 배열의 값을 하나씩 읽어 해당 IMAGE_IMPORT_BY_NAME 주소(RVA)를 얻습니다.
5. IMAGE_IMPORT_BY_NAME 의 Hint(ordinal) 또는 Name 항목을 이용하여 해당 함수("GetCurrentThreadId")의 시작 주소를 얻습니다.
6. IID 의 FirstThunk(IAT) 멤버를 읽어서 IAT 주소를 얻습니다.
7. 해당 IAT 배열 값에 위에서 구한 함수 주소를 입력합니다.
8. INT 가 끝날때까지 (NULL 을 만날때까지) 위 4 ~ 7 과정을 반복합니다.


위 그림에서는 INT 와 IAT 의 각 원소가 동시에 같은 주소를 가리키고 있지만 그렇지 않은 경우도 많습니다.
(변칙적인 PE 파일에 대해서는 향후 많은 파일을 접해보면서 하나씩 배워 나가야 합니다.)



notepad.exe 를 이용한 실습


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.)


 offset   value   description
----------------------------------------------
...
00000158 00000000 RVA  of EXPORT Directory

0000015C 00000000 size of EXPORT Directory

00000160 00007604 RVA  of IMPORT Directory
00000164 000000C8 size of IMPORT Directory

00000168 0000B000 RVA  of RESOURCE Directory
0000016C 00008304 size of RESOURCE Directory
...

* 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.

OriginalFirstThunk (INT) = 7990h (file offset : 6D90h)
TimeDateStamp            = FFFFFFFFh
ForwarderChain           = FFFFFFFFh

Name                     = 7AACh (file offset : 6EACh)
FirstThunk (IAT)         = 12C4h (file offset : 6C4h)

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.



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