리버스코어 ReverseCore

"리버싱 핵심 원리" 2쇄를 찍었습니다~ 

성원해 주신 독자 여러분들께 감사드립니다~ ^^~

많은 독자분께서 블로그와 이메일을 통해 "리버싱 핵심 원리"에 대해 격려와 조언을 해주셨습니다.

정말 감사드립니다~~~

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기억에 남는 이메일들이 많이 있는데요.

의외로 초/중/고 학생중에서 리버싱에 관심을 가지고 열심히 공부하시는 분들이 계시더군요.

어린 학생분들이 인생의 목표를 세우고 한 걸음씩 실천하는 모습을 보면서 가슴이 뭉클하고 절로 숙연해 졌습니다.

새삼 제 자신에 대해 돌아보게되고 삶의 자세에 대해 많이 생각할 수 있었습니다.

덕분에 많이 배웠습니다.

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제 주변에도 제 책으로 공부하시는 분들이 계신데요.

1/3 분량 정도부터 어려움을 느끼시더군요. 

생소한 Win32 API 설명이 나오면서 그 부분이 좀 힘드셨나봐요.

Windows 리버싱이란 API 위주로 프로그램의 동작을 파악해가는 과정의 연속이기 때문에...

API 공부를 피할 수는 없습니다.

한 가지 팁을 알려드리자면 책과 구글 검색을 통해 API에 대한 대략적인 설명을 접한 후 디버깅 실습까지 진행해 보세요.

하나하나 디버깅 하면서 해당 API 의 기능을 익혀 보시기 바랍니다. 억지로 외울 필요 없습니다.

자주 반복해서 나타나기 때문에 나중에 가면 저절로 외워진답니다.

이렇게 하나씩 장애물을 넘어가다보면 자연스럽게 '리버서'가 되는 것입니다.

그리고 어려울땐 질문을 해보세요~

같이 고민하다보면 꼭 해결할 수 있을겁니다~

모두 화이팅 하세요~~~

여러분의 꿈이 다 이루어지길 기원합니다~ ^^

- 안녕하세요? 본인 소개를 부탁 드립니다.

안녕하세요~ 리버스 엔지니어 '리버스코어' 입니다.    

대학 시절부터 컴퓨터 프로그래밍에 매력을 느껴 공부를 했던 계기로 IT 에 입문하였구요.

소프트웨어 업체에서 3년 동안 네트워크 솔루션을 개발하였습니다.

그 후 보안회사로 이직하여 그때부터 쭉 악성 코드 분석업무를 하고 있습니다.

몇 년 전부터 리버스 엔지니어링 전문 블로그(ReverseCore.com)를 운영하고 있지요.

- 이번에 리버스 엔지니어링 분야의 책을 쓰셨는데요, 간단한 책 소개를 부탁 드릴께요.

'리버싱 핵심 원리' 라는 소프트웨어 리버스 엔지니어링 입문용 기술 서적입니다.

컨셉은 다음과 같습니다.

1) 쉽게 쉽게 쉽게

2) 기술 동작 원리의 이해

3) 흥미와 도전 욕구를 자극

이를 위하여 방대한 분량(1,020 페이지), 풍부한 그림(889개), 실습 예제 및 관련 파일(114개), 소스 코드(62개)를 제공하였습니다. 

대부분의 리버싱 기술은 기초적인 동작 원리를 이해하고 나면 그 뒤부터는 변형과 응용의 연속입니다. 따라서 원리를 이해하기 위한 개념 설명과 실습 예제 분석에 대부분의 지면을 할당하였습니다. 

그리고 리버스코어 블로그를 운영하면서 받았던 질문 중에서 초보자에게 유용한 질문과 답변들을 추려서 FAQ 형식으로 각 장의 뒤쪽에 배치 했고요. 리버스 엔지니어링을 처음 배울 때의 어려움과 고민에 대한 제 생각을 곳곳에 넣어 두었습니다.

- 책을 쓰게 된 계기가 있으실 것 같은데요.

리버스 엔지니어링이라는 기술을 처음 접한 이후 그 매력에 완전히 빠져 들었습니다.

실행 파일(PE File)의 구조와 프로세스의 동작 원리를 공부한 후 다른 프로그램의 내부 구조와 동작 원리를 파악할 수 있다는 사실에 엄청난 희열을 느꼈지요. 처음에는 악성 코드를 분석하여 악의적인 행위를 파악하는 일을 주로 하였습니다. 다양한 악성 코드의 기발한 리버싱 기법들을 보고 배우면서 정말 즐거웠습니다. 

하지만 이렇게 획기적이고 가능성이 무궁무진한 기술들이 주로 나쁜 의도를 가진 사람들에 의해 악용되고 있었습니다. 즉, 리버싱 기술 자체는 매우 쓸모가 많은데 그걸 나쁘게 사용한 사람들에 의해서 '어둠의 기술'로 저평가 되고 있고 별다른 활용 방안이 없다는 사실이 매우 안타까웠습니다.

그때부터 이 리버스 엔지니어링 기술을 좋은 쪽으로 활용할 수 없을까 궁리하게 되었지요. 그러다가 프로그램의 내부 동작 원리를 '분석'하는 차원을 뛰어 넘어 프로그램에 존재하는 버그를 수정하고, 새로운 기능을 추가하는 '패치' 작업까지 관심이 확대되었습니다. 리버스 엔지니어링 기술이 반드시 IT 산업에 큰 도움을 줄 수 있을 거라는 확신이 들었습니다.

제 나름대로 리버스 엔지니어링 기술을 전파시키고 싶어서 블로그 활동을 시작하였습니다. 그러던 중 많은 분들께서 체계적인 학습 방법에 대해 목말라 한다는 것을 알게 되었죠. 그래서 리버스 엔지니어링 입문용 기술 서적을 써보자고 마음먹게 되었습니다.

- 리버싱 기술을 배우면 뭘 할 수 있는지 얘기해 주시겠어요?

다른 프로그램의 내부 구조와 동작 원리를 파악할 수 있습니다.

예를 들어 악성 코드의 동작 원리를 파악하여 감염 경로, 악의적인 행위를 알아내고, 진단 및 치료 방법에 대한 아이디어를  얻을 수 있습니다. 특히 다른 파일을 감염 시켜 실행 파일 형태를 바꿔 버리는 기능을 가진 Virus 류의 악성 코드는 상세한 분석이 이루어져야만 진단과 치료 코드를 작성할 수 있습니다.

프로그램의 버그를 수정하고 새로운 기능을 추가 시킬 수도 있습니다. 

예를 들면 제작자가 업데이트를 중단한 유틸리티의 버그를 수정할 수 도 있고, 자신만의 독창적인 아이디어를 적용해 새로운 기술을 추가 시킬 수 도 있는 것이죠. (실제로 개발 업무를 담당하시는 분들께서 자신들의 프로젝트에 DLL Injection 과 API Hooking 기술을 활용하는데 조언을 구해오시는 경우가 종종 있습니다.)

제가 최초로 패치시킨 유틸리티는 출시된지 오래된 fhred 라는 이름의 hex editor 였습니다. 마우스 휠 스크롤 기능이 없어서 매우 불편했습니다. 그래서 마우스 메시지 후킹 기법을 사용하여 휠 스크롤 기능을 추가시켰습니다. 

사실 이때 이미 최신 버전의 frhed 에서는 마우스 휠 기능이 지원되고 있었습니다. 제가 가진건 아주 옛날 버전이었던 겁니다. 그냥 최신 버전을 사용하면 되는 거였지요. 

하지만 제가 배운 기술을 활용하여 제 손으로 직접 패치하고 싶었습니다. 결과적으로 이 작업을 계기로 리버스 엔지니어링 기술의 '패치' 활용 가능성에 대해 눈을 뜨게 되었습니다.

- 리버스 엔지니어링 분야의 진로에 대해서 소개해 주시겠어요?

최근에는 국내 기준으로 보안업체, 게임업체, 게임퍼블리싱업체, 대기업/금융업, 국가 행정 부서, 국가 연구 기관 등이 있습니다. 리버스 엔지니어로써 파일을 상세 분석하는 업무를 하시려면 보안업체, 게임업체, 사이버수사대 등을 고려하시면 될 것입니다. 각 업체별로 다양한 업무 직군으로 세분화되기 때문에 사전에 자신이 원하는 분야의 일을 맡을 수 있을지 확인하셔야 겠지요.

참고로 하드웨어 분야(자동차, 모바일, 반도체, 기타)에서는 리버스 엔지니어링의 역사가 오래 되었습니다. 경쟁사에서 신제품을 출시하면 바로 구입하여 상세 분석에 들어갑니다. 치수를 측정하고, 재질을 조사하고, 회로 기판 구조를 파악하는 등의 작업을 하지요. 기구의 설계 관점과 제품의 성능 관점에서 다양한 분석과 테스트가 이루어 집니다. 소위 말해서 벤치 마킹 작업입니다. 

향후 소프트웨어 분야에서도 전문 리버스 엔지니어가 이런 식의 벤치 마킹 업무를 수행하지 않을까 조심스레 예상해 봅니다. 

- 책 얘기로 돌아가서요, 책 출시 후 반응은 어떻습니까?

너무나 감사하게도 반응이 좋습니다. 인상 깊었던 점은 비슷한 시기에 출시된 리버싱, 디지털 포렌직, 해킹 관련 보안 서적들이 골고루 판매 순위 상위권에 자리잡고 있다는 것입니다. 아마 국내에서도 리버싱, 해킹, 보안에 관한 관심이 그만큼 커진게 아닐까 하고 생각해 봅니다. 

기술서적의 저자들은 자신들이 가장 자신있는 부분에 대해서 아주 자세하고 쓰게 됩니다. 따라서 책마다 저자들의 강점과 개성이 녹아있을 수 밖에 없습니다. 앞으로 더 다양한 리버스 엔지니어링 기술 서적들이 출시되어 전반적인 리버싱 기술 수준이 올라가길 희망합니다. 

- 이 책의 장점에 대해서 알려주시죠.

장점으로는 앞에서 소개한 쉬운 설명, 기술 동작 원리의 이해에 초점, 독자의 흥미와 도전 욕구를 자극하는 것입니다. 

추가적인 장점과 특징에 대해 알고 싶으시다면 책의 서문을 참고하시면 될 것 같습니다.

[리버싱 핵심 원리] 서문

- 책의 세부 내용에 대해서 좀 더 구체적으로 알려주실 수 있을까요?

좀 더 정리해서 다음 포스팅에 올릴께요~

- 기술 서적을 집필하면서 여러가지 에피소드가 많았을것 같은데요. 몇 가지만 소개해 주시겠어요?

어쨌든 집필 과정, 에피소드, 시행착오 등에 대해서 한번은 정리하고 싶었는데요. 

이것도 따로 올리는게 좋겠네요... ^^

- 인터뷰에 응해주셔서 감사합니다. 저자님의 향후 계획은 어떠신지요?

"리버싱 핵심 원리"의 AS (질문/답변)를 하면서 계속 지켜보고 싶습니다. 이 책은 제가 쓰긴 했지만 이제 정식으로 출시되어 제 손을 떠나 독자님들의 손으로 보내어졌습니다. 앞으로 독자님들에 의해서 얼마나 흥미진진한 일이 펼쳐지게 될지 저자로서 너무 궁금하고 설레입니다. (마치 책이 살아서 움직이며 자신의 운명을 개척해 나가는 것처럼 생각됩니다. ^^)

그리고 ReverseCore 블로그에 새로운 컨텐츠를 올릴 예정입니다. 일단 hxdhook 연재를 잘 마무리하고, 그 다음에는 64bit API 후킹에 대해 다뤄볼 생각입니다. 그 이후는 바이러스 파일 분석이 될지, 다이알로그 리소스 패치가 될지 아직 결정하지 않았습니다. (둘 다 너무 재미있는 주제입니다~ ^^)

- 마지막으로 리버스 엔지니어를 목표로 열심히 공부하시는 독자분들께 한 말씀 해주세요~

ReverseCore

(2021.07.08) github.com 에도 제 계정을 생성하여 소스코드 및 실습예제를 올렸습니다. github 에 익숙하신 분들께서는 이곳을 이용하시면 됩니다. https://github.com/reversecore/book

1. 소스 코드 (ver 1.0.2)

후킹 방법 결정 - 무엇을? 어떻게? 후킹 할 것인가?

우리의 목표는 [HxD.exe 프로그램에서 PE 파일을 열었을 때 상태바의 "Offset: XXXX" 문자열에 "RVA: YYYY" 문자열을 추가하기]  입니다.

기존 어플리케이션에 어떤 기능을 추가(혹은 수정) 하려고 마음을 먹었다면 그 다음에는 구체적인 방법에 대해 고민을 해야 합니다. 즉, 후킹 설계 과정으로 들어가야 합니다.

윈도우즈 OS의 대표적인 후킹 기법은 "메시지 후킹(Message Hooking)" 과 "API 후킹(API Hooking)" 입니다. 둘 중에서 목표 달성에 더 적합하고 구현이 편리한 방법을 사용하는 것이 좋을 것입니다.

일반적으로는 메시지 후킹 기법이 더 간단하고 더 안전하다고 볼 수 있습니다. 대신 경우에 따라(특히 GUI 관련) 더 많은 고려사항이 필요한 경우가 있습니다. 따라서 실전에서는 후킹 설계 단계에서 메시지 후킹 방법이 더 편리할지 확인해 보는 것이 좋습니다.

메시지 후킹 기법 검증

우리 목표에 메시지 후킹 기법이 잘 어울릴지 검증해 보도록 하겠습니다. 

Windows OS 는 어플리케이션 윈도우의 GUI 처리 작업을 위해 윈도우 메시지를 이용합니다. HxD.exe 의 상태바도 일종의 윈도우입니다. 프로그램 내부에서 상태바에 특정 문자열을 쓰기 위해 관련된 윈도우 메시지를 전달할 것입니다. 

HxD.exe 의 상태바에 있는 "Offset: XXXX" 문자열이 변경될 때 상태바 윈도우 프로시저(Window Procedure)에서 처리하는 윈도우 메시지들을 확인해 보겠습니다. 먼저 HxD.exe 프로그램을 실행 하신 후 적당한 PE 파일을 열어 주세요.

그리고 윈도우 메시지를 모니터링 하기 위해 Spy++ 유틸리티를 실행합니다.

<그림 3 - Spy++ 실행화면>

Spy++의 툴바에서 "Log Messages... (Ctrl+M)" 버튼을 선택합니다. (또는 "Spy - Log Messages..." 메뉴를 선택하셔도 됩니다.)

<그림 4 - Log Messages... (Ctrl+M) 툴바 버튼>

Message Options 다이알로그가 나타납니다.

<그림 5 - Message Options 다이알로그>

Windows 탭의 Finder Tool 을 이용할 것입니다. Finder Tool 아이콘을 마우스 버튼을 누른 채로 드래그 하면 마우스 포인터가 과녁 모양으로 바뀝니다. 이 과녁 모양의 마우스 포인터를 HxD 의 상태바 윈도우에 위치시킨 후 마우스 버튼에서 손을 떼면 Spy++ 의 타겟(Target) 윈도우로 설정됩니다. (과녁 모양의 마우스 포인터 밑에 있는 윈도우는 두꺼운 검은색 테두리가 생겨서 잘 알아 볼 수 있습니다.)

<그림 6 - Finder Tool 로 상태바 설정>

이제 Spy++ 의 Message Options 다이알로그의 "Selected Object" 섹션에 지금 선택된 HxD 의 상태바 윈도우에 대한 정보들이 표시됩니다.

<그림 7 - HxD 의 상태바 윈도우 정보>

각 정보들이 나타내는 의미는 <표 1>과 같습니다.

<표 1 - Selected Object 항목들의 의미>

윈도우 클래스 이름이 "TXmStatusBar" 인 걸로 봐서 윈도우 기본 상태바(StatusBar)를 서브클래싱(SubClassing) 한 것으로 추정됩니다. 그렇다면 기본 동작은 윈도우 기본 상태바와 비슷할 것이라고 예상해 봅니다.

Message Options 다이알로그의 [확인] 버튼을 선택하면 이제부터 Spy++ 은 HxD 의 상태바 메시지를 모니터링하기 시작 합니다. 시험 삼아서 마우스 포인터를 상태바 위에서 이리저리 이동해 보시기 바랍니다. Spy++ 화면에 마우스 관련 메시지가 많이 나타날 것입니다.

<그림 8 - 마우스 이동 메시지>

Spy++ 의 메시지 캡쳐 옵션을 디폴트인 'ALL' 로 설정하였기 때문에 상태바로 전달되는 모든 메시지가 표시되는 것입니다. 우리가 진짜 궁금한 내용은 상태바에 문자열이 써지는 순간에 어떤 메시지를 받느냐 하는 것입니다. 

Spy++ 툴바의 'Clear Log (Del)' 버튼을 선택하여 지금까지 쌓인 로그를 지워버립니다. 그리고 HxD.exe 의 메인 화면 내의 아무 부분을 마우스로 클릭하시기 바랍니다. 마우스가 선택한 파일의 옵셋을 상태바에 출력하기 위해 메시지가 전달될 것입니다.

<그림 9 - 문자열 출력 메시지>

HxD 메인 윈도우에서 마우스 클릭을 한번 하면 정확히 9개의 메시지 로그가 출력됩니다. (제가 보기 편하게 들여쓰기를 하였습니다.)

1번 로그의 메시지는 WM_USER(0x400)+A 이고 그 때의 lParam 값은 0012FA84 입니다. lParam 값이 마치 스택의 주소를 가리키는 것으로 추정됩니다. 그리고 4번 로그의 메시지는 WM_USER(0x400)+1 이고 lParam 값은 01A06768 입니다. 이 값 또한 메모리 주소를 표시한다고 추정해 볼 수 있겠습니다. 

마우스(또는 키보드)를 이용하여 HxD 메인 윈도우의 커서를 다른 옵셋으로 이동시키면 기본적으로 이와 동일한 9 개의 메시지 로그가 기록됩니다. 그리고 4 번째 로그의 lParam 값은 계속 바뀌는 것을 알 수 있습니다. (아마 동적 할당 메모리로 추정됩니다.)

따라서 상태바 윈도우는 사용자 정의 메시지인 WM_USER+1 또는 WM_USER+A 메시지를 받아서 lParam 이 가리키는 주소의 문자열을 상태바 윈도우에 쓴다고 추정해 볼 수 있겠습니다. 그 중에서도 4번 로그 메시지 WM_USER+1 을 받은 직후 WM_PAINT 와 WM_ERASEBKGND 메시지가 연속해서 나타나는 걸로 봐서는 WM_USER+1 메시지가 상태바 윈도우에 실제 값을 쓰라는 명령으로 보입니다.

디버거를 이용하여 lParam 이 가리키는 주소를 확인해보면 앞에서 추론한 내용이 맞는지 알 수 있겠지요.

디버깅

OllyDbg 를 실행하여 HxD.exe 프로세스에 Attach 시킵니다. 디버거는 ntdll.dll 메모리 영역의 System Break Point 위치에서 멈춥니다. 디버거를 실행[F9] 시켜 줍니다. 

윈도우 메시지를 디버깅 할 때는 주의사항이 있습니다. 그건 바로 디버기 프로세스(HxD.exe)의 윈도우를 가리면 안된다는 것입니다. 즉 OllyDbg 나 Spy++ 윈도우에 의해 HxD 윈도우가 가려졌다가 나타났다가 하게 되면 불필요한 로그가 Spy++ 에 쌓이게 됩니다. (물론 Spy++ 옵션을 고쳐서 모니터링 메시지를 필요한 것 만으로 제한해도 됩니다.) 

작업 편의상 각 윈도우들을 독립적으로 배치 시켜 주시기 바랍니다.

<그림 10 - 윈도우 배치>

다시 Spy++ 의 로그를 깨끗이 지우신 다음 마우스로 HxD 메인 윈도우 아무 곳이나 선택해 주세요. 제 경우에 Spy++ 의 WM_USER+1 로그의 lParam 주소는 01A0BA28 입니다. 

<그림 11 - 새로운 lParam 값>

이 주소를 OllyDbg 의 메모리 윈도우에서 검색해 보겠습니다.

<그림 12 - OllyDbg 에서 확인한 lParam 내용>

HxD 의 상태바에 나타난 것과 동일한 문자열이 ASCII 형태로 표시되어 있습니다. (이 경우에는 운좋게 예상과 잘 맞아서 쉽게 발견할 수 있었습니다.) 이 WM_USER+1 메시지를 후킹해서 lParam 이 가리키는 문자열("Offset: XXXX")을 읽은 후 RAW -> RVA 변환하여 표시해 주면 목표를 완수 할 수 있을 것 같습니다.

결론적으로 메시지 후킹 방법은 우리 목표에 잘 들어맞는 방법입니다. 다음 포스트에서 실제 메시지 후킹을 구현해 보도록 하겠습니다.

ReverseCore

제 책을 담당해 주시는 '전설의 에디터'님께서 보내주신 조판용 원고입니다. 

실제 책을 펼친 모양과 거의 같다고 보시면 될꺼에요~ 

이 엄청난 분량을 작업하시느라 고생하셨을 에디터님께 감사의 마음을 전합니다. ^^

제가 좋아하는 [연금술사] 책을 올려보았습니다. 

대략 분량이 가늠되시나요? 

1차로 180 페이지 정도를 끝낸 나머지 모든 분량입니다.

열심히 저자 검토중이고요. 

주로 제목, 레이아웃, 그림, 내용, 오탈자 위주로 보고 있습니다.

이제 출판 작업도 반환점을 돌아 결승선이 희미하게 보이기 시작합니다. 막 두근거려요~ ^^