Shellcode 是什么?

shellcode-wiki

“代码也好数据也好只要是与位置无关的二进制就都是shellcode。”

为了写出位置无关的代码,需要注意以下几点:

windows下dll加载的机制

在 Windows 中,应用程序不能直接访问系统调用,使用来自 Windows API ( WinAPI ) 的函数,Windows API函数都存储在 kernel32.dll、advapi32.dll、gdi32.dll 等中。ntdll.dll 和 kernel32.dll 非常重要,以至于每个进程都会导入它们:

这是我编写 nothing_to_do 程序,用 listdlls列出导入的 dll:

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dll寻址

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TEB(线程环境块)该结构包含用户模式中的线程信息,32位系统中我们可以使用 FS 寄存器在偏移0x30处找到进程环境块(PEB) 的地址。

PEB.ldr 指向PEB_LDR_DATA提供有关加载模块的信息的结构的指针,包含kernel32ntdll 的基地址

typedef struct _PEB_LDR_DATA {
  BYTE       Reserved1[8];
  PVOID      Reserved2[3];
  LIST_ENTRY InMemoryOrderModuleList;
} PEB_LDR_DATA, *PPEB_LDR_DATA;

PEB_LDR_DATA.InMemoryOrderModuleList 包含进程加载模块的双向链表的头部。列表中的每一项都是指向 LDR_DATA_TABLE_ENTRY 结构的指针

typedef struct _LIST_ENTRY
{
     PLIST_ENTRY Flink;
     PLIST_ENTRY Blink;
} LIST_ENTRY, *PLIST_ENTRY;

LDR_DATA_TABLE_ENTRY 加载的 DLL 信息:

typedef struct _LDR_DATA_TABLE_ENTRY {
    PVOID Reserved1[2];
    LIST_ENTRY InMemoryOrderLinks;
    PVOID Reserved2[2];
    PVOID DllBase;
    PVOID EntryPoint;
    PVOID Reserved3;
    UNICODE_STRING FullDllName;
    BYTE Reserved4[8];
    PVOID Reserved5[3];
    union {
        ULONG CheckSum;
        PVOID Reserved6;
    };
    ULONG TimeDateStamp;
} LDR_DATA_TABLE_ENTRY, *PLDR_DATA_TABLE_ENTRY;

tips

在 Vista 之前的 Windows 版本中,InInitializationOrderModuleList 中的前两个DLL是 ntdll.dllkernel32.dll,但对于 Vista 及以后的版本,第二个DLL更改为kernelbase.dll

InMemoryOrderModuleList 中的第一个 calc.exe(可执行文件),第二个是ntdll.dll,第三个是kernel32.dll,目前这适用于所有 Windows 版本是首选方法。

kernel32.dll寻址流程:

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转化为汇编代码:

xor ecx, ecx
mov ebx, fs:[ecx + 0x30]    ; 避免 00 空值 ebx = PEB基地址
mov ebx, [ebx+0x0c]         ; ebx = PEB.Ldr
mov esi, [ebx+0x14]         ; ebx = PEB.Ldr.InMemoryOrderModuleList
lodsd                       ; eax = Second module
xchg eax, esi               ; eax = esi, esi = eax
lodsd                       ; eax = Third(kernel32)
mov ebx, [eax + 0x10]       ; ebx = dll Base address

dll导出表中函数寻址

之前学习pe结构相关资料在

ImageOptionalHeader32.DataDirectory[0].VirtualAddress 指向导出表RVA,导出表的结构如下:

typedef struct _IMAGE_EXPORT_DIRECTORY {
    DWORD   Characteristics;    //未使用
    DWORD   TimeDateStamp;      //时间戳
    WORD    MajorVersion;       //未使用
    WORD    MinorVersion;       //未使用
    DWORD   Name;               //指向改导出表文件名字符串
    DWORD   Base;               //导出表的起始序号
    DWORD   NumberOfFunctions;  //导出函数的个数(更准确来说是AddressOfFunctions的元素数,而不是函数个数)
    DWORD   NumberOfNames;      //以函数名字导出的函数个数
    DWORD   AddressOfFunctions;     //导出函数地址表RVA:存储所有导出函数地址(表元素宽度为4,总大小NumberOfFunctions * 4)
    DWORD   AddressOfNames;         //导出函数名称表RVA:存储函数名字符串所在的地址(表元素宽度为4,总大小为NumberOfNames * 4)
    DWORD   AddressOfNameOrdinals;  //导出函数序号表RVA:存储函数序号(表元素宽度为2,总大小为NumberOfNames * 2)
} IMAGE_EXPORT_DIRECTORY, *PIMAGE_EXPORT_DIRECTORY;

函数寻址流程:

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导出表寻址汇编:

mov edx, [ebx + 0x3c]   ; 找到 dos header e_lfanew 偏移量
add edx, ebx            ; edx =  pe header
mov edx, [edx + 0x78]   ; edx = offset export table
add edx, ebx            ; edx = export table
mov esi, [edx + 0x20]   ; esi = offset names table
add esi, ebx            ; esi = names table

查找 Winexec 函数名:

xor ecx, ecx
Get_Function:
    inc ecx                         ; ecx++
    lodsd                           ; eax = 下一个函数名字符串rva
    add eax, ebx                    ; eax = 函数名字符串指针
    cmp dword ptr[eax], 0x456E6957  ; eax[0:4] == EniW
    jnz Get_Function
dec ecx;

查找 Winexec 函数指针:

mov esi, [edx + 0x24]     ; esi = ordianl table rva
add esi, ebx              ; esi = ordianl table
mov cx, [esi + ecx * 2]   ; ecx = func ordianl
mov esi, [edx + 0x1c]     ; esi = address table rva
add esi, ebx              ; esi = address table
mov edx, [esi + ecx * 4]  ; edx = func address rva
add edx, ebx              ; edx = func address

调用 Winexec 函数:

xor eax, eax
push edx
push eax        ; 0x00
push 0x6578652e
push 0x636c6163
push 0x5c32336d
push 0x65747379
push 0x535c7377
push 0x6f646e69
push 0x575c3a43
mov esi, esp    ; esi = "C:\\\\Windows\\\\System32\\\\calc.exe"
push 10         ; window state SW_SHOWDEFAULT
push esi        ; "C:\\\\Windows\\\\System32\\\\calc.exe"
call edx        ; WinExec(esi, 10)

最终的shellcode:

int main()
{
    __asm {
        ; Find where kernel32.dll is loaded into memory
        xor ecx, ecx
        mov ebx, fs:[ecx + 0x30]    ; 避免 00 空值 ebx = PEB基地址
        mov ebx, [ebx+0x0c]         ; ebx = PEB.Ldr
        mov esi, [ebx+0x14]         ; ebx = PEB.Ldr.InMemoryOrderModuleList
        lodsd                       ; eax = Second module
        xchg eax, esi               ; eax = esi, esi = eax
        lodsd                       ; eax = Third(kernel32)
        mov ebx, [eax + 0x10]       ; ebx = dll Base address

        ; Find PE export table
        mov edx, [ebx + 0x3c]   ; 找到 dos header e_lfanew 偏移量
        add edx, ebx            ; edx =  pe header
        mov edx, [edx + 0x78]   ; edx = offset export table
        add edx, ebx            ; edx = export table
        mov esi, [edx + 0x20]   ; esi = offset names table
        add esi, ebx            ; esi = names table

        ; 查找 WinExec 函数名
        ; EniW  456E6957
        xor ecx, ecx
        Get_Function:
            inc ecx                         ; ecx++
            lodsd                           ; eax = 下一个函数名字符串rva
            add eax, ebx                    ; eax = 函数名字符串指针
            cmp dword ptr[eax], 0x456E6957  ; eax[0:4] == EniW
            jnz Get_Function
        dec ecx;

        ; 查找 Winexec 函数指针
        mov esi, [edx + 0x24]     ; esi = ordianl table rva
        add esi, ebx              ; esi = ordianl table
        mov cx, [esi + ecx * 2]   ; ecx = func ordianl
        mov esi, [edx + 0x1c]     ; esi = address table rva
        add esi, ebx              ; esi = address table
        mov edx, [esi + ecx * 4]  ; edx = func address rva
        add edx, ebx              ; edx = func address

        ; 调用 Winexec 函数
        xor eax, eax
        push edx
        push eax        ; 0x00
        push 0x6578652e
        push 0x636c6163
        push 0x5c32336d
        push 0x65747379
        push 0x535c7377
        push 0x6f646e69
        push 0x575c3a43
        mov esi, esp    ; esi = "C:\\\\Windows\\\\System32\\\\calc.exe"
        push 10         ; window state SW_SHOWDEFAULT
        push esi        ; "C:\\\\Windows\\\\System32\\\\calc.exe"
        call edx        ; WinExec(esi, 10)

        ; exit
		add esp, 0x1c
        pop eax
        pop edx
    }
    return 0;
}

dump shellcode

vs 生成 shellcode 体积膨胀了好多,用 masm 重新写一下,体积小了很多:shellcode.asm

编译:

F:\\\\> ml -c -coff .\\\\shellcode.asm
F:\\\\> link -subsystem:windows .\\\\shellcode.obj

两种方法:


dumpbin.exe:$ dumpbin.exe /ALL .\\\\shellcode.obj

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从 PE .text 区块中读取,从 PointerToRawData 开始,取 VirtualSize 大小的数据:

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测试

用 Go 写个 loader, 代码:loader.go 直接用 Makefile 编译,运行测试成功:

thx @@w8ay

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参考文章


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