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科锐学习笔记-第三阶段-PE 04 导入表

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PE 内部保存了导入的dll 和 api信息,这些信息保存到一个表里面.称为导入表,  导入表就是 记住一个可执行文件导入了那些dll,以及导入了这些dll中的哪些函数 

一个可执行文件会调用其他DLL里的函数或数据,当PE文件被加载时,Windows加载器会定位这些所有被输入的函数和数据,并让正在被载入的文件也可以使用那些地址(函数), 这个过程是通过PE的导入表(Import Table,简称IT,也称为导入表)完成的。 

导入表保存了什么? 

  •   输入表中保存加载动态链接库所需要的函数名和驻留DLL名等信息(LoadLibaray)。 

为什么需要导入表 

假设要调用一个WINAPI  --> MessageBoxA,调用API最终是call某一个API的地址,尴尬的是API地址在DLL里,地址是不确定的,因此这行代码是不能编译的。 

编译器有一个巧妙的办法,将地址保存在一个全局变量中,编译器生成的代码就是call一个全局变量地址:call dword ptr [xxxx],这样就可以编译成功。 

接下来在软件运行的时候,有OS将对应API的地址填入到对应的全局变量的位置,程序就可以调用正确的API。 

这种工作当靠编译器或者OS一方是无法完成的,编译器知道API的地址要放在什么地方,要拿哪个API,但是不知道API的地址到底是多少 

而OS知道各个API的地址,但是不知道应该放在那里。 

这时导入表就至关重要,编译器将它所知道的数据整理成数据表放在PE中,软件运行时OS读取,又OS填入正确的API地址,程序就可以正确调用API。 

  •   整理OS需要的信息:API名字(name/order)、填充位置(address)、库名称(lib name) 

导入表结构 

一个可执行文件 和 dll 之间是 一对多 的关系  , 一个 dll 和dll中的导出函数也是一对多的关系,根据数据关系是多存一,因此正常的建表情况如下图 

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但是当我们想要知道那些dll 有哪些函数时 , 如果 dll 和 每个 dll 中的函数很多时,  这种效率很低  假设 dll 有20个 ,每个dll的导数函数都是30个 ,那么总共需要遍历   20 (20 30) = 12000 次 

但是我们可以可以改变数据结构(不遵循数据关系原则)来提高速率 

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如图,把每个 dll 的导出函数用之中表存起来,然后 dll 后面保存 该表地址,这样我们就只需要遍历 20+ (20*60) = 620 次,可以极大的提高效率,这种防暑效率虽然很高,但是插入删除就会有问题,但是对于可执行文件来说,他没有增删改的需求,因此这个问题对于可执行文件来说不是问题 

但是对于系统来说,拿到 函数的名称并没有用,主要是拿导入函数的地址,,因为我们调函数时,用的是函数的地址,并不是字符串,理论上来说,是哪个地方调用了函数,就把调用函数的对应地址填过去,但是,可能调用函数的地方很多,这样就需要把每个地方的地址填过去,这样没办法知道哪个地方调用了该函数,否则就需要建表保存,这样很麻烦,因此,编译器在运行时,就会准备一张空白表,当可执行文件加载时,就会把所有函数的地址 保存进去,当去掉api或者导出函数的时候,就会从这张表去拿导出函数的地址. 

导入名称表(INT) 

用OD 打开 winmine 

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可以看出,不同地方调用同一个函数,调式调用保存函数地址的地址,因此当系统调用函数时.只需要哪保存函数地址的值传填进去就可以了 

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  •   导入表定位:IMAGE_OPTIONAL_HEADER->DIrSectons[1] 

  •   -   导入表位于数据目录第二项。     -   注意:数据目录里的地址全部是RVA     -   为什么是RVA而不是FA呢? 

  •   -   -   处理导入表的时候,DLL已经映射进入内存了,通过RVA更加的方便。 

   -    

   -   数据目录结构体 

   -   typedef struct _IMAGE_DATA_DIRECTORY {             DWORD   VirtualAddress;  //该项数据的RVA地址             DWORD   Size;    //所占的大小,大小可不要,可修改。         } IMAGE_DATA_DIRECTORY, *PIMAGE_DATA_DIRECTORY; 

   -   ### 数据在PE中的位置:Option.Header的最后一项 

   -   从下图可以看出导入表的地址是内存偏移 

   -   img 

   -    

   -   从节表可以看出,内存偏移2000的地方,对应得文件偏移是 600 ,因此内存偏移位 002010的地址对应的文件偏移为 

   -   610 

   -   img 

   -    

   -   ### (一)_IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR 

   -   导入目录表,描述了DLL和其API信息    大小 20 字节 

   -   img 

导出表结构体 IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR 


typedef struct _IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR { 

   //INT 
   union { 
       DWORD   Characteristics;    // 不是给Windows使用 

       // 一个PIMAGE_THUNK_DATA结构体 保存 INT信息 
       DWORD   OriginalFirstThunk; //一个API指向一个名称/序号表的中的表项,包括了序号和API名称两个字段            //可以理解为需要的API 
   } DUMMYUNIONNAME; 

   //下面2个字段没用 
   DWORD   TimeDateStamp;          // 时间戳 
   DWORD   ForwarderChain;         // -1 if no forwarders 

   DWORD   Name;     // 重要,指向库名称 

   //IAT 
   DWORD   FirstThunk;             // IAT(导入地址表),IMAGE_THUNK_DATA32,一样的格式,和OriginalFirstThunk 
              //可以理解为API地址要填入的全局变量的地址 
              //FirstThunk是该库需要的第一个API要填入的位置, 
              //下一个偏移4的位置是第二个API要填入的位置 
} IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR;

1. 导入目录表个数: 

导入表指向的数组中,并没有指明导入表的个数。但它的最后一个单元(一个IDD结构体大小)是“NULL”。由此可计算出项数。 

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(二)IMAGE_THUNK_DATA 

导入查找表,也叫导入地址表,描述API名称/序号 信息 

IMAGE_THUNK_DATA 


typedef struct _IMAGE_THUNK_DATA32 { 
   union { 
       DWORD ForwarderString;      // PBYTE  
       DWORD Function;             // PDWORD 
       DWORD Ordinal; 
       DWORD AddressOfData;        // PIMAGE_IMPORT_BY_NAME 
   } u1; 
} IMAGE_THUNK_DATA32; 
typedef IMAGE_THUNK_DATA32 * PIMAGE_THUNK_DATA32;

导入函数导入的时候可以用名称导入,也可以用序号导入,因此要进行区分 

  •   ul: 

  •   -   如果高位位1,说明是序号导入,低WORD(序号最大是 65535) 位导入函数的序号值。     -   如果最高位为 0,说明是名字导入,该DWORD 指向结构体 IMAGE_IMPORT_BY_NAME 的偏移值 

  •   微软提供了一个宏来判断最高位有效值  

  •   -   32位:#define  IMAGE_ORDINAL_FLAG32 80000000h     -   64位:#define  IMAGE_ORDINAL_FLAG64 8000000000000000h 

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(三)MAGE_IMPORT_BY_NAME 

导入名称/序号表,结构体


typedef struct _IMAGE_IMPORT_BY_NAME { 
   WORD    Hint; //OS并不看序号,不同版本DLL的API的序号不一定一样, 
   CHAR   Name[1]; //导入函数的名称 
} IMAGE_IMPORT_BY_NAME, *PIMAGE_IMPORT_BY_NAME;

名称导入示例 

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1. 序号导入示例 

OriginalFirstThunk 和 FirstThunk 分别指向本质相同的两个数组 

在程序加载到进程之后,**FirstThunk 所指的 INT 值会被 改写成导入函数的地址 IAT。** 

**jmp XXXXXXX** 该地址指的就是FirstThunk 的入口地址 

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(四)填充IAT的流程 

加载器内部调用  

1.  LoadLibary(_IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR.Name)  2.  GetProcAddress(_IMAGE_IMPORT_BY_NAME);  3.  拿到IAT的地址,填入到对应的地址中 

1.  1.  需要注意的时,FirstThunk是一个数组,有和OriginalFirstThunk一样多的项,一一对应     2.  第一个API写到FirstThunk的地址     3.  第二个API写道FirstThunk + 4的地址,依次类推 

具体流程: 

1.  PE装载器先搜索 OriginalFirstThunk ,如果找到。加载程序就会迭代搜索数组中的每个指针。找出IMAGE_IMPORT_BY_NAME 结构体所指的输入函数的地址。 

然后加载器用函数真正的函数入口地址替代由FirstThunk 指向的数组中的一个入口。因此称为输入地址表 IAT 

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导入名称表 

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导入地址表(IAT) 

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再看看低6个 dll 的 IAT (000020A4)   导出名称表地址(2b1c) 

先看导出的dll名 

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在看导出函数,可以看出只有一个 

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从上面可以看出,编辑器遍历的时候 实现获取 dll ,再从  dll 对应的 INT表(导入名称表)  拿到地址 ,填入 对应的 IAT (导入地址表)中 

小细节 

名称导入 

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可以看到  程序未加载时  INT 个 IAT 指向的 值是一样的,但是程序加载是 IAT 指向的值就填成了 函数指向的地址 

进程加载前 

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进程加载后 

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序号导入 

序号导入一般 MFC 的比较多 

找一个32位的MFC程序,必须在共享dll中使用 MFC 

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OD也无法看到对应的函数名称,还原要去写工具,要找到序号和地址的对应关系,这个对应关系要到 lib 中去提取, 

lib中有名称,dll中没有,都是序号 

导入表字段对文件的影响 

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这个结构体中,除了上图3个成员,其他2个是没用的 

清掉IAT 

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程序可以正常运行 

清掉NAME  

清掉名字就想当于到了导出表的结尾项后面的函数 

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程序无法正常运行用OD查看,发现后面的dll都没办法加载 

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把第二个dll的名字清了,第一个dll的导出函数有了,但是后面的都没了 

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清调INT 

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跟清NAME的效果一样 

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清掉INT表的第一项 

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程序不能正常运行,而且第一个 dll 的函数无法加载,后面的正常加载,如果清dll 的 INT表 的非第一项 后面的项,程序正常运行 

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清 NAME 表的第一项 

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对应的dll的导出函数就不会加载, ,清后面的项,则dll中 该项前面的 函数可以正常加载, 这项开始 

的函数无法正常加载img 

清掉IAT表的第一项 

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对应 dll 的导数无法加载,只清该项后面的项,程序正常运行 

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总结 

1.  遍历函数的时候,如果 NAME 或者 IAT 为 0,则遍历结束  2.  如果  NAME 或者 IAT  都不为0 情况下 

  •   ​     如果 INT 不存在,那么加载函数就会用  IAT 表 
  •   ​    如果 INT 存在,那么加载函数就会用  INT 表,但是会检查  IAT 表第一项是否为0, 0就结束 

导入表遍历 

------ 

导入表遍历顺序 = 导入表加载的顺序 

1.  检查Name 和FirstThunk ,如果任一为NULL,则停止遍历  2.  取FirstThunk 的项(数组中的元素),如果为NULL, 就取OriginalFirstThunk  对应的项,如果为NULL,则遍历下一项  3.  判断项的最高位,如果为1,则取低WORD为序号,如果为0,则作为RVA 取出IMAGE_IMPORT_BY_NAME 中的函数名  4.  循环遍历下一项 


while TRUE 
{ 
 pItem = 取出导入表一项; 

 //判断 
 if(Name == NULL || FirstThunk(IAT) == NULL) 
 { 
   //遍历结束 
   break; 
 } 

 //加载dll 
 LoadLibrary(Name); 

 //判断OriginalFirstThunk(INT)是否存在 
 pINT = FirstThunk(IAT); 
 if(OriginalFirstThunk != NULL) 
 { 
   pINT = OriginalFirstThunk(INT); 
 } 

 //遍历导入名称表 
 while(*pINT != NULL)   
 { 
   //判断是否是序号 
   if(pINT 最高位为1) 
   { 
       //序号导入 
       导入函数地址 = GetProcAddress(低字序号); 
   } 
   else  
   { 
       导入函数地址 = GetProcAddress(字符串地址); 
   } 

   导入函数地址填入IAT表中相等下标索引位置。 
 } 

}

while(Name != NULL && FirstThunK != NULL) 
{ 
   IMAGE_DATA_THUNK* pTmpThunk = OriginalFirstThunk; 
   if(OriginalFirstThunk == NULL) 
   { 
       pTmpThunk = FirstThunk; 
   } 
   while(*pTmpThunk != NULL) 
   { 
       if(*pTmpThunk & 0x80000000) 
       { 
           WORD dwNumber = *pTmpThunk & 0xffff; //低字为序号 
       } 
       else 
       { 
  IMAGE_IMPORT_BY_NAME* pName = *pTmpThunk;//获取导入函数名称的RVA 
       } 
       pTmpThunk++; 
   } 
}

导入表注入 

------ 

  •   导入表中数据:导入表中保存的是函数名和DLL等动态链接所需的信息。 
  •   导入表的作用:系统读取导入表,加载对应的DLL 和把导入的地址填入IAT表中。 
  •   导入表注入:在导入表中加一项导入信息,让系统加载新增的一项所对应的DLL和数据。 

导入表注入是将自己的DLL,添加到导入目录表中。目的是让系统根据导入表加载自己的DLL。从而实现代码注入的目的。 

如果原导入目录表后有足够多的位置,那么可以直接加一项。 

如果原导入目录表后没有足够多的位置,可以采用增加最后一个节的大小的方式来增加节,然后将导入目录表移到增加的节上,修改PE头的选项头中的数据表 -->  导入表中保存的导入目录表的地址。 

新增的导入目录项,要是OS可以加载它,必须包含的信息有库名、IAT,IAT中必须保存一个DLL导出函数的名称/序号表项 

步骤: 

1.  定位导入表  2.  挪动导入表,因为一般导入表后面都没有空位置。  3.  新增导入表项  4.  修改导入表项的函数地址等 

演示 

在 PE.exe中j注入一个dll 

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imgimg 

因为如果 INT (导入名称表) 那么就会直接用导入地址表(IAT),如果有INT就会用INT,Name说明 INT 可有可无,为了方便,我们可以不要 INT 只要 NAME 和 IAT  2项的值就可以了 

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注意:  如果移动数据涉及到跨分页,要考虑 内存属性问题,是否可读写,而且移动数据 不要覆盖有用的数据 

用代码给可执行程序注入一个dll 

代码没办法像人一样用肉眼判断是否数据移动位置,因此可以通过添加 和 拓展节来实现  

有附加数据的没法加


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