2018-11-02 Windows下PE重定位

PE重定位

向进程的虚拟内存加载PE文件时,文件会被加载到PE头的ImageBase所指向的地址处,若IB位置已经加载了其他文件,PE装载器就会将其加载到去其他未被占用的空间,这就涉及到PE地址重定位的问题。
创建好进程之后,EXE文件会首先加载到内存,因此在EXE文件无需考虑地址重定位问题
ASLR安全机制:每次运行时EXE文件都会被加载到随机地址。
此机制也适用于DLL/SYS文件,对于个OS的主要系统DLL,微软会根据不同版本分别赋予不同的IB地址。同意系统的kernel32.dll、user32.dll等会被加载到自身固有的IB,所以系统的DLL实际上并不会发生重定位问题。

PE重定位操作原理

  1. 在应用程序中查找硬编码的地址位置
  2. 读取值后,减去ImageBase(VA->RVA)(原本这些值是以IB为基准的硬编码值)
  3. 加上实际加载的地址(RVA->VA)

基址重定位表

基址重定位表的地址位于PE头的Datadirectory数组的第六个元素
基址重定位表是一个IMAGE_BASE_RELOCATION结构体数组

IMAGE_BASE_RELOCATION

成员:

  • VirtualAddress: 这是一个基准地址,实际上是RVA值
  • SizeOfBlock:指重定位块的大小
  • TypeOffset:不是结构体成员,以注释方式存在,表示在该结构体之下会出现WORD类型的数组,并且该数组的值就是硬编码在程序中的地址偏移

基址重定位表的分析方法

例:

RVA 数据 注释
0002F000 00001000 VirtualAddress
0002F004 00000150 SizeOfBlock
0002F008 3420 TypeOffset
0002F00A 342D TypeOffset
0002F00C 3436 TypeOffset
... ... ...

注释:RVA是在文件当中这些数据所存储的RVA,注释是自己加的,文件里是没有的
解读:VirtualAddress成员的值为1000,说明TypeOffset数组的基准地址为RVA1000,SizeOfBlock的值为150,TypeOffset数组的大小(不是长度)为150。TypeOffset的值为2B大小,是由4位的Type与12位的Offset合成的,如3420--->

类型(4位) 偏移(12位)
3 420

低12位的偏移才是真正的位移,它是基于VA成员的偏移,因此

RVA = VirtualSize + Offset

等程序真正在内存中运行时,RVA=1420的地址处所存的硬编码地址,就会被替换成新的地址。

注释:TypeOffset项中指向位移的低12位所拥有的最大地址值为1000,为了表示更大的地址,要添加一个与其对应的块(使用结构体的原因),这些块以数组形式罗列(就是结构体数组),故称为重定位表。

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