反汇编基础、OllyDbg简介和界面、基本操作、初级TraceMe练习

    以下使用的练习示例是《Windows程序设计》第五版第一章的HelloMsg.exe；以及《加密与解密》第三版附带的RebPE.exe；

 

一 反汇编基础

1 字节顺序

字节存储顺序
    和CPU有关；微处理器的存放顺序有正序（Big-Endian），逆序（Little-Endian）；Intel逆序，Power-PC正序；
    正序：高位字节存入低地址，低位字节存入高地址；
    逆序：反之；

十进制7869，十六进制是1EBD；
看一下此数在emu8086中的存放；Intel逆序；低位字节存入低地址，高位字节存入高地址；
1E是高位字节，BD是低位字节；
1E存入01001单元，BD存入01000单元，逆序；

2 调试符号

Windows调试基础 - 符号

    当应用程序被链接以后，代码被逐一地翻译为一个个的地址。
    使用vs或者windbg等微软的调试工具进行调试的时候，可以方便地使用变量名来查看内存、可以使用函数名称来下断点、可以指定某个文件的某一行来下断点。
    这一切背后，是符号在指导调试器工作，pdb或者dbg文件。
  （.NET自己有元数据，符号不需要元数据已有的信息）。

    程序运行的时候，计算机只需要逐条执行指令即可。而与源代码对应的关系是完全不需要知道的。这就给调试带来了困难。
    无论什么编译都有自己的一套用于对应代码和可执行程序。各种编译器都有自己保存类似这种对应关系的办法，有的直接嵌入可执行文件，有的则是独立出来的。
    而微软的编译器则是独立产生了这种文件，它就被成为符号文件。

    符号文件一般都是pdb文件。
    pdb文件，根据微软官方的解释，包含有： 全局变量；局部变量；函数名及入口点；FPO记录；源代码行号。

3 调试寄存器机制

利用调试寄存器机制
    Win操作系统提供了两种层次的进程控制和修改机制：
        跨进程内存存取机制；
        Debug API 监控目标进程运行信息；
    这两种是运行在“操作系统”层次之上的。

    自386以后，Intel公司已经在其CPU内部集成了Dr0-Dr7一共8个调试寄存器；并且对EFLAGS标志寄存器的功能也进行了扩展，使其也具有一部分调试的能力。

    调试信息通知机制。
    作为接收方，不能直接接收DrX调试寄存器发出来的中断/异常信息，Windows已经将这个调试信息包装到了Debug API 体系中，每当DrX调试信息被触发时，ExceptionRecord.ExceptionCode部分都被设置成EXCEPTION_SINGLE_STEP，只需要在Debug API 循环中接受这个消息就可以达到目的。

    自Win2000起，CreateProcess后，没有办法在目标进程的入口点地址处中断，常见的解决办法有两种。
    1 利用Single Step机制
    2 利用ntdll.ntcontinue作为跳板

 

二 OllyDbg 简介和界面

1

OllyDbg，简称OD；www.ollydbg.de；
结合了动态调试和静态分析；
调试Ring 3级程序的首选工具；
可识别大量被C和Windows频繁使用的函数，并能将其参数注释出；
开放插件接口，功能变得越来越强；

当前默认窗口是CPU窗口，调试的大部分操作在这个窗口中进行；它包含5个面板窗口：反汇编面板，寄存器面板，信息面板，数据面板，堆栈面板；

2

OllyDbg的配置
    配置在菜单Options里，有界面选项、调试选项，配置保存在ollydbg.ini文件里；
    Options-Appearance-Directories，设置UDD文件和插件的路径；
    UDD文件是OllyDbg的工程文件，保存当前调试的一些状态，断点、注释等；
    将插件复制到目录，主菜单会出现“Plugin”菜单项；
    颜色：可根据喜好设置；

    调试设置：一般按默认；异常（Exceptions），可以设置让OllyDbg忽略或不忽略哪些异常；可以全选；

    加载符号文件
    可以让OllyDbg以函数名显示DLL中的函数。
    例如MFC42.DLL是以序号输出函数，在OllyDbg显示的是序号，如果加载MFC42.DLL调试符号，则以函数名显示相关输出函数；

加载程序
    OllyDbg可以两种方式加载目标调试程序：通过CreateProcess创建进程；利用DebugActiveProcess函数将调试器捆绑到一个正在运行的进程上；

三 工具条打开窗口

 

绿色一排按钮用于打开各种窗口；

L：打开日志窗口；
E：打开可执行模块窗口；
M：打开内存映射窗口；
W：打开窗口列表；指被反汇编的程序所包含的窗口；
T：打开线程窗口；查看被反汇编的程序所包含的线程；
C：打开CPU窗口；默认打开；
R：打开搜索结果窗口；
...：打开运行跟踪窗口；
K：打开调用堆栈窗口；

四 常见问题和UDD目录

 

OllyDbg常见问题

1 跟踪程序时乱码
    这是因为OllyDbg将一段代码当成数据；没有进行反汇编识别；右键快捷菜单，执行 Analysis/Analyse code （分析/分析代码）；
    不行，则执行菜单 Analysis/Remove analysis from module (分析/从模块中删除分析)；或在UDD目录中删除相应的.udd文件；

2 快速回到当前领空
    如果查看代码翻页到其他地方，想快速回到当前CPU所在的指令上，双击寄存器面板中的EIP或单击

3 修改EIP
    将光标移到需要的地址；执行右键菜单 New origin here （此处新建EIP）；

4 在反汇编窗口键入汇编代码，输入 push E000，提示 未知标识符
    不能识别E是字母还是数字；输入 push 0E000；

启动函数
在编写Win32 应用程序时，都必须在源码里实现一个WinMain函数；但Windows程序执行并不是从WinMain函数开始；首先被执行的是启动函数相关代码，这段代码是编译器生成的。
对于VC++程序，它调用的是C/C++运行时启动函数，该函数负责对C/C++运行库进行初始化。

对一个程序跟踪调试后；退出时，此处调试情况默认保存在安装目录下，xxxx.udd文件中；
时间长了安装目录会乱；按图2，设置新的UDD目录；

 

五 运行代码到指定地址情况1

 

装载程序；
在CPU窗口右击，选择 转到-表达式；
输入欲运行代码到的地址；假设要运行到004011B4；点击 跟随表达式；
光标定位到004011B4；
打F4，（F4是运行到光标，Execute till cursor），程序运行到004011B4停住；

六 运行代码到指定地址情况2

 

装载程序；
在CPU窗口右击，选择 转到-表达式；
输入欲运行代码到的地址；假设要运行到00413033；点击 跟随表达式；
光标定位到00413033；
打F4，（F4是运行到光标，Execute till cursor），程序运行到75E305A0停住；
 

 

七 设置函数断点

加载程序；

在反汇编代码窗口右击；选择 搜索 - 名称；

名称窗口列出此程序调用的API函数；双击要下断点的API函数；

反汇编代码窗口定位到调用该API函数处；
按F2设置断点；

八 对函数设置断点以跟踪

 

要跟踪程序的C代码如下；

#include

int WINAPI WinMain (HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance,
                    PSTR szCmdLine, int iCmdShow)
{
     MessageBox (NULL, TEXT ("Hello, Windows 98!"), TEXT ("HelloMsg"), 0) ;

     return 0 ;
}

装载程序；先练习跟踪MessageBox函数；
打Ctrl+G，弹出对话框；输入MessageBox；
点击 跟随表达式 按钮；提示要选定一个匹配项；系统dll中以MessageBox打头的函数有多个；
后缀A是ASCII版本；后缀W是宽字符版本；
此处选定MessageBoxA；
确定；自动定位到75231F70处；看CPU窗口第四列，此处是USER32.MessageBoxA函数的地址；
打F2在此行下一个断点；可以点击B按钮，查看已经对此程序下的断点；有2个，一个是前次下的；
现在只跟踪MessageBoxA，禁用另一个断点；在断点上右击弹出菜单即可禁用；
打F9运行程序；中断在75231F70处；

九 反汇编单步步进和单步步过

 

OllyDbg
    F7，单步步进，遇到Call跟进；
    F8，单步步过，遇到Call跳过；

加载HelloMsg.exe；
停留在004011C0；这是一条Call语句；Call的地址是004027BC；
打F7，代码运行到地址004027BC处；

重新加载程序；停留在004011C0；
打F8，程序运行到下一条，地址004011C5处；没有跟进Call；

十 反汇编从call中返回

 

加载程序；停留在004011C0；
打F7单步步进，跳到004027BC；
执行数次F7，程序运行到004027C1；
现在想从此call中返回；打Ctrl+F9，执行到返回（Execute till return）；OllyDbg会停在遇到的第一个返回命令（RET、RETF、IRET）；在此是 00402851;

十一 对代码段设置断点

 

Ollydbg可以对代码段设置断点；
加载程序；
按 Alt+M 打开内存模板；对代码段，此处是.text区块，按F2键，设置内存访问断点；
运行程序；中断在图2；

十二 反汇编从系统地址空间返回应用程序领空

 

运行程序；按前述进入到系统地址空间，76F805A0；
看右侧寄存器窗口，此地址处是系统dll，KERNEL32.dll；
打F7往前走几步；运行到76F805A8；
Windows程序的内存布局中，7XXXXXXX通常是系统地址空间；0040XXXX通常是应用程序地址；
现在想返回应用程序地址空间；打Alt+F9；
程序返回到00402443；

十三 初级TraceMe练习

 

Win32 API 的GetDlgItemTextA函数获取窗口上控件的文本；跟踪此函数有可能获取到密码；

这是根据《加密与解密》第三版第2章所做的练习；使用的示例程序是原书附带的TraceMe.exe；

 

操作细节只有2个地方和原书不一样；

一个是ollydbg，右击eax寄存器查看数据窗口时，非汉化版本的菜单是 Follow in Dump ，汉化版的菜单是 在转储跟随 ；
一个是1.x版本，改变一条指令为nop空指令，是手动输入nop；2.x版本已经在右键菜单中集成此功能，无需手动输入nop；

ollydbg版本不同，生成的反汇编注释略有差别；

1 装载程序；
2 对 GetDlgItemTextA 函数设置断点；
3 在程序窗口输入用户名pediy，随便输入个密码；点 check 按钮；
4 程序中断在 GetDlgItemTextA 函数地址处；此处是 752468C0；

5 打Alt+F9回到调用函数的地方；004011B6；
先禁用 GetDlgItemTextA 断点；
6 为了方便反复跟踪；在004011AE处下一个断点；

API 函数基本采用__stdcall调用约定：函数入口参数按从右到左的顺序入栈，由被调用者清理栈中参数，返回值放在eax寄存器中；调用API前的push指令，这些push指令将参数放进堆栈以传给API调用；

C代码中的子程序采用C调用约定：函数入口参数按从右到左的顺序入栈，由调用者清理栈中的参数；

GetDlgItemTextA函数，第一个参数是对话框句柄，第二个参数是控件标识（id），第三个参数是文本缓冲区指针，第四个参数是最大字符数；

7 push 51 ...... push esi，这四句是把调用GetDlgItemTextA需要的参数压入堆栈；

8 打F8，使程序运行到004011B0停住；在寄存器窗口右击EAX，在菜单选择 在转储跟随；
9,10 EAX内容为 0019F790，数据窗口定位到0019F790；此时数据窗口没有什么有价值的；ASCII是些乱码；

11 打F8，执行完CALL EDI一句；即调用了GetDlgItemTextA函数；获取了用户在对话框输入的内容；
此时用户输入的用户名，字符串pediy，出现在数据窗口；

12 004011E5 到 004011F5，这段是序列号的判断核心，最后一句跳转语句不跳转，即可注册成功；

13 使程序运行到004011F5停住；

14 此时可以在寄存器窗口，Z标志，右击，选择菜单 切换，改变Z标志的值为1或0，来判断；

15，16 或者；右击004011F5，选择如图15菜单；把此句跳转指令改为NOP，空指令；

17 改为空指令后，判断语句失效；随便输入的密码注册成功；

TraceMe先进行到此；密码尚未破解；下回再搞；