C++PE文件格式解析类(轻松制作自己的PE文件解析器)

PE是Portable Executable File Format(可移植的执行体)简写,它是目前Windows平台上的主流可执行文件格式。

PE文件中包含的内容很多,具体我就不在这解释了,有兴趣的可以参看之后列出的参考资料及其他相关内容。

最近我也在学习PE文件格式,参考了许多资料,用C++封装了一个高效方便的PE文件格式解析的类。

该类对想学PE文件结构的朋友可算一份可贵的资料,代码均很易懂,考虑较全面,具有一定的通用性。

同时该类也可以让想创建自己的PE文件解析软件的朋可以轻松在此基础上实现。

最后,错误在所难免,如果大家发现有错误,欢迎大家指正。



以下是该类中接口函数的定义代码(完整代码附于之后下载链接中):


class CPeFile
{
public:
	CPeFile();
	~CPeFile();

	// 以下函数无特殊说明任何时候均可用
public:
	//将PE文件附加到对象,成功返回IMAGE_DOS_SIGNATURE、IMAGE_OS2_SIGNATURE、IMAGE_OS2_SIGNATURE_LE、IMAGE_NT_SIGNATURE之一;失败返回0UL(未知类型),1UL(文件操作失败),2(其他错误),【仅在没有PE文件附加到类对象时可用】
	DWORD Attach(LPCTSTR lpszFilePath);
	//若已有PE文件附加到类对象则释放关联
	void Detach();
	//获取Attach信息,成功返回IMAGE_DOS_SIGNATURE、IMAGE_OS2_SIGNATURE、IMAGE_OS2_SIGNATURE_LE、IMAGE_NT_SIGNATURE之一;未成功返回0UL
	DWORD GetAttachInfo() const;

	// 以下函数无特殊说明Attach成功后均可用
public:
	//获取文件句柄(注:不应在外部执行CloseHandle等有副作用的操作)
	HANDLE GetFileHandle() const;
	//获取内存映射文件头部地址
	DWORD_PTR GetMappedFileStart() const;
	//获取内存映射文件头部指定偏移位置(不应大于文件大小,否则返回的指针可能引起错误)
	DWORD_PTR GetMappedFileOffset(DWORD dwFoa) const;
	//获取DOS头
	const IMAGE_DOS_HEADER* GetDosHeader() const;
	//获取DOS的入口地址
	DWORD GetDosEntryPoint() const;

	// 以下函数无特殊说明仅用于IMAGE_NT_SIGNATURE
public:
	//获取PE文件头(如果是64位程序,返回的实际是const IMAGE_NT_HEADER64*)【类型为IMAGE_OS2_SIGNATURE、IMAGE_OS2_SIGNATURE_LE时仍可用,但操作需小心】
	const IMAGE_NT_HEADERS32* GetNtHeader() const;
	//返回文件是否为64位(PE32+)
	BOOL Is64Bit() const;
	//获取PE文件头中的加载基地址ImageBase(64位程序返回的是ULONGLONG类型,32位程序可将返回值转换成DWORD类型)
	ULONGLONG GetImageBase() const;
	//获取PE文件头中的DataDirectory
	const IMAGE_DATA_DIRECTORY* GetDataDirectory() const;
	//获取各DataDirectory入口的RVA
	DWORD GetDataDirectoryEntryRva(DWORD dwIndex) const;
	//获取节表(节表的数量可由lpSectionNum传出)
	const IMAGE_SECTION_HEADER* GetSectionHeader(LPWORD lpSectionNum = NULL) const;
	//将RVA转换为FOA(可由lpFoa传出FOA、可由lpSection传出节序号,不在节中节序号为-1)
	BOOL RvaToFoa(DWORD dwRva, LPDWORD lpFoa = NULL, LPWORD lpSection = NULL) const;
	//将FOA转换为RVA(可由lpRva传出RVA、可由lpSection传出节序号,不在节中节序号为-1)
	BOOL FoaToRva(DWORD dwFoa, LPDWORD lpRva = NULL, LPWORD lpSection = NULL) const;
	//将VA转换为RVA(VA应大于ImageBase,函数中不检查)
	DWORD VaToRva(DWORD dwVa) const;
	DWORD VaToRva(ULONGLONG ullVa) const;
	//将RVA转换为VA(64位程序返回的是ULONGLONG类型,32位程序可将返回值转换成DWORD类型)
	ULONGLONG RvaToVa(DWORD dwRva) const;

	// 以下函数无特殊说明仅用于IMAGE_NT_SIGNATURE
public:
	//读取PE中导出表
	BOOL ReadExport();
	//读取PE中导入表
	BOOL ReadImport();
	//读取PE中资源表
	BOOL ReadResource();
	//读取PE中异常表
	BOOL ReadException();
	//读取PE中属性证书表
	BOOL ReadSecurity();
	//读取PE中基址重定位表
	BOOL ReadBaseRelocation();
	//读取PE中调试数据
	BOOL ReadDebug();
	//读取PE中线程局部存储表
	BOOL ReadTLS();
	//读取PE中加载配置表
	BOOL ReadLoadConfig();
	//读取PE中绑定导入表
	BOOL ReadBoundImport();
	//读取PE中延迟加载导入表
	BOOL ReadDelayImport();
	//清理PE中导出表
	void ClearExport();
	//清理PE中导入表
	void ClearImport();
	//清理PE中资源表
	void ClearResource();
	//清理PE中异常表
	void ClearException();
	//清理PE中属性证书表
	void ClearSecurity();
	//清理PE中基址重定位表
	void ClearBaseRelocation();
	//清理PE中调试数据
	void ClearDebug();
	//清理PE中线程局部存储表
	void ClearTLS();
	//清理PE中加载配置表
	void ClearLoadConfig();
	//清理PE中绑定导入表
	void ClearBoundImport();
	//清理PE中延迟加载导入表
	void ClearDelayImport();
	//清理所有
	void ClearAll();
	//返回是否读取了PE中导出表
	BOOL IsReadExport() const;
	//返回是否读取了PE中导入表
	BOOL IsReadImport() const;
	//返回是否读取了PE中资源表
	BOOL IsReadResource() const;
	//返回是否读取了PE中异常表
	BOOL IsReadException() const;
	//返回是否读取了PE中属性证书表
	BOOL IsReadSecurity() const;
	//返回是否读取了PE中基址重定位表
	BOOL IsReadBaseRelocation() const;
	//返回是否读取了PE中调试数据
	BOOL IsReadDebug() const;
	//返回是否读取了PE中线程局部存储表
	BOOL IsReadTLS() const;
	//返回是否读取了PE中加载配置表
	BOOL IsReadLoadConfig() const;
	//返回是否读取了PE中绑定导入表
	BOOL IsReadBoundImport() const;
	//返回是否读取了PE中延迟加载导入表
	BOOL IsReadDelayImport() const;

	// 以下函数无特殊说明仅用于IMAGE_NT_SIGNATURE且ReadExport成功
public:
	//获取导出表
	const IMAGE_EXPORT_DIRECTORY* GetExportDirectory() const;
	//获取导出表中各导出函数地址数组(数量可由lpFuncNum传出)
	const DWORD* GetExportFunction(LPDWORD lpFuncNum = NULL) const;
	//获取导出表中被定义了名称的各导出函数名称地址数组(数量可由lpNameNum传出)
	const DWORD* GetExportName(LPDWORD lpNameNum = NULL) const;
	//获取导出表中被定义了名称的各导出函数的索引(数量可由lpNameNum传出)
	const WORD* GetExportNameOrdinal(LPDWORD lpNameNum = NULL) const;
	//解析导出函数地址数组中dwIndex项,返回值小于NumberOfNames为按名称导出(数值为序号),返回值等于NumberOfNames则为按序号导出
	DWORD ParseExportFunction(DWORD dwIndex) const;

	// 以下函数无特殊说明仅用于IMAGE_NT_SIGNATURE且ReadImport成功
public:
	//获取各导入表(导入表数量可由lpImportDescriptorNum传出)
	const IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR* GetImportDescriptor(LPDWORD lpImportDescriptorNum = NULL) const;
	//获取第iImpoert个导入表中的IMAGE_THUNK_DATA32结构(64位程序实际是IMAGE_THUNK_DATA64)(数量可由lpCount传出)
	const IMAGE_THUNK_DATA32* GetImportThunkData(DWORD iImport, LPDWORD lpCount = NULL) const;
	//解析某个IMAGE_THUNK_DATA32结构(64位程序实际是IMAGE_THUNK_DATA64),返回结果:1表示按序号导入(lpParam可传出序号);2表示按名称导入(lpParam可传出对应IMAGE_IMPORT_BY_NAME的FOA);0失败【只需要IMAGE_NT_SIGNATURE即可用】
	int ParseThunkData(const IMAGE_THUNK_DATA32* lpThunk, LPDWORD lpParam = NULL) const;

	// 以下函数无特殊说明仅用于IMAGE_NT_SIGNATURE且ReadResource成功
public:
	//获取第一层资源的ID,返回1表示第一层是目录,返回2表示第一层是数据,返回0表示无资源
	int GetFirstResourceId(PIDTYPE lpFirstID) const;
	//获取下一层资源的ID,返回1表示下一层是目录,返回2表示下一层是数据,返回0表示无下一层
	int GetNextResourceId(IDTYPE Id, DWORD iRes, PIDTYPE NextID) const;
	//解析Id对应的目录层,lpEntryNum可传出数组数量,lpLevel可传出第几级目录,lpResourceEntry传出本层对应的IMAGE_RESOURCE_DIRECTORY_ENTRY数组
	const IMAGE_RESOURCE_DIRECTORY* ParseResourceDirectory(IDTYPE Id, LPDWORD lpEntryNum = NULL, LPDWORD lpLevel = NULL, IMAGE_RESOURCE_DIRECTORY_ENTRY** lpResourceEntry = NULL) const;
	//解析dwId对应的数据层
	const IMAGE_RESOURCE_DATA_ENTRY* ParseResourceData(IDTYPE Id) const;
	//解析某个IMAGE_RESOURCE_DIRECTORY_ENTRY结构中Name成员,返回结果:1(dwParam为ID);2(dwParam为对应IMAGE_RESOURCE_DIR_STRING_U的FOA)【只需要IMAGE_NT_SIGNATURE即可用】
	int ParseResourceDirectoryEntry(const IMAGE_RESOURCE_DIRECTORY_ENTRY* lpEntry, LPDWORD dwParam) const;

	// 以下函数无特殊说明仅用于IMAGE_NT_SIGNATURE且ReadException成功
public:
	//获取异常表(数量可由lpRuntimeFunctionNum传出)
	const IMAGE_RUNTIME_FUNCTION_ENTRY* GetRuntimeFunction(LPDWORD lpRuntimeFunctionNum = NULL) const;

	// 以下函数无特殊说明仅用于IMAGE_NT_SIGNATURE且ReadSecurity成功
public:
	//获取属性证书表(数量可由lpCertificateNum传出)
	const WIN_CERTIFICATE* const* GetCertificate(LPDWORD lpCertificateNum = NULL) const;

	// 以下函数无特殊说明仅用于IMAGE_NT_SIGNATURE且ReadBaseRelocation成功
public:
	//获取各基址重定位表(数量可由lpBaseRelocationNum传出)
	const IMAGE_BASE_RELOCATION* const* GetBaseRelocation(LPDWORD lpBaseRelocationNum = NULL) const;
	//获得某个基址重定位表中的重定位块(数量可由lpCount传出,包括对齐用的)
	const WORD* GetBaseRelocationBlock(const IMAGE_BASE_RELOCATION* lpBaseRelocation, LPDWORD lpCount = NULL) const;
	//解析某个基址重定位表后的某一项,返回的是高4位的值,低12位的值可由lpParam传出【任何时候均后可用】
	static WORD ParseBaseRelocationBlock(WORD wBaseRelocationBlock, LPWORD lpParam = NULL);

	// 以下函数无特殊说明仅用于IMAGE_NT_SIGNATURE且ReadDebug成功
public:
	//获取调试数据(数量可由lpDebugDirectoryNum传出)
	const IMAGE_DEBUG_DIRECTORY* GetDebugDirectory(LPDWORD lpDebugDirectoryNum = NULL) const;
	//获取第dwIndex项调试信息起始地址,未获取到返回NULL
	LPCVOID GetDebugInfoStart(DWORD dwIndex);

	// 以下函数无特殊说明仅用于IMAGE_NT_SIGNATURE且ReadTLS成功
public:
	//获取线程局部存储表(如果是64位程序,返回的实际是const IMAGE_TLS_DIRECTORY64*)
	const IMAGE_TLS_DIRECTORY32* GetTLSDirectory() const;
	//获取线程局部存储表回调函数数组的指针(如果是64位程序,返回的实际是const ULONGLONG*)(数量可由lpCallbackNum传出)
	const DWORD* GetTLSCallback(LPDWORD lpCallbackNum = NULL) const;

	// 以下函数无特殊说明仅用于IMAGE_NT_SIGNATURE且ReadLoadConfig成功
public:
	//获取加载配置表(如果是64位程序,返回的实际是const IMAGE_LOAD_CONFIG_DIRECTORY64*)
	const IMAGE_LOAD_CONFIG_DIRECTORY32* GetLoadConfigDirectory() const;

	// 以下函数无特殊说明仅用于IMAGE_NT_SIGNATURE且ReadBoundImport成功
public:
	//获取绑定导入表(数量可由lpBoundImportNum传出)
	const IMAGE_BOUND_IMPORT_DESCRIPTOR* const* GetBoundImportDescriptor(LPDWORD lpBoundImportNum = NULL) const;
	//获取第iBoundImpoert个绑定导入表(数量可由lpRefNum传出)
	const IMAGE_BOUND_FORWARDER_REF* GetBoundImportForwarderRef(DWORD iBoundImport, LPDWORD lpRefNum = NULL) const;

	// 以下函数无特殊说明仅用于IMAGE_NT_SIGNATURE且ReadDelayImport成功
public:
	//获取延迟加载导入表(数量可由lpDelayImportNum传出)
	const IMAGE_DELAYLOAD_DESCRIPTOR* GetDelayImportDescriptor(LPDWORD lpDelayImportNum = NULL) const;


	/*--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
	//其他私有成员略

};


 
  



注释部分已经详细说了各功能,主要操作如下:

1、调用Attach成员函数使类对象附加到一个PE文件

2、通过ReadXXX 读取需要的目录(包括导入表、导出表、资源表、基址重定位....)

3、调用相关处理函数获取相应信息(根据读取内容的不同而不同,具体参看注释)

4、将获得的数据做你想要的操作(如显示出来等)

5、ClearXXX释放资源(可选,对象析构时会自动调用)

6、Detach释放对该文件的关联(可选,对象析构时会自动调用)


目前基本数据目录中的大部分都可以获取,.Net部分(IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_COM_DESCRIPTOR)还未实现,之后会继续完善

之后的链接中附有一个Demo演示如何使用该类,如仍有不清楚的朋友可以回复寻问我



最后发一个自己写的获取PE文件信息的软件,可以Dump出PE文件的各信息,该软件是用该PE解析类实现的,具体代码较多,初看并不易懂,所以在这不提供了国。

该软件我会附载之后的下载链接里,可以方便获取PE文件中各信息,由于精力有限,写的是控制台下的,有兴趣的朋友可以自己实现一个GUI版本的~

软件中,只需在控制台下输入PE文件路径,或者将文件拖拽进窗口(插入.lnk快捷方式也行),程序会将需要的信息输出来。

以下附上软件的一部分截图:


C++PE文件格式解析类(轻松制作自己的PE文件解析器)_第1张图片


C++PE文件格式解析类(轻松制作自己的PE文件解析器)_第2张图片

C++PE文件格式解析类(轻松制作自己的PE文件解析器)_第3张图片


C++PE文件格式解析类(轻松制作自己的PE文件解析器)_第4张图片


C++PE文件格式解析类(轻松制作自己的PE文件解析器)_第5张图片



哈,啰嗦了这么多,接下来就留给各位去体验吧,其实PE文件没想像那么难~


相关资源下载地址:

点击打开链接

(内含PE文件解析类源码文件、简单DEMO、以及自已实现的控制台PE文件查看器)



参考书籍:

《Windows PE权威指南》戚利

《加密与解密(第三版)》段钢

《软件加密技术内幕》看雪学院

《Windows环境下32位汇编语言程序设计(典葳版)》罗云彬

《加密与解密》吴强

《逆向工程核心原理》李承远


参考软件:

Stud_PE

LordPE

StudyPE+

eXeScope-ha

CFF Explorer

Resource Hacker

PEID

PEview

ExeinfoPe

OllyDbg

IDA Pro


参考源码:

PEDump

libpe-master

The Portable Executable File Format from Top to Bottom


PE文件格式官方文档:Microsoft PE and COFF Specification


在线PEDump工具:PEdump - dump your PE!


同时参考了CSDN、看雪学院、吾爱破解上等资料,在此一并感谢!



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