[安全攻防进阶篇] 九.熊猫烧香病毒机理IDA和OD逆向分析（上）
如果你想成为一名逆向分析或恶意代码检测工程师，或者对系统安全非常感兴趣，就必须要认真分析一些恶意样本。熊猫烧香病毒就是一款非常具有代表性的病毒，当年造成了非常大的影响，并且也有一定技术手段。本文将详细讲解熊猫烧香的行为机理，并通过软件对其功能行为进行分析，这将有助于我们学习逆向分析和反病毒工作。后续作者还将对其进行逆向调试，以及WannaCry勒索蠕虫、各种恶意样本及木马的分析。基础性文章，希望您喜欢！
IDA和OD作为逆向分析的“倚天剑和“屠龙刀”，学好它们的基本用法至关重要。本文重点分析熊猫烧香病毒的功能函数，大家掌握这些技巧后才能更好地分析更多的代码。同时，本文部分实验参考姜晔老师的视频分析，真的非常佩服和值得去学习的一位老师。技术路上哪有享乐，为了提升安全能力，别抱怨，干就对了~
从2019年7月开始，我来到了一个陌生的专业——网络空间安全。初入安全领域，是非常痛苦和难受的，要学的东西太多、涉及面太广，但好在自己通过分享100篇“网络安全自学”系列文章，艰难前行着。感恩这一年相识、相知、相趣的安全大佬和朋友们，如果写得不好或不足之处，还请大家海涵！
接下来我将开启新的安全系列，叫“安全攻防进阶篇”，也是免费的100篇文章，作者将更加深入的去研究恶意样本分析、逆向分析、内网渗透、网络攻防实战等，也将通过在线笔记和实践操作的形式分享与博友们学习，希望能与您一起进步，加油~
- 推荐前文：网络安全自学篇系列-100篇
话不多说，让我们开始新的征程吧！您的点赞、评论、收藏将是对我最大的支持，感恩安全路上一路前行，如果有写得不好或侵权的地方，可以联系我删除。基础性文章，希望对您有所帮助，作者目的是与安全人共同进步，加油~
文章目录
- 一.实验背景
- 二.PEiD加壳检查
- 三.IDA静态分析和OD动态分析
-
- 1.基本载入
- 2.sub_403C98函数分析
- 3.sub_405360函数分析
- 4.sub_404018函数分析
- 5.loc_40CBBC功能分析
- 四.总结
一.实验背景
对病毒进行逆向分析，可以彻底弄清楚病毒的行为，从而采取更有效的针对手段。为了节省篇幅，在这里我不打算将“熊猫烧香”进行彻底的分析，只会讲解一些比较重要的部分，大家只要掌握了这些思想，那么就可以处理很多的恶意程序了。
这里主要使用的工具包括：
- PEiD：病毒加壳、脱壳基础性分析
- IDA Pro：静态分析
- OllyDbg：动态分析
实验文件：
- setup.exe：熊猫烧香病毒
基本流程：
- 利用查壳工具检查病毒是否带壳
- 利用OD动态分析病毒
- 利用IDA静态分析病毒
注意：由于OD工具会将程序运行起来，所以我们在进行恶意代码分析时尽量在搭建好的虚拟机中操作。如果病毒传播性较强如WannaCry，建议断开网络和断开共享分析。
二.PEiD加壳检查
我们在分析病毒之前，首先需要调用工具检查是否带壳，如果病毒还需要先进行脱壳操作。这次研究的“熊猫烧香”程序并没有加壳，但后续的文章我会详细分享加壳与脱壳的内容，更好地帮助大家理解病毒分析及保护措施。
首先打开PEiD工具人，然后将熊猫烧香病毒拖进去，会发现病毒的基本信息。
分析信息如下：
- 该程序并没有加壳，采用Delphi Borland Delphi 6.0-7.0编写
注意，这里补充姜老师对Delphi编写代码和VC++编写代码的理解。
- 区别：Delphi在函数调用时参数的传递不完全用栈，主要用寄存器。而C++程序函数调用前会使用push语句将参数入栈，然后再进行call。Delphi一般将第一个参数放入eax寄存器，第二个参数放入edx，第三个参数放入ecx寄存器，其余参数按照与VC程序类似的方式压栈。总之，Delphi编译器默认以register方式传递函数参数。这一点与VC编译的程序完全不同。
- 提示：栈上给局部变量分配空间的时候，栈是向下增长的，而栈上的数组、字符串、结构体等却是向上增长的。理解这一点可以帮助识别栈上的变量。
三.IDA静态分析和OD动态分析
当我们完成病毒样本的检测后，接下来就需要使用反汇编工具进行分析了。
1.基本载入
第一步，使用IDA Pro载入病毒样本。
下图为Delphi自己生产的内容，并不是我们关心的重点。我们更关心病毒程度的功能代码，本文主要讲解病毒的关键函数。
第二步，定位到0x0040CB7E位置，发现这两个call是调用了同一个函数sub_403C98。
- 0x0040CB7E
- sub_403C98
注意：某些病毒在IDA中会自动分析出字符串“感谢艾玛…”，并且是在调用sub_403C98函数之前，我们可以推测上面那个函数也传递了一个字符串。接着可以通过OD动态调试获取字符串对应的值。
但是，我目前的IDA并没有自动解析出字符串的值，只能通过经验进行分析或OD动态调试。我们发现EBP是堆栈基址，接近着两次调用sub_403C98函数，前面的mov赋值经过是参数传递的工作，从而猜测出它的功能是：参数传递给函数调用。
2.sub_403C98函数分析
第三步，调用OD进行动态分析，查看sub_403C98函数调用前传递的参数。
- 0x0040CB79
- sub_403C98
打开OD如上图所示，我们需要定位到0x0040CB79位置。直接按F8执行代码（单步步过），当执行到0x0040CB79位置可以看到对应的值为“武汉男生感染下载者”。
当然某些OD不会显示该值，只会显示“0040CC40=setup.0040CC40”，此时需要我们进一步在数据窗口跟随。
- 数据窗口右键->转到->表达式
接着输入“40CC40”，查找传递参数对应的值。
显示结果如下图所示，可以看到“武汉男生感染下载者”，包括“艾玛…”，这就是病毒作者的信息。早些年病毒作者处于炫耀目的，都会加入一些自己的特征。同样，现在APT攻击溯源也会通过文件路径等获取病毒作者的信息。
- 0x0040CC40
第四步，分析病毒程序利用00403C98函数做了什么。
- call 00403C98
接着再这个位置（0x0040CB7E）按下F2增加断点，然后按F9执行过来，按下F7进入call函数，进入的函数如下图所示。
接着按F7执行，遇到call 00403D08继续按下F7进入，再进入call 00402520，继续进入。
- call 00403D08
- call 00402520
- call dword ptr ds:[0x40D030]
- call 00401860
当进入call 00401860函数后，我们分析这里的两个API函数，它是对互斥空间进行初始化。
- 00401876 . E8 39F9FFFF call 004011B4 ;InitializeCriticalSection
- 00401889 . E8 2EF9FFFF call 004011BC ;EnterCriticalSection
我们继续按下F8单步步过执行往下分析，发现在0x004018B3位置调用LocalAlloc函数，该函数用于内存分配。它会分配大小为FF8的空间，Flags为LMEM_FIXED表示分配一个固定的内存。该函数执行结果会返回一个指向新分配的内存对象的句柄。
- LocalAlloc
写到这里，基本就确定了这个call 00403D08的功能，即分配一定大小的内存空间。我们已经进入了好几层Call，那怎么返回的呢？接下来我们再回到IDA进行分析。
第五步，打开IDA进入sub_403C98函数。
- 0x0040CB7E call sub_403C98
整个sub_403C98函数由两个函数组成，刚才我们所进入的是第一个call sub_403D08的位置，并且分析了其功能是分配一定大小的空间。接着我们尝试分析下一个函数sub_402650。
- 0x00403CB3 call sub_402650
接着记住这个地址“403CB3”，我们回到OD进行动态调试分析其功能。
- 转到->表达式->输入403CB3
显示结果如下图所示，然后我们按下F2增加断点，再按F9执行程序至此处，继续按下F7单步进入该函数。
第六步，分析sub_402650函数的功能。
上一步最终显示结果如下图所示，需要注意的是REP位置。
按下F8单步步过执行至0x0040267D位置。
- 0x0040267D rep movs dword ptr es:[edi],dword ptr ds:[esi]
注意，该REP是将ESI指向地址的值以4字节方式拷贝到EDI指向的地址中。下图展示了ESI和EDI，重执行ECX次，每次执行后ESI+4、EDI+4、ECX-1，OD中在这段代码中下断后按F7单步步入就可以观察到这3个寄存器的变化。
- ecx=00000008 (十进制 8.)
- ds:[esi]=[0040CC5C]=2A2A2ADF
- es:[edi]=[021C0028]=00000000
我们先看看它复制的内容是什么，选择ESI右键“数据窗口钟跟随地址”。
ESI显示“武汉男生”信息，所要复制的空间是EDI为空白空间。
按下F8运行后发现该空间被赋值“武汉男生”。写到这里，基本确定了sub_402650函数功能就是字符串的复制。
总结，Sub_403C98主要包括两个函数，其对应功能如下：
- sub_403D08：分配内存空间
- sub_402650：字符串拷贝功能
同时，我们可以在IDA中对sub_403C98进行重命名操作，命名为“AllocStackAndCopyString”。重命名能将整个程序中该函数进行修改，便于我们理解及分析整个病毒。
sub_403C98函数有两个参数，由于采用的是Delphi编译器，因此在反汇编中，第一个参数保存在eax中，第二个参数保存在edx中。这个函数首先完成堆空间的申请，然后将edx中保存的字符串复制到新申请的空间中。这个函数在最初赋值的时候，eax的值均为0，而在执行后，eax中保存的就是新申请的堆空间中，所复制的字符串的首地址。为了易于观察，我把IDA Pro中的sub_403C98重命名为AllocStackAndCopyString。
下面补充一段姜老师的注释，对大家逆向分析和汇编理解很有帮助。
CODE:00403C98 sub_403C98 proc near ; CODE XREF: sub_403ED4+8j
CODE:00403C98 ; sub_403F18+6j ...
CODE:00403C98 test edx, edx
; 对edx进行验证，这里的test相当于and，不同的是test只进行比较，而不会将结果保存
; 在edx中。由于edx保存的是病毒作者所编写的一段字符串，因此这里的结果一定是非0的。
CODE:00403C9A jz short loc_403CC0
; 由于上一条语句的结果是非0的，因此这条跳转语句并不会被执行到。
CODE:00403C9C mov ecx, [edx-8]
; 利用OD进行动态分析可知，[edx-8]是将edx-8这个地址中的值取出来，赋给ecx，那么赋值
; 完以后，ecx的值为0x0FFFFFFFF。
CODE:00403C9F inc ecx
; ecx自增1，那么ecx的值就变为了0x0，注意这个自增的运算会使得ZF的值变为1。
CODE:00403CA0 jg short loc_403CBC
; 这里的jg表明不大于则跳转。或者更准确地说，其跳转条件是SF=OF且ZF=0。由于经过上一步
; 的运算，ZF=1，因此本跳转不成立。
CODE:00403CA2 push eax
CODE:00403CA3 push edx
CODE:00403CA4 mov eax, [edx-4]
; 经过赋值后，eax中保存的值为0x20。
CODE:00403CA7 call sub_403D08
; 结合OD在虚拟机中进行动态分析，进入一层又一层的调用可以得知，这个CALL主要是调用了
; LocalAlloc函数，它从堆中分配大小为0xFF8的空间，函数参数uFlags=0，即
; LMEM_FIXED，意思是分配固定内存，返回值是指向一个内存对象的指针。LocalAlloc函数
; 如果执行成功则返回一个指向新分配的内存对象的句柄。
CODE:00403CAC mov edx, eax
CODE:00403CAE pop eax
CODE:00403CAF push edx
CODE:00403CB0 mov ecx, [eax-4]
CODE:00403CB3 call sub_402650
; 结合OD在虚拟机中进行动态分析，这个CALL的主要功能是将之前保存在edx中的字符串（病
; 毒信息与作者感言）拷贝到上面所分分配的堆空间中。如图5所示。
CODE:00403CB8 pop edx
CODE:00403CB9 pop eax
CODE:00403CBA jmp short loc_403CC0
3.sub_405360函数分析
第七步，继续从0x0040CB92位置往下分析，将该地址复制到OD中动态调试。
操作如下：
- 转到->表达式->输入“40CB92”
- 按下F2增加断点
- 按下F9执行，将代码调试到该位置
然后按F8单步执行，可以看到0x0040CB9A存储的值，某些情况还需要去数据窗口跟随。
- 数据窗口右键->转到->表达式->输入40CCA4
可以发现在“40CCA4”位置保存了一段字符串，它可能是一段乱码，目前无法分析它的含义。
继续按下F8执行到0x0040CB9F，按下F7进入函数。
- 0x0040CB9F call 00405360
进入后先简单浏览下这个函数，发现后续有一个粗线循环，我们在0x004053CC下个断点跳转到这个循环处，并进入循环。
- F2按下在0x004053CC处增加断点
- F9执行到循环处
- F8进入循环
按下F8单步执行代码，此时发现字符串“xboy”，我们暂时不知道它是做什么的。
接着继续按下F8调试，发现它将字母“b”赋值给了EAX，我们怀疑它跟“xboy”有关。
接下来的代码分析如下：
- MOV ECX, 0xA
将常量“A”赋值给ECX。通常存在两种可能性，一种可能是ECX作为循环的此时，即可能循环A次；另一种可能是EXC作为一个运算的除数。 - XOR EDX, EDX
异或操作将自身清空。 - DIV ECX
可以发现它是一个除法操作，除数即为ECX。结果显示如下图所示，除法的商EAX为9，余数EDX为8。
通常除法有两种可能，要么获取EAX的商值，要么获取余数EDX的内容。那么这个程序究竟需要哪一个值呢？
- MOVX eax, byte ptr ds:[eax+ebx-0x1]
该语句将值赋给EAX，所以上述程序做除法的目的是获取EDX这个值。
接着在数据窗口中跟随地址，查看这个值保存的是什么内容。
输出结果如下图所示，它是刚才我们发现的乱码，暂时还不知道它的具体作用。继续按下F8执行程序。
- XOR EDX, EAX
EDX和EAX异或操作，其值保存在EDX中，即除法的余数EDX和乱码EAX进行异或操作。
继续按下F8单步走，在0x00405408处出现了个地址，我们在数据窗口中跟随数值。
发现这个结果是“2A”，该值正式刚才异或出来的EDX结果。
接着我们尝试在下列两个位置增加断点。
- 0x004053E8
- 0x00405408
接着按下F9运行，查看输出的结果，分析如下：
- 将“xboy”的第三个字母“o”取出解密
- 数据窗口新增很多内容，完成字符串拷贝
反复继续按F9调试，发现它依次获取“xboy”中的值，再进行异或操作。
小结：最终解密的值如下图所示，“武汉男生感染下载者”逐渐出现。sub_405360函数我们在IDA中重命名为“DecodeString”，即解密字符串。
补充汇编代码：
CODE:004053D1 loc_4053D1: ; CODE XREF: sub_405360+B5 j
CODE:004053D1 mov eax, [ebp+var_14]
CODE:004053D4 call sub_403ECC
CODE:004053D9 push eax
CODE:004053DA mov eax, ebx
CODE:004053DC pop edx
CODE:004053DD mov ecx, edx
CODE:004053DF cdq
CODE:004053E0 idiv ecx
CODE:004053E2 mov edi, edx
CODE:004053E4 inc edi
CODE:004053E5 mov eax, [ebp+var_14]
CODE:004053E8 movzx eax, byte ptr [eax+edi-1]
; 每次循环逐字节取出“xboy”中的字符进行运算，注意这里首先取出的是“b”。
CODE:004053ED mov ecx, 0Ah
; 将ecx赋值为0x0A，作为接下来除法运算的除数。
CODE:004053F2 xor edx, edx
; 清空edx。
CODE:004053F4 div ecx
; 做除法运算，商保存在eax中，余数保存在edx中。
CODE:004053F6 mov eax, [ebp+var_4]
; 这里由于给eax重新赋值，说明程序实际想使用的是edx中的余数。
CODE:004053F9 movzx eax, byte ptr [eax+ebx-1]
; 每次循环逐字节取出乱码中的字符，赋值给eax进行接下来的运算。
CODE:004053FE xor edx, eax
; 异或运算，结果保存在edx中，也就是通过运算最终得出的字符。
CODE:00405400 lea eax, [ebp+var_18]
CODE:00405403 call sub_403E2C
CODE:00405408 mov edx, [ebp+var_18]
CODE:0040540B lea eax, [ebp+var_10]
CODE:0040540E call sub_403ED4
CODE:00405413 inc ebx
CODE:00405414 dec esi
CODE:00405415 jnz short loc_4053D1
4.sub_404018函数分析
第八步，继续分析sub_404018函数的功能。
记住地址0x0040CBA4，复制到OD中进行调试。
首先取消刚才解密的两个断点，然后跟随表达式“40CBA4”，在该位置按下F2增加断点，然后F9执行过来。
首先看到两条赋值语句，将值赋给EDX和EAX中，由于这个程序是使用Delphi编写，所以在call之前会将参数放到寄存器中，我们首先看看EDX中的内容。
在数据窗口中跟随数值，发现它们都是“武汉男生感染下载者”。注意第一个是我们刚才解密出来的内容。
- 0040CBA4 . 8B55 EC mov edx,dword ptr ss:[ebp-0x14]
- 0040CBA7 . A1 D4E74000 mov eax,dword ptr ds:[0x40E7D4]
接着按下F8执行，再按F7进入Call 0040018函数。大致浏览该函数后，发现又存在一个循环，我们的重点就是分析该循环，按下F2增加断点，再按F9执行过来。
- 0x00404041
在数据窗口中跟随，发现ECX和EBX就是刚才所说的两个参数，一个是原始的“武汉男生感染下载者”，另外一个是解密之后的“武汉男生感染下载者”。再按F8发现这个函数比较两个字符串是否相同的操作。
- CMP ECX, EBX
总结：回到IDA，我们将函数sub_404018重命名为字符串比较函数“CMPString”。
5.loc_40CBBC功能分析
第九步，分析loc_40CBBC功能。
继续往下看，发现只要CMPString两个字符串相同，就会跳转到loc_40CBBC的位置。
继续分析发现这里同样存在字符串解密和字符串比较的操作，并且解密字符编程了武汉男孩（whboy），这里不再进行解读。
解密比较成功之后，继续跳转到loc_40CBE6的位置。这里看到了三个call函数，它们又是什么功能呢？这三个call是熊猫烧香病毒最重要的功能，我们下一篇论文继续分析。
四.总结
写到这里，熊猫烧香病毒起始阶段的逆向分析就介绍完毕，简单总结如下：
- 0x0040CB7E call sub_403C98
– 重命名为：AllocStackAndCopyString
– sub_403D08：分配内存空间
– sub_402650：字符串拷贝功能 - 0x0040CB9F call sub_00405360
– 重命名为：DecodeString
– 0x004053CC：循环入口点
– 0x004053E8：获取“xboy”解密字符
– 0x00405408：完成异或解密操作 - 0x0040CBAC call sub_404018
– 重命名为：CMPString
– 0x00404041：循环入口点
– 功能：字符串比较“武汉男生感染下载者” - 0x0040CBCC loc_40CBBC
– 功能：字符串解密和比较操作，解密字符“whboy”
– DecodeString
– CMPString
后续会继续分析熊猫烧香病毒的核心功能三个函数，正如姜老师所说“由于反汇编代码总会出现各种调用与跳转，所以分析时会显得很是凌乱，可能会打消大家的积极性。但也可以看见逆向分析工作需要各位读者的耐心与细致，需要大家沉得住气，不断跟踪每一个可疑的CALL；需要大家时刻留意寄存器中的内容，才能够找到我们需要的信息。当然经验也是非常重要的。” 再次感谢姜老师的分享，真的受益匪浅，也希望自己不断深入，真正能在逆向分析和恶意代码中学到东西，加油！
学安全一年，认识了很多安全大佬和朋友，希望大家一起进步。这篇文章中如果存在一些不足，还请海涵。作者作为网络安全和系统安全初学者的慢慢成长路吧！希望未来能更透彻撰写相关文章。同时非常感谢参考文献中的安全大佬们的文章分享，深知自己很菜，得努力前行。编程没有捷径，逆向也没有捷径，它们都是搬砖活，少琢磨技巧，干就对了。什么时候你把攻击对手按在地上摩擦，你就赢了，也会慢慢形成了自己的安全经验和技巧。加油吧，少年希望这个路线对你有所帮助，共勉。
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(By:Eastmount 2020-12-08 星期二 晚上9点写于武汉 http://blog.csdn.net/eastmount/ )
参考文献：
姜晔老师真的非常佩服和值得去学习，希望自己和大家的技术能不断提升，加油！
[1] [网络安全自学篇] 木马原理详解、远程服务器IPC $漏洞及木马植入实验
[2] 姜晔老师的技术空间目录 - CSDN
[3] 腾讯安全联合实验室 - 知乎文章
[4] [网络安全自学篇] 七十九.Windows PE病毒原理、分类及感染方式详解
[5] 姜晔老师技术分享 - B站
[6] [网络安全自学篇] 四十九.Procmon软件基本用法及文件进程、注册表查看
[7] [安全攻防进阶篇] 八.那些年的熊猫烧香及PE病毒行为机理分析
[8] [网络安全自学篇] 七十三.WannaCry勒索病毒复现及分析（四）蠕虫传播机制源码详解
[9] https://blog.csdn.net/ioio_jy/article/details/41207265