PE格式详细讲解8 – 输入表

输入表结构

 

回顾一下，在 PE文件头的 IMAGE_OPTIONAL_HEADER 结构中的 DataDirectory(数据目录表) 的第二个成员就是指向输入表的。

而输入表是以一个 IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR(简称IID) 的数组开始。

每个被 PE文件链接进来的 DLL文件都分别对应一个 IID数组结构。

在这个 IID数组中，并没有指出有多少个项(就是没有明确指明有多少个链接文件)，但它最后是以一个全为NULL(0) 的 IID 作为结束的标志。

 

IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR 结构定义如下：

Source code ( By http://www.fishc.com )

IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR STRUCT 
    union 
        Characteristics           DWORD   ? 
        OriginalFirstThunk        DWORD   ? 
    ends 
    TimeDateStamp                 DWORD   ? 
    ForwarderChain                DWORD   ? 
    Name                          DWORD   ? 
    FirstThunk                    DWORD   ?
IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR ENDS

 

成员介绍:

 

OriginalFirstThunk

它指向first thunk，IMAGE_THUNK_DATA，该 thunk 拥有 Hint 和 Function name 的地址。

 

TimeDateStamp

该字段可以忽略。如果那里有绑定的话它包含时间/数据戳（time/data stamp）。如果它是0，就没有绑定在被导入的DLL中发生。

在最近，它被设置为0xFFFFFFFF以表示绑定发生。

 

ForwarderChain

一般情况下我们也可以忽略该字段。在老版的绑定中，它引用API的第一个forwarder chain（传递器链表）。

它可被设置为0xFFFFFFFF以代表没有forwarder。

 

Name

它表示DLL 名称的相对虚地址（译注：相对一个用null作为结束符的ASCII字符串的一个RVA，该字符串是该导入DLL文件的名称。

如：KERNEL32.DLL）。

 

FirstThunk

它包含由IMAGE_THUNK_DATA定义的 first thunk数组的虚地址，通过loader用函数虚地址初始化thunk。

在Orignal First Thunk缺席下，它指向first thunk：Hints和The Function names的thunks。

这个OriginalFirstThunk 和 FirstThunk明显是亲家，两家伙首先名字就差不多哈。那他们有什么不可告人的秘密呢？

来，我们看下面一张图（画的很辛苦，大家仔细看哈）：

我们看到：OriginalFirstThunk 和 FirstThunk 他们都是两个类型为IMAGE_THUNK_DATA 的数组，它是一个指针大小的联合（union）类型。

每一个IMAGE_THUNK_DATA 结构定义一个导入函数信息（即指向结构为IMAGE_IMPORT_BY_NAME 的家伙，这家伙稍后再议）。

然后数组最后以一个内容为0 的 IMAGE_THUNK_DATA 结构作为结束标志。

 

我们得到 IMAGE_THUNK_DATA 结构的定义如下：

Source code ( By http://www.fishc.com )

IMAGE_THUNK_DATA STRUC
    union u1
    ForwarderString      DWORD  ?        ; 指向一个转向者字符串的RVA
    Function             DWORD  ?        ; 被输入的函数的内存地址
    Ordinal              DWORD  ?        ; 被输入的API 的序数值
    AddressOfData        DWORD  ?        ; 指向 IMAGE_IMPORT_BY_NAME
    ends
IMAGE_THUNK_DATA ENDS

 

我们可以看出由于是union结构，所以IMAGE_THUNK_DATA 事实上是一个双字大小。

该结构在不同时候赋予不同的意义（伟大神奇不得鸟……）。

其实union这种数据结构很容易理解：说白了就是当时穷，能省就省，再说白了，就是几兄弟姐妹轮流穿一条裤子去相亲！

理解了吧？哈哈~

 

那我们怎么来区分何时是何意义呢？

规定如下：

当 IMAGE_THUNK_DATA 值的最高位为 1时，表示函数以序号方式输入，这时候低 31位被看作一个函数序号。

当 IMAGE_THUNK_DATA 值的最高位为 0时，表示函数以字符串类型的函数名方式输入，这时双字的值是一个 RVA，指向一个 IMAGE_IMPORT_BY_NAME 结构。（演示请看小甲鱼解密系列视频讲座）

 

好，那接着我们讨论下指向的这个 IMAGE_IMPORT_BY_NAME 结构。

IMAGE_IMPORT_BY_NAME 结构仅仅只有一个字型数据的大小，存有一个输入函数的相关信息结构。

其结构如下：

Source code ( By http://www.fishc.com )

IMAGE_IMPORT_BY_NAME STRUCT
    Hint      WORD      ? 
    Name      BYTE      ?
IMAGE_IMPORT_BY_NAME ENDS

 

结构中的 Hint 字段也表示函数的序号，不过这个字段是可选的，有些编译器总是将它设置为 0。

Name 字段定义了导入函数的名称字符串，这是一个以 0 为结尾的字符串。

整个过程看起来有点绕有点烦，别急，后边我们有演示哈。

 

输入地址表（IAT）

 

为什么由两个并行的指针数组同时指向 IMAGE_IMPORT_BY_NAME 结构呢？第一个数组（由 OriginalFirstThunk 所指向）是单独的一项，而且不能被改写，我们前边称为 INT。

第二个数组（由 FirstThunk 所指向）事实上是由 PE 装载器重写的。

好了，那么 PE 装载器的核心操作时如何的呢？这里就给大家揭秘啦~

 

PE 装载器首先搜索 OriginalFirstThunk ，找到之后加载程序迭代搜索数组中的每个指针，找到每个 IMAGE_IMPORT_BY_NAME 结构所指向的输入函数的地址，然后加载器用函数真正入口地址来替代由 FirstThunk 数组中的一个入口，因此我们称为输入地址表（IAT）。

所以，当我们的 PE 文件装载内存后准备执行时，刚刚的图就会转化为下图：

输入地址表（IAT）

 

此时，输入表中其他部分就不重要了，程序依靠 IAT 提供的函数地址就可正常运行。