다른 프로세스에 인젝션된 코드를 디버깅하면서 동작 원리를 알아보도록 하겠습니다.
이전 강좌의 내용은 아래 링크를 참조하시기 바랍니다.
notepad.exe 디버깅
notepad.exe 프로세스에 어셈블리 언어로 제작한 코드를 인젝션 시키고 디버깅을 해보도록 하겠습니다.
Code Injection 기법의 디버깅 방법은 아래 링크를 참고하시기 바랍니다.
위의 글에서 소개된 방법에 따라 notepad.exe 에 인젝션된 코드를 OllyDbg 로 보면 아래 그림과 같습니다.
<Fig. 1>
* 참고
위 코드의 시작 주소(2D0000)는 사용자 환경에 따라서 틀려집니다.
위 코드를 자세히 디버깅 해보겠습니다.
# Stack Frame 생성
002D0000 55 PUSH EBP ; # ThreadProc()
002D0001 8BEC MOV EBP,ESP
전형적인 스택 프레임 생성 명령어 입니다. 이 명령어가 낯 설은 분들께서는 이 기회에 "55 8BEC" 하고 외워두시는 것도 좋습니다.
스택 프레임을 생성하는 이유는 이후에 나오는 명령어들이 스택에 문자열들을 집어넣는 기법을 사용하기 때문에 위 ThreadProc() 함수가 종료될 때 스택을 깨끗이 정리하기 위해서입니다.
# THREAD_PARAM 구조체 포인터
002D0003 8B75 08 MOV ESI,DWORD PTR SS:[EBP+8]
스택 프레임이 생성된 이후에 [EBP+8] 이 의미하는 것은 함수로 넘어온 첫 번째 파라미터 입니다. 이 경우에는 THREAD_PARAM 구조체 포인터가 될 것입니다.
아래에 THREAD_PARAM 구조체를 표시하였습니다. 구조체의 멤버는 2개의 함수 포인터인데 각각 “LoadLibraryA” 와 “GetProcAddress()” 의 포인터가 저장됩니다. (누가 이 포인터를 구해서 저장시켜 줬을까요? 네, 지난 강좌에서 소개한 CodeInjection2.exe 프로그램에서 구해서 notepad.exe 에 인젝션 시킨 후 스레드 실행할 때 파라미터로 넣어주었죠.)
typedef struct _THREAD_PARAM
{
FARPROC pFunc[2]; // LoadLibraryA(), GetProcAddress()
} THREAD_PARAM, *PTHREAD_PARAM;
위 2D0003 주소의 MOV ESI, DWORD PTR SS:[EBP+8] 명령어를 실행한 이후에 ESI 레지스터에 저장된 주소를 따라가서 확인해 보겠습니다.
<Fig. 2>
ESI 에 280000 주소가 저장되었으며 이 주소는 CodeInjection2.exe 에서 THREAD_PARAM 구조체를 위해 notepad.exe 프로세스 메모리 공간에 할당한 메모리 버퍼의 주소입니다.
* 참고
THREAD_PARAM 구조체 주소(2D0000)는 사용자 환경에 따라서 틀려집니다.
<Fig. 2> 의 메모리 윈도우를 보면 280000 주소에 두 개의 4 byte 값들이 저장된 걸 확인할 수 있습니다. 저 값들이 "LoadLibraryA" 와 "GetProcAddress" API 함수의 시작 주소일 것입니다. 좀 더 직관적으로 확인하기 위해서 OllyDbg 메모리 윈도우의 보기 옵션을 변경해 보겠습니다.
메모리 윈도우에 커서를 위치시킨 후 마우스 우측 메뉴의 "Long – Address" 항목을 선택해 주시기 바랍니다.
<Fig. 3>
위 메뉴 항목을 선택하면 OllyDbg 의 메모리 윈도우는 아래 그림과 같이 표시 형식이 변경됩니다.
<Fig. 4>
주소가 훨씬 더 직관적으로 표시되지요? 또한 친절하게 Comment 에 각 주소에 해당되는 API 이름을 표시해 주고 있습니다.
# "user32.dll" 문자열
002D0006 68 6C6C0000 PUSH 6C6C ; “\0\0ll”
002D000B 68 33322E64 PUSH 642E3233 ; “d.23”
002D0010 68 75736572 PUSH 72657375 ; “resu”
위 코드는 스택(Stack)에 문자열을 저장하는 기법입니다. 스택에 직접 접근할 수 있는 Assembly 프로그래밍 언어에서만 가능한 독특한 기법이지요.
2D0006 주소의 PUSH 6C6C 명령어는 스택에 00006C6C 값을 저장하라는 뜻입니다. 6C 는 ASCII 로 'l' 이지요. 즉, 이 명령은 "\0\0ll" 문자열을 스택에 집어 넣는 것입니다.
그 밑의 2D000B 와 2D0010 주소의 PUSH 명령어도 각각 "d.23" 문자열과 "resu" 문자열을 입력하는 명령어 입니다.
x86 CPU 의 Little Endian 표기법과 스택의 거꾸로 자라는 특성 때문에 문자열을 뒤집어서 입력하는 것을 주의 깊게 보시기 바랍니다. 이것은 디버깅할 때 잘 알고 계셔야 하는 내용입니다.
2D0010 주소까지 디버깅 한 후 스택을 보면 아래 그림과 같습니다.
<Fig. 5>
이와 같은 PUSH 명령어를 이용하여 원하는 문자열을 스택에 입력할 수 있습니다. 또한 Code Injection 할 때 문자열 데이터를 따로 인젝션 하지 않고 코드에 포함시켜서 코드만 인젝션 시킬 수 있습니다.
* 참고
- 문자열 데이타를 코드에 포함시키는 방법은 한가지가 더 있으며, 뒤에서 따로 소개합니다.
- 32 bit OS 에서 PUSH 명령어는 한번에 최대 4 byte 크기의 데이터만 스택에 저장이 가능합니다.
# "user32.dll" 문자열 파라미터 입력
002D0015 54 PUSH ESP
LoadLibraryA() API 는 파라미터로 로딩시킬 DLL 파일 이름 문자열 주소를 받습니다.
HMODULE WINAPI LoadLibrary(
__in LPCTSTR lpFileName
);
위 <Fig. 5> 를 보시면 현재 ESP 의 값은 219FCD4 이며 이것은 "user32.dll" 문자열의 시작 주소입니다. 따라서 2D0015 주소의 PUSH ESP 명령어는 "user32.dll" 문자열 주소(219FCD4)를 스택에 입력하는 명령입니다. (아래 그림 참고)
<Fig. 6>
# LoadLibraryA("user32.dll") 호출
002D0016 FF16 CALL DWORD PTR DS:[ESI] ; kernel32.LoadLibraryA
ESI 레지스터는 <Fig. 4> 에서 보다시피 280000 값을 가지며 이 주소에는 LoadLibraryA() API 의 시작 주소(772C2864)가 저장되어 있습니다. 아래 그림을 봐주시기 바랍니다.
<Fig. 7>
어셈블리 언어의 메모리 참조 문법이 생소하신 분들께서는 이번 기회에 확실히 익혀 두시기 바랍니다. 아래와 같은 간단한 전개식을 사용하면 쉽게 이해하실 수 있습니다. ([ ] 는 C 언어의 포인터 참조와 같은 개념입니다.)
[ESI] = [280000] = 772C2864 (address of kernel32.LoadLibraryA)
2D0016 주소의 CALL DWORD PTR DS:[ESI] 명령어를 실행하면 LoadLibraryA() API 가 호출되면서 파라미터로 입력된 "user32.dll" 이 로딩됩니다. notepad.exe 프로세스는 실행될 때 이미 user32.dll 를 로딩하였으므로 그 로딩 주소만 리턴합니다.
<Fig. 8>
함수의 리턴값은 EAX 에 저장되므로 위 <Fig. 8> 을 보시면 EAX = 778E0000 이 저장되었습니다.
OllyDbg 메뉴의 "View – Executable modules [ALT + E]" 항목을 선택하시면 아래 그림과 같이 프로세스 메모리에 로딩된 DLL 을 확인 할 수 있습니다.
<Fig. 9>
위 그림에서 user32.dll 의 로딩 주소가 778E0000 임을 확인 할 수 있습니다.
# "MessageBoxA" 문자열
002D0018 68 6F784100 PUSH 41786F ; “\0Axo”
002D001D 68 61676542 PUSH 42656761 ; “Bega”
002D0022 68 4D657373 PUSH 7373654D ; “sseM”
역시 PUSH 명령어를 이용해서 문자열 "MessageBoxA" 를 스택에 입력하는 명령어 입니다. (위의 "user32.dll" 문자열 입력과 동일합니다.)
2D0022 주소의 PUSH 명령까지 디버깅을 하고 나면 아래 그림과 같이 스택에 "MessageBoxA" 문자열이 저장됩니다.
<Fig. 10>
# GetProcAddress(hMod, "MessageBoxA") 호출
002D0027 54 PUSH ESP ; - “MessageBoxA”
002D0028 50 PUSH EAX ; - hMod (778E0000)
002D0029 FF56 04 CALL DWORD PTR DS:[ESI+4] ; kernel32.GetProcAddress
현재 ESP 의 값은 0219FCC8 입니다. (<Fig. 10> 참고) 따라서 2D0027 주소의 PUSH ESP 명령어는 "MessageBoxA" 문자열 주소(0219FCC8) 를 스택에 입력하는 명령입니다. (이 문자열 주소는 2D0029 주소에서 호출되는 GetProcAddress() API 의 2nd 파라미터로 사용됩니다.)
그리고 현재 EAX 의 값은 778E0000 입니다. 이는 user32.dll 모듈의 로딩 주소이지요. (<Fig. 8> 참고) 따라서 2D0029 주소의 PUSH EAX 명령어는 user32.dll 의 시작 주소(hMod)를 스택에 입력하는 명령입니다. (이 문자열 주소는 2D0029 주소에서 호출되는 GetProcAddress() API 의 1st 파라미터로 사용됩니다.)
여기까지 디버깅을 진행한 후 스택의 모습은 아래 그림과 같습니다.
<Fig. 11>
ESI 레지스터의 값은 280000 입니다. 따라서 [ESI+4] 의 전개식은 다음과 같습니다. (<Fig. 4>, <Fig. 7> 참고)
[ESI+4] = [280004] = 772C1837 (address of kernel32.GetProcAddress)
따라서 2D0029 주소의 CALL DWORD PTR DS:[ESI+4] 명령어는 GetProcAddress(778E0000, "MessageBoxA") API 를 호출하는 것입니다. 이 CALL 명령어를 실행하면 user32.MessageBoxA() API 시작 주소가 EAX 레지스터에 저장됩니다. (사용자 환경에 따라서 이 주소는 틀려집니다. 제 경우에는 EAX = 7793EA71 입니다.)
<Fig. 12>
(분량이 많아 다음 강좌에 이어서 하겠습니다.)
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