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Window中的shellcode编写框架（入门篇）

2020年04月01日 | 移动技术网IT编程 | 我要评论

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shellcode

定义

　　是一段可注入的指令（opcode），可以在被攻击的程序内运行。

特点

　　短小精悍，灵活多变，独立存在，无需任何文件格式的包装，因为shellcode直接操作寄存器和函数，所以opcode必须是16进制形式。因此也不能用高级语言编写shellcode。在内存中运行，无需运行在固定的宿主进程上。

shellcode的利用原理

　　将shellcode注入缓冲区，然后欺骗目标程序执行它。而将shellcode注入缓冲区最常用的方法是利用目标系统上的缓冲区溢出漏洞。

shellcode生成方法

编程语言编写：汇编语言，c语言
shellcode生成器

shellcode编写原则

杜绝双引号字符串的直接使用

　　　　关闭vs自动优化没有使用到的变量

　　　　自定义函数入口

动态获取函数的地址

　　　　getproaddress 从dll中获取函数的地址

　　　　参数1：调用dll的句柄，参数2：函数名

　　　　bug：error c2760: 语法错误: 意外的令牌“标识符”，预期的令牌为“类型说明符”

　　　　打开项目工程-> 属性 -> c/c++ --> 语言 -> 符合模式修改成否即可如果这样设置将无法使用c函数。

　　　　这个比较关键，否则使用printf就直接崩溃或者是编译报错

　　　　最佳方案是：修改平台工具集

通过获得kernel32基址来获取getprocaddres基址
避免全局变量的使用

　　　　因为vs会将全局变量编译在其他区段中结果就是一个绝对的地址不能使用static定义变量（变量放到内部函数使用）

确保已加载使用api的动态链接库

编写shellcode前的准备

修改程序入口点:链接器-高级。作用：去除自动生成的多余的exe代码
关闭缓冲区安全检查，属性->c/c++ ->代码生成->安全检查禁用
设置工程兼容window xp :代码生成 ->运行库选择 debug mtd release mt
清除资源:链接器->调试->清单文件
关闭调试功能

如下：

属性->常规->平台工具集选择xp版本

c/c++->代码生成->运行库选择mt

安全检查禁用

链接器->高级->入口点修改为entrymain

函数动态链接调用

　　在编写shellcode时，所有用到的函数都需要动态调用，通过loadlibrary函数加载动态链接库，getproaddress获取动态链接库中函数的地址。所以获取到getproaddress和loadlibrary地址时非常重要的。通过getproaddress和loadlibrary，可以获取到已加载的动态链接库的地址。

动态获取kernel32.dll基址和getproaddress 地址

　　在正常情况下，我们不知道loadlibrarya的地址，所以不能直接使用该函数。getproaddress是动态链接库kernel32.dll中的函数。每个进程内部加载都会加载kernel32.dll，获取到加载kernel32.dll地址就可以获取到getproaddress函数的地址。通过汇编内嵌获取到kernel32的基址。获取到getproaddress地址后，就可以获取到所有需要的函数的地址。

pe文件运行时加载的链接库

代码如下：

#include <windows.h>
#include <stdio.h>

//内嵌汇编获取kernel32的地址
__declspec(naked) dword getkernel32()
{
    __asm
    {
        mov eax,fs:[30h]
        mov eax,[eax+0ch]
        mov eax,[eax+14h]
        mov eax,[eax]
        mov eax,[eax]
        mov eax,[eax+10h]
        ret
    }
}

//通过kernel32基址获取getprocaddress的地址
farproc _getprocaddress(hmodule hmodulebase) 
{
    pimage_dos_header lpdosheader = (pimage_dos_header)hmodulebase;
    pimage_nt_headers32 lpntheader = (pimage_nt_headers)((dword)hmodulebase + lpdosheader->e_lfanew);
    if (!lpntheader->optionalheader.datadirectory[image_directory_entry_export].size){
        return null;
    }
    if (!lpntheader->optionalheader.datadirectory[image_directory_entry_export].virtualaddress) {
        return null;
    }
    pimage_export_directory lpexports = (pimage_export_directory)((dword)hmodulebase + (dword)lpntheader->optionalheader.datadirectory[image_directory_entry_export].virtualaddress);
    pdword lpdwfunname = (pdword)((dword)hmodulebase + (dword)lpexports->addressofnames);
    pword lpword = (pword)((dword)hmodulebase + (dword)lpexports->addressofnameordinals);
    pdword lpdwfunaddr = (pdword)((dword)hmodulebase + (dword)lpexports->addressoffunctions);

    dword dwloop = 0;
    farproc pret = null;
    for (; dwloop <= lpexports->numberofnames - 1; dwloop++) {
        char* pfunname = (char*)(lpdwfunname[dwloop] + (dword)hmodulebase);

        if (pfunname[0] == 'g'&&
            pfunname[1] == 'e'&&
            pfunname[2] == 't'&&
            pfunname[3] == 'p'&&
            pfunname[4] == 'r'&&
            pfunname[5] == 'o'&&
            pfunname[6] == 'c'&&
            pfunname[7] == 'a'&&
            pfunname[8] == 'd'&&
            pfunname[9] == 'd'&&
            pfunname[10] == 'r'&&
            pfunname[11] == 'e'&&
            pfunname[12] == 's'&&
            pfunname[13] == 's')
        {
            pret = (farproc)(lpdwfunaddr[lpword[dwloop]] + (dword)hmodulebase);
            break;
        }
    }
    return pret;
}

int main()
{
    //kernel32.dll 基址的动态获取
    hmodule hloadlibrary = loadlibrarya("kernel32.dll");
    //使用内嵌汇编来获取基址
    hmodule _hloadlibrary = (hmodule)getkernel32();
    //效果是一样的
    printf("loadlibrarya动态获取的地址: 0x%x\n", hloadlibrary);
    printf("内嵌汇编获取的地址: 0x%x\n", _hloadlibrary);

    //声明定义，先转到到原函数定义，然后重新定义
    typedef farproc(winapi *fn_getprocaddress)(
            _in_ hmodule hmodule,
            _in_ lpcstr lpprocname
        );

    fn_getprocaddress fn_getprocaddress;
    fn_getprocaddress = (fn_getprocaddress)_getprocaddress(_hloadlibrary);

    printf("动态获取getprocaddress地址: 0x%x\n",fn_getprocaddress);
    printf("内置函数获取: 0x%x\n",getprocaddress);
}

可以看到，动态获取的地址和系统函数获取的是一致的

shellcode框架（一）

引用前面kernel32.dll和getprocaddress的获取地址。对于每一个要引用的函数，通过查看定义来声明定义函数，通过getprocaddress动态获取地址。

具体代码如下：

原c代码：

#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
int entrymain()
{
createfilea(“1.txt”, generic_write, 0, null, create_always, 0, null);
messageboxa(null, “hello world”, tip, mb_ok);
return 0;
}

shellcode编写：

#include <windows.h>
#include <stdio.h>

farproc  getprocaddress(hmodule hmodulebase);
dword getkernel32();

int entrymain()
{
    //声明定义getprocaddress
    typedef farproc(winapi *fn_getprocaddress)(
        _in_ hmodule hmodule,
        _in_ lpcstr lpprocname
        );

    //获取getprocaddress真实地址
    fn_getprocaddress fn_getprocaddress = (fn_getprocaddress)getprocaddress((hmodule)getkernel32());


    //声明定义createfilea
    typedef handle(winapi *fn_createfilea)(
            __in     lpcstr lpfilename,
            __in     dword dwdesiredaccess,
            __in     dword dwsharemode,
            __in_opt lpsecurity_attributes lpsecurityattributes,
            __in     dword dwcreationdisposition,
            __in     dword dwflagsandattributes,
            __in_opt handle htemplatefile
        );
    //将来的替换，地址全部动态获取
    //fn_createfilea fn_createfilea = (fn_createfilea)getprocaddress(loadlibrary("kernel32.dll"), "createfilea");
    //带引号的字符串打散处理
    char xycreatefile[] = { 'c','r','e','a','t','e','f','i','l','e','a',0 };
    //动态获取createfile的地址
    fn_createfilea fn_createfilea = (fn_createfilea)fn_getprocaddress((hmodule)getkernel32(), xycreatefile);
    char xynewfile[] = { '1','.','t','x','t','\0'};
    fn_createfilea(xynewfile, generic_write, 0, null, create_always, 0, null);


    //定义loadlibrarya
    typedef hmodule(winapi *fn_loadlibrarya)(
            __in lpcstr lplibfilename
        );
    char xyloadlibrarya[] = { 'l','o','a','d','l','i','b','r','a','r','y','a',0};
    //动态获取loadlibrarya的地址
    fn_loadlibrarya fn_loadlibrarya = (fn_loadlibrarya)fn_getprocaddress((hmodule)getkernel32(), xyloadlibrarya);


    //定义messageboxa
    typedef int (winapi *fn_messageboxa)(
            __in_opt hwnd hwnd,
            __in_opt lpcstr lptext,
            __in_opt lpcstr lpcaption,
            __in uint utype);

            //原来的：messageboxa(null, "hello world", "tip", mb_ok);
            char xy_user32[] = { 'u','s','e','r','3','2','.','d','l','l',0 };
            char xy_messageboxa[] = { 'm','e','s','s','a','g','e','b','o','x','a',0 };
            fn_messageboxa fn_messageboxa = (fn_messageboxa)fn_getprocaddress(fn_loadlibrarya(xy_user32), xy_messageboxa);
            char xy_hello[] = { 'h','e','l','l','o',' ','w','o','r','l','d',0 };
            char xy_tip[] = { 't','i','p' };
            fn_messageboxa(null, xy_hello, xy_tip, mb_ok);
            return 0;
}

//内嵌汇编获取kernel32的地址
__declspec(naked) dword getkernel32()
{
    __asm
    {
        mov eax, fs:[30h]
        mov eax, [eax + 0ch]
        mov eax, [eax + 14h]
        mov eax, [eax]
        mov eax, [eax]
        mov eax, [eax + 10h]
        ret
    }
}

//获取getprocaddress的地址
farproc getprocaddress(hmodule hmodulebase)
{
    pimage_dos_header lpdosheader = (pimage_dos_header)hmodulebase;
    pimage_nt_headers32 lpntheader = (pimage_nt_headers)((dword)hmodulebase + lpdosheader->e_lfanew);
    if (!lpntheader->optionalheader.datadirectory[image_directory_entry_export].size) {
        return null;
    }
    if (!lpntheader->optionalheader.datadirectory[image_directory_entry_export].virtualaddress) {
        return null;
    }
    pimage_export_directory lpexports = (pimage_export_directory)((dword)hmodulebase + (dword)lpntheader->optionalheader.datadirectory[image_directory_entry_export].virtualaddress);
    pdword lpdwfunname = (pdword)((dword)hmodulebase + (dword)lpexports->addressofnames);
    pword lpword = (pword)((dword)hmodulebase + (dword)lpexports->addressofnameordinals);
    pdword lpdwfunaddr = (pdword)((dword)hmodulebase + (dword)lpexports->addressoffunctions);

    dword dwloop = 0;
    farproc pret = null;
    for (; dwloop <= lpexports->numberofnames - 1; dwloop++) {
        char* pfunname = (char*)(lpdwfunname[dwloop] + (dword)hmodulebase);

        if (pfunname[0] == 'g'&&
            pfunname[1] == 'e'&&
            pfunname[2] == 't'&&
            pfunname[3] == 'p'&&
            pfunname[4] == 'r'&&
            pfunname[5] == 'o'&&
            pfunname[6] == 'c'&&
            pfunname[7] == 'a'&&
            pfunname[8] == 'd'&&
            pfunname[9] == 'd'&&
            pfunname[10] == 'r'&&
            pfunname[11] == 'e'&&
            pfunname[12] == 's'&&
            pfunname[13] == 's')
        {
            pret = (farproc)(lpdwfunaddr[lpword[dwloop]] + (dword)hmodulebase);
            break;
        }
    }
    return pret;
}

　　结果：运行exe文件创建了1.txt文件，并出现弹框。

函数生成的位置规律

单文件函数生成的位置规律

　　规律：单文件函数的生成规律，与函数实现的先后顺序有关，而与函数的定义顺序无关。

　　例如：

#include<windows.h>
#include<stdio.h>

int funca(int a, int b)
{
    puts("aaaa");
    return a + b;
}

int funcb(int a, int b)
{
    puts("bbb");
    return a + b;
}
int main()
{
    funca(1, 2);
    funcb(2, 3);
    return 0;
}

　　结果：在ida中看到生成的exe文件中的函数顺序为funca,funcb,main,与函数实现的先后顺序有关。通过函数的位置，可以得到两个函数之间的空间大小。

　　2.多文件函数生成的位置规律

　　　　规律：与包含文件的位置无关，与实际调用的顺序有关

  //a.h
#include<stdio.h>
void a()
{
　　puts("aaa")；
}

//b.h
#include<stdio.h>
void b()
{
　　puts("bbb")；
}

//main
#include"a.h"
#include"b.h"
int main()

{ 
　 a();
  b();
  return 0;
}

　　结果：

　　工程下的后缀名为vcxproj文件

　　修改顺序

　　可以看到生成的顺序发生了改变

shellcode框架（二）

　　shellcode代码执行过程

　　shellcodestart-> shellcodeentry-> shellcodeend

　　工程文件:

　　api.h文件：存放定义的的函数

　　header.h文件：存放定义的功能函数

　　0.entry.cpp文件：shellcode的入口点

　　a.start.cpp文件：shellcode执行（实现逻辑功能）

　　b.work.cpp文件：存放具体功能实现

　　z.end.cpp文件：shellcode结束

　　a.start.cpp文件和b.work.cpp文件分别管理逻辑功能和具体实现，更方便管理。

　　生成的文件顺序：

　　代码：

　　api.h

#pragma once

#include<windows.h>

//声明定义getprocaddress
typedef farproc(winapi *fn_getprocaddress)(
    _in_ hmodule hmodule,
    _in_ lpcstr lpprocname
    );
//定义loadlibrarya
typedef hmodule(winapi *fn_loadlibrarya)(
    __in lpcstr lplibfilename
    );

//定义messageboxa
typedef int (winapi *fn_messageboxa)(
    __in_opt hwnd hwnd,
    __in_opt lpcstr lptext,
    __in_opt lpcstr lpcaption,
    __in uint utype);

//定义createfilea
typedef handle(winapi *fn_createfilea)(
    __in     lpcstr lpfilename,
    __in     dword dwdesiredaccess,
    __in     dword dwsharemode,
    __in_opt lpsecurity_attributes lpsecurityattributes,
    __in     dword dwcreationdisposition,
    __in     dword dwflagsandattributes,
    __in_opt handle htemplatefile
    );

//定义一个指针
typedef struct _functions
{
    fn_getprocaddress fn_getprocaddress;
    fn_loadlibrarya fn_loadlibrarya;
    fn_messageboxa fn_messageboxa;
    fn_createfilea fn_createfilea;
}functions,*pfunctions;

　　header.h

#pragma once
#include<windows.h>
#include<stdio.h>
#include"api.h"
void shellcodestart();
void shellcodeentry();
void shellcodeend();
void createshellcode();
void initfunctions(pfunctions pfn);
void createconfigfile(pfunctions pfn);

　　0.entry.cpp

#include "header.h"
int entrymain()
{
    createshellcode();

    return 0;
}

void createshellcode() 
{

    hmodule hmsvcrt = loadlibrarya("msvcrt.dll");
    //定义printf
    typedef int (__crtdecl *fn_printf)(
        _in_z_ _printf_format_string_ char const* const _format,
        ...);
    fn_printf fn_printf = (fn_printf)getprocaddress(hmsvcrt,"printf");

    handle hbin = createfilea("sh.bin", generic_all, 0, null, create_always, 0, null);

    if (hbin == invalid_handle_value)
    {

        //这里不能使用printf函数，因为修改了函数入口，找不到printf的地址，所有需要动态调用printf函数
        //printf("create file error:%d\n", getlasterror());
        fn_printf("create file error:%d\n", getlasterror());
        return ;
    }
    dword dwsize = (dword)shellcodeend - (dword)shellcodestart;
    dword dwwrite;
    writefile(hbin, shellcodestart, dwsize, &dwwrite, null);
    closehandle(hbin);

}

　a.start.cpp文件

#include "header.h"
#include "api.h"
__declspec(naked) void shellcodestart()
{
    __asm 
    {
        jmp shellcodeentry
    }
}
//内嵌汇编获取kernel32的地址
__declspec(naked) dword getkernel32()
{
    __asm
    {
        mov eax, fs:[30h];
        test eax, eax;
        js finished;
        mov eax, [eax + 0ch];
        mov eax, [eax + 14h];
        mov eax, [eax];
        mov eax, [eax]
        mov eax, [eax + 10h]
    finished:
        ret
    }
}

//获取getprocaddress的地址
farproc getprocaddress(hmodule hmodulebase)
{
    pimage_dos_header lpdosheader = (pimage_dos_header)hmodulebase;
    pimage_nt_headers32 lpntheader = (pimage_nt_headers)((dword)hmodulebase + lpdosheader->e_lfanew);
    if (!lpntheader->optionalheader.datadirectory[image_directory_entry_export].size) {
        return null;
    }
    if (!lpntheader->optionalheader.datadirectory[image_directory_entry_export].virtualaddress) {
        return null;
    }
    pimage_export_directory lpexports = (pimage_export_directory)((dword)hmodulebase + (dword)lpntheader->optionalheader.datadirectory[image_directory_entry_export].virtualaddress);
    pdword lpdwfunname = (pdword)((dword)hmodulebase + (dword)lpexports->addressofnames);
    pword lpword = (pword)((dword)hmodulebase + (dword)lpexports->addressofnameordinals);
    pdword lpdwfunaddr = (pdword)((dword)hmodulebase + (dword)lpexports->addressoffunctions);

    dword dwloop = 0;
    farproc pret = null;
    for (; dwloop <= lpexports->numberofnames - 1; dwloop++) {
        char* pfunname = (char*)(lpdwfunname[dwloop] + (dword)hmodulebase);


        if (pfunname[0] == 'g'&&
            pfunname[1] == 'e'&&
            pfunname[2] == 't'&&
            pfunname[3] == 'p'&&
            pfunname[4] == 'r'&&
            pfunname[5] == 'o'&&
            pfunname[6] == 'c'&&
            pfunname[7] == 'a'&&
            pfunname[8] == 'd'&&
            pfunname[9] == 'd'&&
            pfunname[10] == 'r'&&
            pfunname[11] == 'e'&&
            pfunname[12] == 's'&&
            pfunname[13] == 's')
        {
            pret = (farproc)(lpdwfunaddr[lpword[dwloop]] + (dword)hmodulebase);
            break;
        }
    }
    return pret;
}
//动态调用地址
void initfunctions(pfunctions pfn) 
{
    //获取getprocaddress真实地址
    pfn->fn_getprocaddress = (fn_getprocaddress)getprocaddress((hmodule)getkernel32());
    //动态获取loadlibrarya的地址
    char xyloadlibrarya[] = { 'l','o','a','d','l','i','b','r','a','r','y','a',0 };
    pfn->fn_loadlibrarya = (fn_loadlibrarya)pfn->fn_getprocaddress((hmodule)getkernel32(), xyloadlibrarya);
    
    //动态获取messageboxa的地址
    char xy_user32[] = { 'u','s','e','r','3','2','.','d','l','l',0 };
    char xy_messageboxa[] = { 'm','e','s','s','a','g','e','b','o','x','a',0 };
    pfn->fn_messageboxa = (fn_messageboxa)pfn->fn_getprocaddress(pfn->fn_loadlibrarya(xy_user32), xy_messageboxa);

    //动态获取createfile的地址
    char xycreatefile[] = { 'c','r','e','a','t','f','i','l','e','a',0 };
    pfn->fn_createfilea = (fn_createfilea)pfn->fn_getprocaddress((hmodule)getkernel32(), xycreatefile);

}
//入口点
void shellcodeentry()
{
    char xy_hello[] = { 'h','e','l','l','o',' ','w','o','r','l','d',0 };
    char xy_tip[] = { 't','i','p' };
    functions fn;
    initfunctions(&fn);
    createconfigfile(&fn);
}

　　b.work.cpp

#include"api.h"
#include<stdio.h>
//存放功能
void createconfigfile(pfunctions pfn)
{
    char xynewfile[] = { '1','.','t','x','t','\0' };
    pfn->fn_createfilea(xynewfile, generic_write, 0, null, create_always, 0, null);
}

　　z.end.cpp

#include "header.h"
void shellcodeend()
{

}

shellcode加载器

用来运行提取出来的shellcode代码，保存在sh.bin文件，将sb.bin文件拖入加载器，即可执行。

#include<stdio.h>
#include<windows.h>
int main(int argc,char* argv[])
{
    //打开文件
    handle hfile = createfilea(argv[1], generic_read, 0, null, open_always, 0, null);
    if (hfile == invalid_handle_value)
    {
        printf("oen file error:%d\n", getlasterror);
        return -1;
    }
    dword dwsize;
    dwsize = getfilesize(hfile, null);

    lpvoid lpaddress = virtualalloc(null, dwsize, mem_commit, page_execute_readwrite);
    //内存分配是否成功
    if (lpaddress ==null)
    {
        printf("virtualalloc error:%d\n", getlasterror);
        closehandle(hfile);
        return -1;
    }

    dword dwread;
    readfile(hfile,lpaddress,dwsize,&dwread, 0);

    //内嵌汇编
    __asm 
    {
        call lpaddress
    }
    _flushall();
    system("pause");
    return 0;
}

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