簡介
在逆向Android底層時,一般都或多或少的接觸so文件,需要逆向so文件,一般的方法是往so文件植入我們的調試的代碼;而通常都是通過添加section段來植入代碼;查看本篇文章之前你需要先了解elf文件格式,so文件就是采用這種格式的
簡單介紹elf文件格式
elf文件一般是由elf文件頭、program header頭(多個)、section段(多個)和section header頭(多個組成)。
program header
程序運行時,定位文件中各個段的位置,提供創建程序映像的具體信息;一個program header指向一個segment(運行時的稱呼),而一個segement可能包含多個section 段
section header
執行之前描述文件結構的,理論上來說,Linux運行期間不需要section header頭的,可以刪掉;一個section header頭對應一個section 段,所以添加一個section段時還要添加一個section header頭
section段
section段是elf文件的主題,很多內容都保存在里面,包括我們熟悉的.text、.rodata、.data等等,還有我們不熟悉的.got(全局偏移表)、.plt(過程鏈接表)等等,這兩個表主要用于函數和全局變量的調用,可參考這個鏈接理解這兩個表,下面是展示部分的section header頭:
進入主題 -- 添加section字段
當ELF文件被加載到內存中后,系統會將多個具有相同權限(flg值)section合并一個segment。操作系統往往以頁為基本單位來管理內存分配,一般頁的大小為4096B,即4KB的大小。同時,內存的權限管理的粒度也是以頁為單位,頁內的內存是具有同樣的權限等屬性,并且操作系統對內存的管理往往追求高效和高利用率這樣的目標。ELF文件在被映射時,是以系統的頁長度為單位的,那么每個section在映射時的長度都是系統頁長度的整數倍,如果section的長度不是其整數倍,則導致多余部分也將占用一個頁。所以section段的位置和長度不是隨便添加的,要根據program header頭的align對齊方式來添加
確定添加位置
新加入的section一般是在文件末尾,但是這里不是真正的文件末尾,而是將文件加載到內存映像中的末尾,一般等于虛擬地址vaddr+占用空間大小memsiz,但是這樣還不行,還要做字節對其,我們知道文件末尾不等于映像末尾,一般這個映像末尾比文件末尾大,因為操作系統對內存都是以頁的粒度來操作的,所以我們添加section段要找到真正的映像末尾,操作系統會把program header的type為LOAD的段加入內存映像中,而LOAD類型的program header一般都是做升序排列,我們只需要取最后一個LOAD就可以,讓vaddr+memsiz在和align做對齊操作就能夠得到映像末尾,算法如下:
/**
* 對其算法 --- 保證addr能被align整除,系統按align字節對齊的訪問方式
* 返回一個addr是align的整數倍的值
* @param addr:vaddr + memsi
* @param align:對其的字節數
* @return
*/
public static int align(int addr, int align){
if(align > addr){ //這種情況不好弄,我也不知道怎么辦
return addr;
}
int offset = addr % align;
return addr + (align-offset);
}
添加section header頭
添加section header頭的目的是把5000H的表名和5010H的內容聯系起來;先看section header的結構:
typedef struct{
Elf32_Word sh_name;
Elf32_Word sh_type;
Elf32_Word sh_flags;
Elf32_Addr sh_addr;
Elf32_Off sh_offset;
Elf32_Word sh_size;
Elf32_Word sh_link;
Elf32_Word sh_info;
Elf32_Word sh_addralign;
Elf32_Word sh_entsize;
}Elf32_Shdr;
sh_name : 是一個字符串表的索引偏移(5000H - 第一個字符串表的位置,第一個字符串表位置等于)
sh_addr和 sh_offset填上一個步驟得到的地址即可
sh_size: 就是我們填入的section長度
sh_type:SHT_PROGBITS 1 此節區包含程序定義的信息,其格式和含義都由程序來解釋。
sh_flags:
名稱 | 取值 | 意義 |
---|---|---|
SHF_WRITE | 0x1 | 節區包含進程執行過程中將可寫的數據 |
SHF_ALLOC | 0x2 | 節區在進程執行過程中占用內存。某些控制節區并不出現于目標文件的內存映像中,對于那些節區,此位應設置為 0 |
SHF_EXECINSTR | 0x4 | 節區包含可執行的機器指令 |
SHF_MASKPROC | 0xF0000000 | 所有包含于此掩碼中的四位都用于處理器專用的語義 |
其他的幾個可以不用處理,以下是示例代碼:
public static byte[] addSectionHeader(byte[] src){
/**
* public byte[] sh_name = new byte[4];
public byte[] sh_type = new byte[4];
public byte[] sh_flags = new byte[4];
public byte[] sh_addr = new byte[4];
public byte[] sh_offset = new byte[4];
public byte[] sh_size = new byte[4];
public byte[] sh_link = new byte[4];
public byte[] sh_info = new byte[4];
public byte[] sh_addralign = new byte[4];
public byte[] sh_entsize = new byte[4];
*/
byte[] newHeader = new byte[sectionSize];
//構建一個New Section Header
newHeader = Utils.replaceByteAry(newHeader, 0, Utils.int2Byte(addSectionStartAddr - stringSectionOffset));
newHeader = Utils.replaceByteAry(newHeader, 4, Utils.int2Byte(ElfType32.SHT_PROGBITS)); //type=PROGBITS
newHeader = Utils.replaceByteAry(newHeader, 8, Utils.int2Byte(ElfType32.SHF_ALLOC + ElfType32.SHF_WRITE)); //改字節區可以被寫入
newHeader = Utils.replaceByteAry(newHeader, 12, Utils.int2Byte(addSectionStartAddr+0x10)); //所代表的字節區其實地址
newHeader = Utils.replaceByteAry(newHeader, 16, Utils.int2Byte(addSectionStartAddr+0x10));
newHeader = Utils.replaceByteAry(newHeader, 20, Utils.int2Byte(newSectionSize)); //字節區大小
newHeader = Utils.replaceByteAry(newHeader, 24, Utils.int2Byte(0));
newHeader = Utils.replaceByteAry(newHeader, 28, Utils.int2Byte(0));
newHeader = Utils.replaceByteAry(newHeader, 32, Utils.int2Byte(4));
newHeader = Utils.replaceByteAry(newHeader, 36, Utils.int2Byte(0));
//在末尾增加Section
byte[] newSrc = new byte[src.length + newHeader.length];
newSrc = Utils.replaceByteAry(newSrc, 0, src);
newSrc = Utils.replaceByteAry(newSrc, src.length, newHeader);
return newSrc;
}
完善步驟
修改第一個LOAD的program header
將其filesize和memsiz改為文件的總長度
修改section header為.shstrta
將他的size在原有的基礎上加16即可,因為增加了一個section name
至此,完結,如果把so文件弄回去報了這個錯誤
load segment1: p_offset (0x0) + p_filesz (0x53f8) ( = 0x53f8) past end of file (0x53f8)
這是因為你剛剛添加的段的大小超出了文件大小,因為我們修改program header的filesize和memsize文件總長度,這個長度包括啦文件結束標志0x0a,我們要修改這兩個值為文件長度減去1即可