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ESP定律原理详解

发表于:2020-03-26 15:15 作者: 青空 合天智汇 阅读数(1062人)

0x00 前言

闲着也是闲着,在逆向某软件时深入了解了下ESP定律,然后就想写个文章记录并分享下。

ESP定律又称堆栈平衡定律,是应用频率最高的脱壳方法之一 ,不论是新手还是老手都经常用到。据我所知,ESP定律是一位外国大牛发现的,但目前已无从考证(未找到相关资料)。

0x01 前置知识

栈(stack)是内存中分配的一段空间。

向一个栈插入新元素又称作入(push)放到栈顶元素的上面,使之成为新的栈顶元素;从一个栈删除元素又称作出栈(pop),它把栈顶元素删除掉,使其相邻的元素成为新的栈顶元素。

1.png

call

相当于高级语言中的函数调用。当执行call指令时,进行两步操作:将下一条的指令的地址压入栈中,再跳转到该地址处。相当于:

push ip
jmp near ptr 地址

ret && retf

与call指令相对应,将当前的ESP寄存器中指向的地址出栈,然后跳转到这个地址。相当于:

pop ip
#ret
pop IP
pop CS
#retf

0x02 操作示例

这是我写的一个带壳的32位小程序,用来当做esp定律应用的一个示例。这是一个比较机械的方法,但可以对esp定律有一个感性的认识。

首先用Exeinfo Pe查壳,发现是nspack壳。

2.png

接下来用od载入程序,单步步入后,如箭头所示发现ESP寄存器变红。

3.png

此时单击右键选中该寄存器进行数据窗口跟随。然后选中数据窗口任意字符下硬件断点(byte,word,dword均可)

4.jpg

f9运行后,f8连续单步步过找到OEP( 程序的入口点 )。选中该地址单击右键选中用OllyDump脱壳调试进程,然后进行脱壳(如果发现程序不能打开,可以试试勾选重建输入表)。

5.png

接着用Exeinfo Pe查壳,壳已经被去掉了。

6.png

0x03 原理详解

首先,壳实质上是一个子程序,它在程序运行时首先取得控制权并对程序进行压缩。同时隐藏程序真正的OEP。大多数病毒就是基于此原理,从而防止被杀毒软件扫描。

壳的类型:

• 解压->运行
• 解压->运行->解压.->运行
• 解压 decoder|encoded code->decode ->exc
• Run the virtual machine

而脱壳的目的就是找到真正的OEP(入口点)。

而我们所讲到的ESP定律的本质是堆栈平衡,具体如下:

让我们看下加了壳的这个小程序的入口的各个寄存器的情况

EAX 00000000
ECX 004E820D offset r1.<ModuleEntryPoint>
EDX 004E820D offset r1.<ModuleEntryPoint>
EBX 0036C000
ESP 0072FF74
EBP 0072FF80
ESI 004E820D offset r1.<ModuleEntryPoint>
EDI 004E820D offset r1.<ModuleEntryPoint>
EIP 004E820D r1.<ModuleEntryPoint>

然后是到OEP时各寄存器的情况

EAX 0072FFCC
ECX 004E820D offset r1.<ModuleEntryPoint>
EDX 004E820D offset r1.<ModuleEntryPoint>
EBX 0036A000
ESP 0072FF74
EBP 0072FF80
ESI 004E820D offset r1.<ModuleEntryPoint>
EDI 004E820D offset r1.<ModuleEntryPoint>
EIP 00401500 r1.00401500

      我们发现只有EIP和EAX寄存器的数值发生了变化,而EAX保存的是OEP的地址,这是什么原因呢?

      由于在程序自解密或者自解压过程中, 多数壳会先将当前寄存器状态压栈, 如使用pushad, 而在解压结束后, 会将之前的寄存器值出栈, 如使用popad. 因此在寄存器出栈时, 往往程序代码被恢复, 此时硬件断点触发(这就是我们要下硬件断点的原因),然后在程序当前位置, 只需要一些单步操作, 就会到达正确的OEP位置。

      0x04 适用范围

      我自己总结了一个比较小白的方法,那就是载入程序后只有esp寄存器内容发生变化,那么这个程序多半可以用ESP定律(如有错误多谢指正)。

      几乎全部的压缩壳, 一些早期的加密壳 (这是在网上收集到的资料总结的,经过我自己的实践,基本准确)。

      0x05 总结

      以上就是我对ESP定律的理解,如有错误,请轻喷 ^-^ ,我也还只一只刚迈入二进制世界的菜鸟,希望我这篇文章对刚入门的小白有所帮助>_<

      最后再加一句找OEP不是最难的,最难的还是修复。如果对OEP的识别有所疑惑可以问我也可以在网上收集相关资料,还是比较多的。

      利用ESP定律进行脱壳

      http://www.hetianlab.com/expc.do?ec=ECID4054-1b54-4b49-9aa7-61ed981ca101

      (理解ESP原理的操作机理并掌握使用ESP原理进行脱壳的流程。)