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iOS安全攻防(十九)重組mach-o格式實現簡單反ida

之前3篇大致講了下mach-o的相關知識,這篇主要講解如何通過對mach-o檔案簡單的更改達到反ida靜態分析的目的,此篇目的是拋磚引玉,掌握mach-o格式可以按自己的思路去更改,做到防反彙編器。

mach-o檔案格式的節: 

1.struct section { /* for 32-bit architectures */

2.    char        sectname[16];   /* name of this section */

3.    char        segname[16];    /* segment this section goes in */

4.    uint32_t    addr;       

/* memory address of this section */

5.    uint32_t    size;       /* size in bytes of this section */

6.    uint32_t    offset;     /* file offset of this section */

7.    uint32_t    align;      /* section alignment (power of 2) */

8.    uint32_t    reloff;     /* file offset of relocation entries */

9.    uint32_t    nreloc;     

/* number of relocation entries */

10.    uint32_t    flags;      /* flags (section type and attributes)*/

11.    uint32_t    reserved1;  /* reserved (for offset or index) */

12.    uint32_t    reserved2;  /* reserved (for count or sizeof) */

13.};  

節屬性的主要作用是告訴載入器,本節要載入到記憶體的虛擬地址(addr),大小(size),及節在檔案實體地址的偏移(offset)。

實際上mach-o檔案格式詳細的指導了載入器如何載入檔案到記憶體,但是ios並沒有完全按照格式來載入,對可執行檔案合法性的驗證只是做到了segment一層,對於節section一層並沒有驗證,載入器只是簡單的將段地址線性的對映到記憶體,粒度很大,沒有細化到節,所以節屬性在載入的時候沒有用。

但是ida是完全依靠mach格式來分析檔案,如此,bug就出現了。(實際上在win下,od也有類似的bug),那麼下面手動做2個實驗,達到ida不能載入,ios卻能正常執行的效果。

實驗1:更改節的實體地址偏移。

1,首先將檔案拖到ida,我們看到TEXT段下面的2個節。

“__text"與"__stub_helper"

HEADER:0000408C DCB "__text",0,0,0,0,0,0,0,0,0,0; sectname

HEADER:0000408C DCB "__TEXT",0,0,0,0,0,0,0,0,0,0; segname

HEADER:0000408C DCD 0xAD00 ; addr

HEADER:0000408C DCD 0xD6938 ; size

HEADER:0000408C DCD 0x6D00 ; offset

HEADER:0000408C DCD 3 ; align

HEADER:0000408C DCD 0 ; reloff

HEADER:0000408C DCD 0 ; nreloc

HEADER:0000408C DCD 0x80000400 ; flags

HEADER:0000408C DCD 0 ; reserved1

HEADER:0000408C DCD 0 ; reserved2

HEADER:000040D0 DCB "__stub_helper",0,0,0; sectname

HEADER:000040D0 DCB "__TEXT",0,0,0,0,0,0,0,0,0,0; segname

HEADER:000040D0 DCD 0xE1638 ; addr

HEADER:000040D0 DCD 0xE88 ; size

HEADER:000040D0 DCD 0xDD638 ; offset

HEADER:000040D0 DCD 2 ; align

HEADER:000040D0 DCD 0 ; reloff

HEADER:000040D0 DCD 0 ; nreloc

HEADER:000040D0 DCD 0x80000400 ; flags

HEADER:000040D0 DCD 0 ; reserved1

HEADER:000040D0 DCD 0 ; reserved2

“__text”節的的記憶體載入地址為 0xad00,檔案偏移為0x6d00

"__stub_helper"節的的記憶體載入地址為 0xE1638,檔案偏移為0xDD638

2,我們將“__text”的的檔案偏移更改為"__stub_helper"的檔案偏移,修改後保持檔案,繼續拖到ida下分析,如下圖:

HEADER:0000408C DCB "__text",0,0,0,0,0,0,0,0,0,0; sectname

HEADER:0000408C DCB "__TEXT",0,0,0,0,0,0,0,0,0,0; segname

HEADER:0000408C DCD 0xAD00 ; addr

HEADER:0000408C DCD 0xD6938 ; size

HEADER:0000408C DCD 0xDD638 ; offset

HEADER:0000408C DCD 3 ; align

HEADER:0000408C DCD 0 ; reloff

HEADER:0000408C DCD 0 ; nreloc

HEADER:0000408C DCD 0x80000400 ; flags

HEADER:0000408C DCD 0 ; reserved1

HEADER:0000408C DCD 0 ; reserved2

HEADER:000040D0 DCB "__stub_helper",0,0,0; sectname

HEADER:000040D0 DCB "__TEXT",0,0,0,0,0,0,0,0,0,0; segname

HEADER:000040D0 DCD 0xE1638 ; addr

HEADER:000040D0 DCD 0xE88 ; size

HEADER:000040D0 DCD 0xDD638 ; offset

HEADER:000040D0 DCD 2 ; align

HEADER:000040D0 DCD 0 ; reloff

HEADER:000040D0 DCD 0 ; nreloc

HEADER:000040D0 DCD 0x80000400 ; flags

HEADER:000040D0 DCD 0 ; reserved1

HEADER:000040D0 DCD 0 ; reserved2

兩個節的物理偏移都為0xDD638。

雙擊“__text”節,進入程式碼的。

可以看到左下角,實體地址為0xdd638,實際上這是錯誤的,實體地址應該為0x6D00。我們可以得出結論,ida直接使用了節的實體地址,偷懶了,實際上應該使用段地址來計算。

實驗2:給節的物理偏移更改為一個遠超檔案大小的數。

HEADER:0000408C ; Sections

HEADER:0000408C DCB "__text",0,0,0,0,0,0,0,0,0,0; sectname

HEADER:0000408C DCB "__TEXT",0,0,0,0,0,0,0,0,0,0; segname

HEADER:0000408C DCD 0xAD00 ; addr

HEADER:0000408C DCD 0xD6938 ; size

HEADER:0000408C DCD 0xFFFFFFFF ; offset

HEADER:0000408C DCD 3 ; align

HEADER:0000408C DCD 0 ; reloff

HEADER:0000408C DCD 0 ; nreloc

HEADER:0000408C DCD 0x80000400 ; flags

HEADER:0000408C DCD 0 ; reserved1

HEADER:0000408C DCD 0 ; reserved2

更改後儲存檔案,拖到ida,如圖:

 NewImage

 點選後,還是可以分析的,但是點選"__text"進入程式碼段,對比原來得資料(上面有圖)你可以發現程式碼明顯不對,實體地址也變成了未知:

 NewImage

 經測試,程式可以正常執行。

我們再將其改為一個比較大的正數,0x01000000,結果ida不能開啟。

 NewImage

以上修改經測試程式可以正常執行。實際上節的屬性都可以改,比如addr,混淆的效果比offset要好的多。將text部分節的資料填充隨機資料,ida直接卡死。