大神论坛逆向脱壳之保护模式学习六代码跨段跳转

2024-03-04 11:18:41

前言

在先前的文章中提到了可以使用MOV、LES、LSS、LDS、LFS、LGS指令修改段寄存器

但CS段寄存器不能通过上面的指令修改；CS段寄存器为代码段寄存器，改变CS的同时必然要修改EIP

EIP寄存器，用来存储CPU要读取指令的地址,CPU通过EIP寄存器读取即将要执行的指令。每次CPU执行完相应的汇编指令之后，EIP寄存器的值就会增加

代码跨段跳转

同时修改CS和EIP的指令

只改变EIP的指令

JMP FAR 指令

指令格式

JMP Selector:Offset

形如：JMP 0x20:0x00452610

Selector为段选择子
Offset为要跳转的偏移
- *

CPU执行指令流程

以上面的 JMP 0x20:0x00452610为例，探究CPU的执行流程

执行流程为：

拆分段选择子
根据段选择子查表得到段描述符
权限检查
加载段描述符
代码执行

拆分段选择子

段选择子为：0x001B

将其转换成二进制得到：0000 0000 0001 1011

然后根据段选择子的结构得到：

根据段选择子查表得到段描述符

根据前面得到的段选择子的TI 可以确定要查询的表为GDT表

对应的段描述符地址 = GDT表首地址 + 索引× 段描述符长度 = GDT表首地址 + 索引 × 8

所以：对应的段描述符地址 = 0x8003f000 + 3×8= 0x8003f000 + 24 = 0x8003f000 + 0x18 = 0x8003f018

使用windbg查看对应的段描述符地址

得到对应的段描述符为：00cffb00`0000ffff

将其转换为二进制得到：0000 0000 1100 1111 1111 1011 0000 0000 ` 0000 0000 0000 0000 1111 1111 1111 1111

根据段描述符的结构得到：

这里要关注S位和Type域

S位

此时的S位为1，表明该段描述符为代码段描述符或者数据段描述符

Type域

此时的Type域为1011，表明该段描述符为代码段描述符，且可执行可读，可访问

根据索引得到的段描述符只有4种情况可以实现跳转：代码段、调用门、TSS任务段、任务门

此时的段描述符为代码段描述符，因此可以看下一步

权限检查

有关权限检查的内容在之前的文章中已详细介绍，这里不过多赘述

判断 DPL是否满足：EPL=max(RPL,CPL)<=DPL是否成立

此时EPL=3，DPL=3；满足EPL<=DPL，权限检查通过

PS：权限检查还需要关注Type域的属性，如果Type域的属性允许从较低特权级别调用（表明该段为一致代码段(共享段)），则CPL>=DPL即可；该例中的Type域表明此段为非一致代码段，于是需要进行权限检查

如果是非一致代码段，要求：EPL=max(RPL,CPL)<=DPL
如果是一致代码段，要求：CPL>=DPL
- *

加载段描述符

通过以上的检查后，CPU会将段描述符加载到CS段寄存器中

代码执行

CPU将CS.Base+Offset的值写入EIP 然后执行CS:EIP处的代码，段间跳转结束

根据前面的段描述符结构，可以得到CS.Base为0，于是EIP会被修改为Offset：0x00452610

测试JMP FAR指令

前面了解了JMP FAR指令的执行流程，接下来验证JMP FAR指令执行的结果

因为CS段寄存器原本的段选择子就是0x001B，所以如果使用前面的例子会导致效果不明显

因此要自己构造一个段描述符，并使用对应的段选择子进行测试

确定段选择子

使用Windbg找到一处未被使用的段描述符

确定了要被构造的段描述符的地址为：0x8003f048

根据 段描述符地址 = GDT表首地址 + 索引× 段描述符长度 = GDT表首地址 + 索引 × 8可以逆推出

索引 =（段描述符地址 - GDT表首地址）÷ 8

即索引 = (0x8003f048-0x8003f000) ÷ 8 = 0x48 ÷ 8 = 72 ÷ 8 = 9

将二进制拼接起来得到：0000 0000 0100 1000，对应十六进制为0x4B

即段选择子为0x4B

构造段描述符

确定了段选择子以后，就可以构造段描述符了

主要修改了DPL为0；段类型设置为可执行可读，可从较低特权级别调用，可访问的代码段描述符

将上面的二进制拼接得到：00cf9f00`0000ffff

写入段描述符

将构造好的段描述符写入

在windbg中使用指令

eq  8003f048 00cf9f00`0000ffff

eq ：edit qword，以qword的数据宽度编辑修改指定地址的数据

指令格式为：eq address data

修改后再用windbg查看

确认写入成功后继续下一步

OD测试指令

使用OD随便打开一个软件，这里用的demo为EverEdit.exe

修改要执行的指令为：

jmp far 0x4b:0056AF36

修改后，按F8单步步过，观察CS和EIP的变化

可以看到EIP被修改为了Offset（偏移），CS被修改为了Selector（段选择子）；EIP和CS被同时修改了

尝试修改CPL

原本的CPL为3，CPL为当前特权级别，等于CS和SS的RPL（请求特权级别）

前面的其它操作不变，将段选择子的请求特权级别修改为0

即将段选择子修改为

得到新的段选择子为0x0048

使用OD执行新的指令

jmp far 0x48:0056AF36

可以看到，CS仍然是0x4B，CPL仍然没有发生改变，当前特权等级依旧为3

也就是说CPL无法通过这种方式改变

总结

对于一致代码段（共享段）

特权级高的程序不允许访问特权级低的数据：核心态不允许访问用户态的数据
特权级低的程序可以访问到特权级高的数据，但特权级不会改变：用户态还是用户态
- *

对于普通代码段（非一致代码段）

只允许同级访问
绝对禁止不同级别的访问
- *

直接对代码段进行JMP 或者 CALL的操作，无论目标是一致代码段还是非一致代码段，CPL都不会发生改变

如果要提升CPL的权限，只能通过调用门（这也就是所谓的提权操作）

为了对数据进行保护，普通代码段是禁止不同级别进行访问的。用户态的代码不能访问内核的数据，同样，内核态的代码也不能访问用户态的数据。这种数据隔离的性质更好地保障了系统的安全性和稳定性

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https://www.dslt.tech/article-620-1.html

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