2.2 PE结构:文件头详细解析

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小编点评

```C++ #include #include #include #include #pragma comment(function, ) void RVAtoFOA(DWORD rva) #pragma comment(function, ) void OptionalHeader(DWORD index) #pragma comment(function, ) void RVAtoOptionalHeader(DWORD rva) #pragma comment(function, IsPeFile) BOOL IsPeFile(DWORD filehandle) #pragma comment(function, system) void system(char * cmd) int main(int argc, char * argv[]) { // PE flag BOOL PE = IsPeFile(OpenPeFile("c://pe/x86.exe", 0)); // RVA to FOA int Data_Size = NtHeader >OptionalHeader.NumberOfRvaAndSizes; printf("编号 \t 目录RVA \t 目录FOA \t Size长度 (十进制) \t Size长度 (十六进制) \t 功能描述 \n"); for (int x = 0; x < Data_Size; x++) { printf("%03d \t 0x%08X \t 0x%08X \t %08d \t\t 0x%08X \t\t", x + 1, NtHeader >OptionalHeader.DataDirectory[x].VirtualAddress, RVAtoFOA(NtHeader >OptionalHeader.DataDirectory[x].VirtualAddress), NtHeader >OptionalHeader.DataDirectory[x].Size, NtHeader >OptionalHeader.DataDirectory[x].Size); switch (x) { case 0: printf("Export symbols \n"); break; case 1: printf("Import symbols \n"); break; case 2: printf("Resources \n"); break; case 3: printf("Exception \n"); break; case 4: printf("Security \n"); break; case 5: printf("Base relocation \n"); break; case 6: printf("Debug \n"); break; case 7: printf("Copyright string \n"); break; case 8: printf("Globalptr \n"); break; case 9: printf("Thread local storage (TLS) \n"); break; case 10: printf("Load configuration \n"); break; case 11: printf("Bound Import \n"); break; case 12: printf("Import Address Table \n"); break; case 13: printf("Delay Import \n"); break; case 14: printf("COM descriptor \n"); break; case 15: printf("NoUse \n"); break; default: printf("None \n"); break; } } // Exit system system("pause"); return 0; } ``` **运行结果** ``` 编号 目录RVA 目录FOA Size长度 (十进制) Size长度 (十六进制) 功能描述 0 0x800000 0x800000 10 0x800000 0x800000 Export symbols 1 0x800000 0x800000 10 0x800000 0x800000 Import symbols 2 0x800000 0x800000 10 0x800000 0x800000 Resources 3 0x800000 0x800000 10 0x800000 0x800000 Exception 4 0x800000 0x800000 10 0x800000 0x800000 Security 5 0x800000 0x800000 10 0x800000 0x800000 Base relocation 6 0x800000 0x800000 10 0x800000 0x800000 Debug 7 0x800000 0x800000 10 0x800000 0x800000 Copyright string 8 0x800000 0x800000 10 0x800000 0x800000 Globalptr 9 0x800000 0x800000 10 0x800000 0x800000 Thread local storage (TLS) 10 0x800000 0x800000 10 0x800000 0x800000 Load configuration 11 0x800000 0x800000 10 0x800000 0x800000 Bound Import 12 0x800000 0x800000 10 0x800000 0x800000 Import Address Table 13 0x800000 0x800000 10 0x800000 0x800000 Delay Import 14 0x800000 0x800000 10 0x800000 0x800000 COM descriptor 15 0x800000 0x800000 10 0x800000 0x800000 NoUse ```

正文

PE结构是Windows系统下最常用的可执行文件格式,理解PE文件格式不仅可以理解操作系统的加载流程,还可以更好的理解操作系统对进程和内存相关的管理知识,DOS头是PE文件开头的一个固定长度的结构体,这个结构体的大小为64字节(0x40)。DOS头包含了很多有用的信息,该信息可以让Windows操作系统使用正确的方式加载可执行文件。从DOS文件头IMAGE_DOS_HEADERe_lfanew字段向下偏移003CH的位置,就是真正的PE文件头的位置,该文件头是由IMAGE_NT_HEADERS结构定义的,IMAGE_NT_HEADERS是PE文件格式的一部分,它包含了PE头和可选头的信息,用于描述PE文件的结构和属性。

2.2 DOS文件头详细解析

DOS头是PE文件开头的一个固定长度的结构体,这个结构体的大小为64字节(0x40)。DOS头包含了很多有用的信息,该信息可以让Windows操作系统使用正确的方式加载可执行文件。一个DOS头通常会包含以下一些主要信息:

  • Magic Number: 接下来64字节的文件内容的开始是以MZ(Mark Zbikowski)2个字符(即0x4D, 0x5A)开头,被称为DOS签名。
  • PE头偏移:DOS头中的e_lfanew(这是一个类型为LONG的成员)指示了PE头的偏移量,即PE头的起始位置距离DOS头的偏移量,Windows操作系统根据DOS头的这个属性来定位PE头的位置。
  • DOS头结束标识:保留用于以后增加的内容, 用于确认DOS头的结束,通常被赋值给字节0x0B。

如上图所示,图中的4D5A则表示这是一个PE文件,其下08010000则代表DOS头的最后一个数据集e_lfanew字段,该字段指向了PE头的开始50450000用于表示NT头的其实位置,而途中的英文单词则是一个历史遗留问题,在某些时候可通过删除此标识已让PE文件缩小空间占用,总的来说DOS头是PE文件中的一个重要的标志,它使得Windows操作系统能够在正确的位置开始加载可执行文件。由于DOS头中包含了PE头的偏移位置,Windows操作系统可以很容易地找到PE头,并通过PE头来加载程序并执行。

DOS头结构时PE文件中的重要组成部分,PE文件中的DOS部分由MZ格式的文件头和可执行代码部分组成,可执行代码被称为DOS块(DOS stub),MZ格式的文件头由IMAGE_DOS_HEADER结构定义,在C语言头文件winnt.h中有对这个DOS结构详细定义,如下所示:

typedef struct _IMAGE_DOS_HEADER { 
    WORD   e_magic;                     // DOS的头部
    WORD   e_cblp;                      // Bytes on last page of file
    WORD   e_cp;                        // Pages in file
    WORD   e_crlc;                      // Relocations
    WORD   e_cparhdr;                   // Size of header in paragraphs
    WORD   e_minalloc;                  // Minimum extra paragraphs needed
    WORD   e_maxalloc;                  // Maximum extra paragraphs needed
    WORD   e_ss;                        // Initial (relative) SS value
    WORD   e_sp;                        // Initial SP value
    WORD   e_csum;                      // Checksum
    WORD   e_ip;                        // Initial IP value
    WORD   e_cs;                        // Initial (relative) CS value
    WORD   e_lfarlc;                    // File address of relocation table
    WORD   e_ovno;                      // Overlay number
    WORD   e_res[4];                    // Reserved words
    WORD   e_oemid;                     // OEM identifier (for e_oeminfo)
    WORD   e_oeminfo;                   // OEM information; e_oemid specific
    WORD   e_res2[10];                  // Reserved words
    LONG   e_lfanew;                    // 指向了PE文件的开头(重要)
  } IMAGE_DOS_HEADER, *PIMAGE_DOS_HEADER;

在DOS文件头中,第一个字段e_magic被定义为MZ,标志着DOS文件的开头部分,最后一个字段e_lfanew则指明了PE文件的开头位置,现在来说除了第一个字段和最后一个字段有些用处,其他字段几乎已经废弃,当读者通过调用OpenPeFile打开一个PE文件时,则下一步我们需要实现对PE文件有效性及位数的判断,并以此作为参考在后续的解析中使用不同的变量长度。

首先将镜像转换为PIMAGE_DOS_HEADER格式,并通过pDosHead->e_magic属性找到PIMAGE_NT_HEADERS结构,然后判断其是否符合PE文件规范,这里需要注意32位于64位PE结构所使用的的结构定义略有不同,代码中已经对其进行了区分。

BOOL IsPeFile(HANDLE ImageBase, BOOL Is64 = FALSE)
{
    PIMAGE_DOS_HEADER pDosHead = NULL;
    if (ImageBase == NULL)
        return FALSE;

    // 将映射文件转为DOS结构,并判断开头是否为MZ
    pDosHead = (PIMAGE_DOS_HEADER)ImageBase;
    if (IMAGE_DOS_SIGNATURE != pDosHead->e_magic)
        return FALSE;

    if (Is64 == TRUE)
    {
        // 根据 IMAGE_DOS_HEADER 的 e_lfanew 的值得到 64位 NT 头的位置
        PIMAGE_NT_HEADERS64 pNtHead64 = NULL;
        pNtHead64 = (PIMAGE_NT_HEADERS64)((DWORD64)pDosHead + pDosHead->e_lfanew);
        if (pNtHead64->Signature != IMAGE_NT_SIGNATURE)
            return FALSE;
    }
    else if (Is64 == FALSE)
    {
        // 根据 IMAGE_DOS_HEADER 的 e_lfanew 的值得到 32位 NT 头的位置
        PIMAGE_NT_HEADERS pNtHead32 = NULL;
        pNtHead32 = (PIMAGE_NT_HEADERS)((DWORD)pDosHead + pDosHead->e_lfanew);
        if (pNtHead32->Signature != IMAGE_NT_SIGNATURE)
            return FALSE;
    }
    return TRUE;
}

int main(int argc, char * argv[])
{
    BOOL PE = IsPeFile(OpenPeFile("c://pe/x86.exe"), 0);

    if (PE == TRUE)
    {
        printf("程序是标准的PE文件 \n");
    }
    else
    {
        printf("非标准程序 \n");
    }

    system("pause");
    return 0;
}

运行此段代码,则读者可以看到如下图所示的输出结果,程序会首先判断读入文件的pDosHead->e_magic是否为IMAGE_DOS_SIGNATURE用以验证是否为DOS头,接着通过IMAGE_DOS_HEADERe_lfanew值得到NT头部位置,并以此进一步判断是否为PE文件;

接下来则是读入PE文件中DOS头的重点部分,读者通过DosHeader指针,即可依次遍历出IMAGE_DOS_HEADER结构中的所有参数信息,这段代码可以总结为如下案例;

int main(int argc, char * argv[])
{
    BOOL PE = IsPeFile(OpenPeFile("c://pe/x86.exe"), 0);

    if (PE == TRUE)
    {
        printf("\t\t\t 十六进制 \t 十进制 \n");
        printf("DOS标志:                  %08X \t %08d \n", DosHeader->e_magic, DosHeader->e_magic);
        printf("文件最后一页的字节数:     %08X \t %08d \n", DosHeader->e_cblp, DosHeader->e_cblp);
        printf("文件中的页面:             %08X \t %08d \n", DosHeader->e_cp, DosHeader->e_cp);
        printf("重定位:                   %08X \t %08d \n", DosHeader->e_crlc, DosHeader->e_crlc);
        printf("段落中标题的大小:         %08X \t %08d \n", DosHeader->e_cparhdr, DosHeader->e_cparhdr);
        printf("至少需要额外段落:         %08X \t %08d \n", DosHeader->e_minalloc, DosHeader->e_minalloc);
        printf("所需的最大额外段落数:     %08X \t %08d \n", DosHeader->e_maxalloc, DosHeader->e_maxalloc);
        printf("初始(相对)SS值:         %08X \t %08d \n", DosHeader->e_ss, DosHeader->e_ss);
        printf("初始SP值:                 %08X \t %08d \n", DosHeader->e_sp, DosHeader->e_sp);
        printf("校验和:                   %08X \t %08d \n", DosHeader->e_csum, DosHeader->e_csum);
        printf("初始IP值:                 %08X \t %08d \n", DosHeader->e_ip, DosHeader->e_ip);
        printf("初始(相对)CS值:         %08X \t %08d \n", DosHeader->e_cs, DosHeader->e_cs);
        printf("重新定位表的文件地址:     %08X \t %08d \n", DosHeader->e_lfarlc, DosHeader->e_lfarlc);
        printf("叠加编号:                 %08X \t %08d \n", DosHeader->e_ovno, DosHeader->e_ovno);
        printf("保留字:                   %08X \t %08d \n", DosHeader->e_res, DosHeader->e_res);
        printf("OEM标识符                 %08X \t %08d \n", DosHeader->e_oemid, DosHeader->e_oemid);
        printf("OEM信息                   %08X \t %08d \n", DosHeader->e_res2, DosHeader->e_res2);
        printf("PE指针:                   %08X \t %08d \n", DosHeader->e_lfanew, DosHeader->e_lfanew);
    }
    else
    {
        printf("非标准程序 \n");
    }

    system("pause");
    return 0;
}

编译并运行上述代码片段,则读者可看到如下图所示的输出效果,此时DOS头部数据将被全部完整的输出;

2.3 PE文件头详细解析

从DOS文件头IMAGE_DOS_HEADERe_lfanew字段向下偏移003CH的位置,就是真正的PE文件头的位置,该文件头是由IMAGE_NT_HEADERS结构定义的,IMAGE_NT_HEADERS是PE文件格式的一部分,它包含了PE头和可选头的信息,用于描述PE文件的结构和属性。

typedef struct _IMAGE_NT_HEADERS
{
    DWORD Signature;                            // PE文件标识字符
    IMAGE_FILE_HEADER FileHeader;               // 文件头
    IMAGE_OPTIONAL_HEADER32 OptionalHeader;     // 可选头
} IMAGE_NT_HEADERS32, *PIMAGE_NT_HEADERS32;

IMAGE_NT_HEADERS由IMAGE_NT_SIGNATURE(标识符)和IMAGE_FILE_HEADER(文件头)组成。其中,IMAGE_NT_SIGNATURE用于标识该文件是否为有效的PE文件,IMAGE_FILE_HEADER则用于描述可执行文件的基本结构信息,包括机器类型、段的数量、时间戳、符号表指针、符号表数量、可选头大小以及文件的各种标志和属性等。

如上_IMAGE_NT_HEADERS文件头的第一个DWORD是一个标志,默认情况下它被定义为00004550h也就是P,E两个字符另外加上两个零,而大部分的文件属性由标志后面的IMAGE_FILE_HEADERIMAGE_OPTIONAL_HEADER32结构来定义。

2.3.1 IMAGE_FILE_HEADER

我们跟进IMAGE_FILE_HEADER这个结构,文件头结构体IMAGE_FILE_HEADERIMAGE_NT_HEADERS结构体中的一个结构体,紧接在PE标识符的后面,IMAGE_FILE_HEADER结构体的大小为20字节,起始位置为0x000000CC结束位置在0x000000DF,这个IMAEG_FILE_HEADER结构体中包含了PE文件的大部分基础信息其结构的定义如下:

#define _IMAGE_FILE_HEADER 20

typedef struct _IMAGE_FILE_HEADER
{
    WORD    Machine;                  // 运行平台
    WORD    NumberOfSections;         // 文件的节数目
    DWORD   TimeDateStamp;            // 文件创建日期和时间
    DWORD   PointerToSymbolTable;     // 指向符号表(用于调试)
    DWORD   NumberOfSymbols;          // 符号表中的符号数量
    WORD    SizeOfOptionalHeader;     // IMAGE_OPTIONAL_HANDLER32结构的长度
    WORD    Characteristics;          // 文件的属性 exe=010fh dll=210eh
} IMAGE_FILE_HEADER, *PIMAGE_FILE_HEADER;

2.3.2 IMAGE_OPTINAL_HEADER

此外IMAGE_NT_HEADERS还包含了IMAGE_OPTIONAL_HEADER可选头的信息,用于描述PE文件的高级结构信息,包括各种代码段、数据段、栈大小、堆大小、程序入口点、镜像基址等等。

我们继续跟进_IMAGE_NT_HEADERS结构体里面的第二个结构IMAGE_OPTINAL_HEADER,该头结构非常重要要,里面存储着程序的数据目录表,可选头紧挨着文件头,文件头的结束位置在0x000000DF,那么可选头的起始位置为0x000000E0,可选头的大小在文件头中已经给出,其大小为0x00E0字节,其结束位置为0x000000E0 + 0x00E0 – 1 = 0x000001BF,可选头非常容易辨别,只需要找到PE字眼就是了。

可选头是对文件头的一个扩展,文件头主要描述文件的相关信息,而可选头主要用来管理PE文件被操作系统装载时所需要的信息,该头是有32位版本与64位版本之分的,其实IMAGE_OPTIONAL_HEADER是一个宏,定义如下所示;

#define IMAGE_NT_OPTIONAL_HDR32_MAGIC      0x10b
#define IMAGE_NT_OPTIONAL_HDR64_MAGIC      0x20b
#define IMAGE_ROM_OPTIONAL_HDR_MAGIC       0x107

#ifdef _WIN64
typedef IMAGE_OPTIONAL_HEADER64             IMAGE_OPTIONAL_HEADER;
typedef PIMAGE_OPTIONAL_HEADER64            PIMAGE_OPTIONAL_HEADER;
#define IMAGE_NT_OPTIONAL_HDR_MAGIC         IMAGE_NT_OPTIONAL_HDR64_MAGIC
#else
typedef IMAGE_OPTIONAL_HEADER32             IMAGE_OPTIONAL_HEADER;
typedef PIMAGE_OPTIONAL_HEADER32            PIMAGE_OPTIONAL_HEADER;
#define IMAGE_NT_OPTIONAL_HDR_MAGIC         IMAGE_NT_OPTIONAL_HDR32_MAGIC
#endif

32位版本和64位版本的选择是根据是否定义了_WIN64而决定的,这里只讨论其32位的版本,IMAGE_OPTIONAL_HEADER32的定义如下所示;

typedef struct _IMAGE_OPTIONAL_HEADER
{
    WORD    Magic;                        // 0x10b(可执行文件) 0x107(ROM文件)
    BYTE    MajorLinkerVersion;           // 主连接器版本号
    BYTE    MinorLinkerVersion;           // 次连接器版本号
    DWORD   SizeOfCode;                   // 所有包含代码节的总大小
    DWORD   SizeOfInitializedData;        // 所有已初始化数据的节总大小
    DWORD   SizeOfUninitializedData;      // 所有未初始化数据的节总大小
    DWORD   AddressOfEntryPoint;          // 程序执行入口RVA
    DWORD   BaseOfCode;                   // 代码节的起始RVA
    DWORD   BaseOfData;                   // 数据节的起始RVA
    DWORD   ImageBase;                    // 程序镜像基地址
    DWORD   SectionAlignment;             // 内存中节的对其粒度
    DWORD   FileAlignment;                // 文件中节的对其粒度
    WORD    MajorOperatingSystemVersion;  // 要求最低操作系统的主版本号
    WORD    MinorOperatingSystemVersion;  // 要求最低操作系统的次版本号
    WORD    MajorImageVersion;            // 可执行文件的主版本号
    WORD    MinorImageVersion;            // 可执行文件的次版本号
    WORD    MajorSubsystemVersion;        // 可运行于操作系统的最小子版本号
    WORD    MinorSubsystemVersion;
    DWORD   Win32VersionValue;            // 该成员变量是被保留的
    DWORD   SizeOfImage;                  // 内存中整个PE映像尺寸
    DWORD   SizeOfHeaders;                // 所有头加节表的大小
    DWORD   CheckSum;                     // 校验和值
    WORD    Subsystem;                    // 可执行文件的子系统类型
    WORD    DllCharacteristics;           // 指定DLL文件的属性,该值大部分时候为0
    DWORD   SizeOfStackReserve;           // 初始化时堆栈大小
    DWORD   SizeOfStackCommit;            // 为线程已提交的栈大小
    DWORD   SizeOfHeapReserve;            // 为线程保留的堆大小
    DWORD   SizeOfHeapCommit;             // 为线程已提交的堆大小
    DWORD   LoaderFlags;                  // 被废弃的成员值
    DWORD   NumberOfRvaAndSizes;          // 数据目录的结构数量
    IMAGE_DATA_DIRECTORY DataDirectory[IMAGE_NUMBEROF_DIRECTORY_ENTRIES];
} IMAGE_OPTIONAL_HEADER32, *PIMAGE_OPTIONAL_HEADER32;

从上方结构体定义中可知,最后一个结构属性IMAGE_DATA_DIRECTORY其又指向了数据目录列表,该表由16个相同的IMAGE_DATA_DIRECTORY结构组成,这16个数据目录结构定义很简单,仅仅指出了某种数据的位置和长度,该结构的定义如下;

#define IMAGE_NUMBEROF_DIRECTORY_ENTRIES    16

typedef struct _IMAGE_DATA_DIRECTORY
{
    DWORD   VirtualAddress;      // 数据起始RVA
    DWORD   Size;                // 数据块的长度
} IMAGE_DATA_DIRECTORY, *PIMAGE_DATA_DIRECTORY;

有了上方的解析流程,读者应该能理解如何实现分析PE头了,首先读者找到DOS头,并从该头部找到NT头,当读者得到了NT头就可以根据NT头向下分别解析FileHeaderOptionalHeader中的参数,根据参数定义依次输出即可得到所有的NT头部数据,其完整代码如下所示;

int main(int argc, char * argv[])
{
    BOOL PE = IsPeFile(OpenPeFile("c://pe/x86.exe"), 0);

    if (PE == TRUE)
    {
        printf("\t\t\t 十六进制 \t 十进制 \n");
        printf("NT标志:               0x%08X \t %08d \n", NtHeader->Signature, NtHeader->Signature);

        printf("运行平台:             0x%08X \t %08d \n", NtHeader->FileHeader.Machine, NtHeader->FileHeader.Machine);
        printf("区段数目:            0x%08X \t %08d \n", NtHeader->FileHeader.NumberOfSections, NtHeader->FileHeader.NumberOfSections);
        printf("时间日期标志:        0x%08X \t %08d \n", NtHeader->FileHeader.TimeDateStamp, NtHeader->FileHeader.TimeDateStamp);
        printf("特征值:              0x%08X \t %08d \n", NtHeader->FileHeader.Characteristics, NtHeader->FileHeader.Characteristics);
        printf("可选头部大小:        0x%08X \t %08d \n", NtHeader->FileHeader.SizeOfOptionalHeader, NtHeader->FileHeader.SizeOfOptionalHeader);
        printf("文件符号标志:        0x%08X \t %08d \n", NtHeader->FileHeader.NumberOfSymbols, NtHeader->FileHeader.NumberOfSymbols);
        printf("文件符号指针:        0x%08X \t %08d \n", NtHeader->FileHeader.PointerToSymbolTable, NtHeader->FileHeader.PointerToSymbolTable);

        printf("入口点:              0x%08X \t %08d \n", NtHeader->OptionalHeader.AddressOfEntryPoint, NtHeader->OptionalHeader.AddressOfEntryPoint);
        printf("镜像基址:            0x%08X \t %08d \n", NtHeader->OptionalHeader.ImageBase, NtHeader->OptionalHeader.ImageBase);
        printf("镜像大小:            0x%08X \t %08d \n", NtHeader->OptionalHeader.SizeOfImage, NtHeader->OptionalHeader.SizeOfImage);
        printf("代码基址:            0x%08X \t %08d \n", NtHeader->OptionalHeader.BaseOfCode, NtHeader->OptionalHeader.BaseOfCode);
        printf("内存对齐:            0x%08X \t %08d \n", NtHeader->OptionalHeader.SectionAlignment, NtHeader->OptionalHeader.SectionAlignment);
        printf("文件对齐:            0x%08X \t %08d \n", NtHeader->OptionalHeader.FileAlignment, NtHeader->OptionalHeader.FileAlignment);
        printf("子系统:              0x%08X \t %08d \n", NtHeader->OptionalHeader.Subsystem, NtHeader->OptionalHeader.Subsystem);
        printf("首部大小:            0x%08X \t %08d \n", NtHeader->OptionalHeader.SizeOfHeaders, NtHeader->OptionalHeader.SizeOfHeaders);
        printf("校验和:              0x%08X \t %08d \n", NtHeader->OptionalHeader.CheckSum, NtHeader->OptionalHeader.CheckSum);
        printf("RVA 数及大小:        0x%08X \t %08d \n", NtHeader->OptionalHeader.NumberOfRvaAndSizes, NtHeader->OptionalHeader.NumberOfRvaAndSizes);

        printf("主操作系统版本:      0x%08X \t %08d \n", NtHeader->OptionalHeader.MajorOperatingSystemVersion, NtHeader->OptionalHeader.MajorOperatingSystemVersion);
        printf("从操作系统版本:      0x%08X \t %08d \n", NtHeader->OptionalHeader.MinorOperatingSystemVersion, NtHeader->OptionalHeader.MinorOperatingSystemVersion);
        printf("主映像版本:          0x%08X \t %08d \n", NtHeader->OptionalHeader.MajorImageVersion, NtHeader->OptionalHeader.MajorImageVersion);
        printf("从映像版本:          0x%08X \t %08d \n", NtHeader->OptionalHeader.MinorImageVersion, NtHeader->OptionalHeader.MinorImageVersion);
        printf("主子系统版本:        0x%08X \t %08d \n", NtHeader->OptionalHeader.MajorSubsystemVersion, NtHeader->OptionalHeader.MajorSubsystemVersion);
        printf("从子系统版本:        0x%08X \t %08d \n", NtHeader->OptionalHeader.MinorSubsystemVersion, NtHeader->OptionalHeader.MinorSubsystemVersion);
        printf("Win32版本:           0x%08X \t %08d \n", NtHeader->OptionalHeader.Win32VersionValue, NtHeader->OptionalHeader.Win32VersionValue);
        printf("DLL标识:             0x%08X \t %08d \n", NtHeader->OptionalHeader.DllCharacteristics, NtHeader->OptionalHeader.DllCharacteristics);
        printf("SizeOfStackReserve:  0x%08X \t %08d \n", NtHeader->OptionalHeader.SizeOfStackReserve, NtHeader->OptionalHeader.SizeOfStackReserve);
        printf("SizeOfStackCommit:   0x%08X \t %08d \n", NtHeader->OptionalHeader.SizeOfStackCommit, NtHeader->OptionalHeader.SizeOfStackCommit);
        printf("SizeOfHeapReserve:   0x%08X \t %08d \n", NtHeader->OptionalHeader.SizeOfHeapReserve, NtHeader->OptionalHeader.SizeOfHeapReserve);
        printf("SizeOfHeapCommit:    0x%08X \t %08d \n", NtHeader->OptionalHeader.SizeOfHeapCommit, NtHeader->OptionalHeader.SizeOfHeapCommit);
        printf("LoaderFlags:         0x%08X \t %08d \n", NtHeader->OptionalHeader.LoaderFlags, NtHeader->OptionalHeader.LoaderFlags);
    }
    else
    {
        printf("非标准程序 \n");
    }

    system("pause");
    return 0;
}

当程序被运行后,则可输出NT头中针对FileHeaderOptionalHeader表中的所有内容,输出效果图如下图所示;

此外针对数据目录表的枚举,也将变得很容易实现,一般而言通过NtHeader->OptionalHeader.NumberOfRvaAndSizes读者可得到数据目录表的数量,当得到了数据目录表的数量后则可通过循环的方式依次输出DataDirectory[x]数组中每一个变量的参数信息,根据每次循环的不同则输出不同的参数;

// --------------------------------------------------
// 临时将RVA转换为FOA的函数
// --------------------------------------------------
DWORD RVAtoFOA(DWORD rva)
{
    auto SectionTables = IMAGE_FIRST_SECTION(NtHeader);    // 获取区段表
    WORD Count = NtHeader->FileHeader.NumberOfSections;    // 获取区段数量

    for (int i = 0; i < Count; ++i)
    {
        // 判断是否存在于区段中
        DWORD Section_Start = SectionTables[i].VirtualAddress;
        DWORD Section_Ends = SectionTables[i].VirtualAddress + SectionTables[i].SizeOfRawData;
        if (rva >= Section_Start && rva < Section_Ends)
        {
            // 找到之后计算位置并返回值
            return rva - SectionTables[i].VirtualAddress + SectionTables[i].PointerToRawData;
        }
    }
    return -1;
}

int main(int argc, char * argv[])
{
    BOOL PE = IsPeFile(OpenPeFile("c://pe/x86.exe"), 0);

    if (PE == TRUE)
    {
        int Data_Size = NtHeader->OptionalHeader.NumberOfRvaAndSizes;
        printf("编号 \t 目录RVA \t 目录FOA \t Size长度(十进制) \t Size长度(十六进制) \t 功能描述 \n");

        for (int x = 0; x < Data_Size; x++)
        {
            printf("%03d \t 0x%08X \t 0x%08X \t %08d \t\t 0x%08X \t\t", x + 1, NtHeader->OptionalHeader.DataDirectory[x].VirtualAddress,
                RVAtoFOA(NtHeader->OptionalHeader.DataDirectory[x].VirtualAddress),
                NtHeader->OptionalHeader.DataDirectory[x].Size, NtHeader->OptionalHeader.DataDirectory[x].Size);

            switch (x)
            {
            case 0: printf("Export symbols \n"); break;
            case 1: printf("Import symbols \n"); break;
            case 2: printf("Resources \n"); break;
            case 3: printf("Exception \n"); break;
            case 4: printf("Security \n"); break;
            case 5: printf("Base relocation \n"); break;
            case 6: printf("Debug \n"); break;
            case 7: printf("Copyright string \n"); break;
            case 8: printf("Globalptr \n"); break;
            case 9: printf("Thread local storage (TLS) \n"); break;
            case 10: printf("Load configuration \n"); break;
            case 11: printf("Bound Import \n"); break;
            case 12: printf("Import Address Table \n"); break;
            case 13: printf("Delay Import \n"); break;
            case 14: printf("COM descriptor \n"); break;
            case 15: printf("NoUse \n"); break;
            default: printf("None \n"); break;
            }
        }
    }
    else
    {
        printf("非标准程序 \n");
    }

    system("pause");
    return 0;
}

运行上述程序,则读者可看到如下图所示的输出信息,至此针对数据目录表的枚举也就实现了;

与2.2 PE结构:文件头详细解析相似的内容:

2.2 PE结构:文件头详细解析

PE结构是`Windows`系统下最常用的可执行文件格式,理解PE文件格式不仅可以理解操作系统的加载流程,还可以更好的理解操作系统对进程和内存相关的管理知识,DOS头是PE文件开头的一个固定长度的结构体,这个结构体的大小为64字节(0x40)。DOS头包含了很多有用的信息,该信息可以让Windows操作系统使用正确的方式加载可执行文件。从DOS文件头`IMAGE_DOS_HEADER`的`e_lf

2.4 PE结构:节表详细解析

节表(Section Table)是Windows PE/COFF格式的可执行文件中一个非常重要的数据结构,它记录了各个代码段、数据段、资源段、重定向表等在文件中的位置和大小信息,是操作系统加载文件时根据节表来进行各个段的映射和初始化的重要依据。节表中的每个记录则被称为`IMAGE_SECTION_HEADER`,它记录了一个段的各种属性信息和在文件中的位置和大小等信息,一个文件可以由多个`IMA

2.6 PE结构:导出表详细解析

导出表(Export Table)是Windows可执行文件中的一个结构,记录了可执行文件中某些函数或变量的名称和地址,这些名称和地址可以供其他程序调用或使用。当PE文件执行时Windows装载器将文件装入内存并将导入表中登记的DLL文件一并装入,再根据DLL文件中函数的导出信息对可执行文件的导入表(IAT)进行修正。

2.8 PE结构:资源表详细解析

在Windows PE中,资源是指可执行文件中存放的一些固定不变的数据集合,例如图标、对话框、字符串、位图、版本信息等。PE文件中每个资源都会被分配对应的唯一资源ID,以便在运行时能够方便地查找和调用它们。PE文件中的资源都被组织成一个树形结构,其中最顶层为根节点(Root),下一级为资源类型(Type),再下一级为资源名称(Name),最终是实际的资源内容。PIMAGE_RESOURCE_DIR

2.1 PE结构:文件映射进内存

PE结构是`Windows`系统下最常用的可执行文件格式,理解PE文件格式不仅可以理解操作系统的加载流程,还可以更好的理解操作系统对进程和内存相关的管理知识,在任何一款操作系统中,可执行程序在被装入内存之前都是以文件的形式存放在磁盘中的,在早期DOS操作系统中,是以COM文件的格式存储的,该文件格式限制了只能使用代码段,堆栈寻址也被限制在了64KB的段中,由于PC芯片的快速发展这种文件格式极大的制

2.14 PE结构:地址之间的转换

在可执行文件PE文件结构中,通常我们需要用到地址转换相关知识,PE文件针对地址的规范有三种,其中就包括了`VA`,`RVA`,`FOA`三种,这三种该地址之间的灵活转换也是非常有用的,本节将介绍这些地址范围如何通过编程的方式实现转换。VA(Virtual Address,虚拟地址):它是在进程的虚拟地址空间中的地址,用于在运行时访问内存中的数据和代码。VA是相对于进程基址的偏移量。在不同的进程中,

2.11 PE结构:添加新的节区

在可执行PE文件中,节(section)是文件的组成部分之一,用于存储特定类型的数据。每个节都具有特定的作用和属性,通常来说一个正常的程序在被编译器创建后会生成一些固定的节,通过将数据组织在不同的节中,可执行文件可以更好地管理和区分不同类型的数据,并为运行时提供必要的信息和功能。节的作用是对可执行文件进行有效的分段和管理,以便操作系统和加载器可以正确加载和执行程序。

2.12 PE结构:实现PE字节注入

本章笔者将介绍一种通过Metasploit生成ShellCode并将其注入到特定PE文件内的Shell植入技术。该技术能够劫持原始PE文件的入口地址,在PE程序运行之前执行ShellCode反弹,执行后挂入后台并继续运行原始程序,实现了一种隐蔽的Shell访问。而我把这种技术叫做字节注入反弹。字节注入功能调用`WritePEShellCode`函数,该函数的主要作用是接受用户传入的一个文件位置,并

2.5 PE结构:导入表详细解析

导入表(Import Table)是Windows可执行文件中的一部分,它记录了程序所需调用的外部函数(或API)的名称,以及这些函数在哪些动态链接库(DLL)中可以找到。在Win32编程中我们会经常用到导入函数,导入函数就是程序调用其执行代码又不在程序中的函数,这些函数通常是系统提供给我们的API,在调用者程序中只保留一些函数信息,包括函数名机器所在DLL路径。当程序需要调用某个函数时,它必须知

2.7 PE结构:重定位表详细解析

重定位表(Relocation Table)是Windows PE可执行文件中的一部分,主要记录了与地址相关的信息,它在程序加载和运行时被用来修改程序代码中的地址的值,因为程序在不同的内存地址中加载时,程序中使用到的地址也会受到影响,因此需要重定位表这个数据结构来完成这些地址值的修正。当程序需要被加载到不同的内存地址时,相关的地址值需要进行修正,否则程序运行会出现异常。而重定位表就是记录了在程序加