第一周:PE文件格式的大体介绍

零、大纲
PE文件头的大体结构,主要是几个结构体:

IMAGE_DOS_HEADER
IMAGE_NT_HEADERS
      IMAGE_FILE_HEDER
      IMAGE_OPTIONAL_HEADER
IMAGE_SECTION_HEADER(多个)

一、IMAGE_DOS_HEADER

DOS头.png

这个结构体里的大多数成员对PE文件的运行不重要,主要是为了兼容DOS系统。需要了解的成员有第一个和最后一个。
00000000: e_magic :标识符,恒为字母MZ
0000003C: e_lfanew :IMAGE_NT_HEADERS的偏移,操作系统根据这个值找到NT头的起始位置

二、IMAGE_NT_HEADERS

NT头.png

可以看到这个结构体的成员并不多,主要是为了包括那两个大结构体
1、+0 Signature:恒为值50450000,即字符串"PE\x00\x00"
2、+4 IMAGE_FILE_HEADER

NT头:文件头.png

(1)+0 Machine:指出文件的运行平台,可选值见msdn Image File Machine Constants
在我的Windows系统里常用的有:
 IMAGE_FILE_MACHINE_AMD64 0x8664 0x8664:64位系统
 IMAGE_FILE_MACHINE_I386 0x014C:32位系统
(2)+2 NumberOfSections:指出节区头的个数,系统根据此值读取相应个数的节区头
(3)+4 TimeDateStamp:创建时间戳(好像是1970年1月1号00:00:00到现在的秒数?)
(4)+16 SizeOfOptionalHeader:可选头大小,系统利用此值找到节区头的起始位置
(5)+18 Characteristics:PE文件属性

CharacteristicsTable.png

3、 +24 IMAGE_OPTIONAL_HEADER32

NT头:可选头.png

重要成员如下:
(1)+0 Magic:如果是32位文件头,该值为0x10E,如果是64位文件头,该值为0x20E
(2)+16 AddressOfEntryPoint:程序入口点
(3)+28 ImageBase:内存装载地址
(4)+32 SectionAlignment、+36 FileAlignment:节区/文件对齐大小,指定节区在内存和文件中的最小单位,可能相同,也可能不同
(5)+56 SizeOfImage:PE文件装入内存后的大小
(6)+60 SizeOfHeaders:PE头大小,文件开始 + 头大小 = 第一个节区开始
(7)+68 Subsystem:子系统,1为系统文件,2为GUI图形界面程序,3为CUI控制台窗口程序
(8)+92 NumberOfRvaAndSizes:下一项DataDirectory数组的长度,windows根据该值读取DataDirectory个数,一般而言是16,但也可能不是
(9)+96 DataDirectory[16]:定义了16个目录,每个IMAGE_DATA_DIRECTORY结构体由rva和size两项组成


DataDirectories.png

三、IMAGE_SECTION_HEADER

节区头.png

节区头定义了一些节区相关的属性。
1、 +0 Name:一个长度为8的字符数组,因此名字末尾不需要留\x00。这个名字可以随便取
2、 +8 Misc 里面一般而言是VirtualSize
VirtualSize:引用某文:“当前节数据内存中文件对齐前的真实尺寸,什么意思呢?假如当前节数据实际大小是0x180,但是在文件中需要进行文件对齐(假设当前文件对齐大小为0x200),所以只能是0x200,所以必须多加0x80,而0x180其实就是这里说的 VirtualSize !”
3、 +12 VirtualAddress:当前节数据在内存中的偏移大小,当前节数据在内存中的地址位置就是该 VirtualAddress + ImageBase,数值总是SectionAlignment的值的整数倍(为什么说不带任何值,可由SectionAlignment决定?没看懂)
4、 +16 SizeOfRawData:磁盘文件中的大小,该值已经过FileAlignment对齐
5、 +20 PointerToRawData:磁盘文件原始数据的起始位置(为什么说不带任何值,可由FileAlignment决定?没看懂)
6、 +36 Characteristics:由以下值组合而成,决定了该节区的属性


SectionCharacteristics.png

四、总结:
总算写完了!写的真的慢。不过欣慰的是,大多是东西我都记住了,没有复制太多的资料。
逆向水真深,不知何年何月才能掌握。等我浏览完逆向工程核心原理,就去学WindowsAPI编程吧,没点Windows编程经验, 还真搞不了逆向。

注:本文大部分图片由《逆向工程核心原理》一书截取而来

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