网络安全攻防：软件逆向之脱壳

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“壳”是一种对程序进行加密的程序，“壳”形象地表现了这个功能。我们可以把被加壳的程序当成食物，而加壳程序就是在外面加上一层坚硬的外壳，防止别人去窃取其中的程序。加壳后的程序依然可以被直接运行。在程序运行时壳的代码先运行，然后再运行原来的程序。主要目的是为了隐藏程序的OEP（入口点），防止外部软件对程序的反汇编分析或动态分析。许多病毒通过加壳来达到免杀的目的，但壳也用在保护正版软件不被破解。技术没有对错之分，关键看使用的目的。


1. 壳的分类

（1）压缩壳

压缩壳的作用就是压缩程序的大小。压缩壳并不会对程序进行修改，而是改变了存储方式，使程序更小。运行程序时先运行壳的解压缩程序，解压源程序到内存中，然后执行。常见的压缩壳有UPX，可以将一般程序压缩到原来体积的30%。对upx_test进行压缩，原来大小为188 KB，压缩后为33 KB，只有原来的17.54%，详细信息如图1所示。
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图1  压缩upx_test

用PEiD进行查壳，测试一下是不是有壳，如图2所示，确实已经有了UPX的压缩壳。
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图2  PEiD查壳（UPX）

（2）加密壳

加密壳的作用是保护程序不被破解。一般情况下，加密壳加密之后的程序大小视情况而定，有些加密壳也有压缩壳的效果。加密壳会对程序进行修改，如打乱代码、混淆等。常见的加密壳有ASProtect、EXECrptor、Armadillo等。如图3所示是用ASProtect进行加密。
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图3  ASProtect加密

用PEiD进行查壳，测试一下是不是有壳，如图4所示，确实已经有了APS的加密壳。
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图4  PEiD查壳（APS）

（3）虚拟机保护壳

虚拟机保护壳是近些年开始流行的加密保护方案，关键技术是软件实现CPU的功能。由于程序不遵循Intel的OPCode标志，所以分析起来会很麻烦。

2. 脱壳

对于不同的壳，网上有很多对应的脱壳工具。在脱壳前一般先用查壳工具，查加的是什么壳，然后找到对应的脱壳工具进行脱壳。以之前的UPX壳压缩的upx_test.exe为例，进行脱壳演示。如图5是PEiD查壳结果，通过查壳我们知道这是UPX的壳，然后用对应的脱壳工具进行脱壳。
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图5  PEiD查壳结果

这里用的是UPXshell进行演示。将程序拖入到UPXshell中单击“GO”即可得到脱壳之后的程序。脱壳之后会覆盖原来的带壳的程序，所以在脱壳前要做好备份，如图6所示。
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图6  脱壳

脱壳是逆向分析的必备技能之一。虽然用软件脱壳十分方便，但还是会存在许多限制，如要找对应的脱壳软件，较新、较强的壳一般无法用软件脱壳等。所以还是有必要了解一些脱壳的基本知识。

（1）OEP

脱壳的第一步是找到源程序的OEP（Original Entry Point）。OEP标志是否已经运行到源程序。对于一些简单的压缩壳，找到OEP就意味着已经脱壳成功。

单步调试法：加壳程序开始运行时，栈的情况与解压后主程序的栈情况完全相同。所以很多加壳程序载入 OD 后都会停留在 pushad/pushfd 处，将原来的栈先保存下来，所以，pushad/pushfd肯定就有对应的popad/popfd。只要找到popad/popfd就可以快速地找到OEP。将upx_test.exe载入OllyDbg，一直按F8，如果遇到向上跳转就按F4运行到下一行。直到遇到popad，下面会有一个比较大的jmp跳转。如图7和图8所示。跳转之后的地方就是程序的OEP，如图9所示。
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图7  单步调试1

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图8  单步调试2

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图9  查找到OEP

这里只介绍了比较简单而且比较通用的一种脱壳方法。实际中还有很多巧妙的方法，如ESP定律、利用编辑语言的特点等。

（2）内存映像转存

找到OEP之后，程序已经在内存中，这时内存中的程序最接近加壳前的程序。只需要将内存中的映像转存出来，一般的壳就结束了。内存映像转存（dump）工具有好多，如LordPE、PETools。而且OllyDbg中也有OllyDump插件可以使用。

下面就可以进行脱壳了。右键单击“push ebp”选择dump process，单击“dump”按钮脱壳。会生成一个脱壳后的程序，默认文件名会在原文件名后面加上“_dump”。最后进行查壳，显示已经无壳，并且成功运行，表示脱壳成功，如图10所示。
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图10  内存映像转存

（3）重建导出表

很多加密壳会对导入表做手脚。这时，就算成功脱壳，程序也是无法运行的。在导入表中起关键作用的是IAT，所以很多时候修复导出表也叫修复IAT。可以使用importREC重建导出表，如图11所示。
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图11  重建导出表