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[原创]PE 文件结构（一）

2020-10-20 00:21 3424

[原创]PE 文件结构（一）

郁涛丶

2020-10-20 00:21

3424

新人学习逆向，PE结构第一弹

PE 文件结构（一）

1.PE基本概念

PE（Portable Execute）
PE文件是Windows下可执行文件的总称，常见的有DLL，EXE，OCX，SYS等，事实上，一个文件是否是PE文件与其扩展名无关，PE文件可以是任何扩展名。

PE文件的结构
PE文件的结构一般来说如下图所示：从起始位置开始依次是DOS头，NT头，节表以及具体的节。

基地址(ImageBase)
当PE文件通过Windows载入内存后，内存中的版本称为模块(Module)。映射文件的起始地址称为基地址(ImageBase)。
虚拟地址(Vitual Address,VA)
PE文件被系统加载器映射到内存中，每个程序都有自己的虚拟空间，这个虚拟空间的内存地址称为虚拟地址(Vitual Address,VA)
相对虚拟地址(Relative Vitual Address,RVA)
假设一个EXE文件从400000h出载入，它的代码区块开始于401000h处，代码区块的RVA计算方式如如下：

目标地址401000h - 载入地址400000h = RVA 1000h

将一个RVA转换成真实的地址，如下：

虚拟地址（VA）= 基地址（ImageBase）+相对虚拟地址（RVA）
文件偏移地址
当PE问津在磁盘中时，某个数据的位置相对于文件头的偏移量称为文件偏移地址（File Offset）或物理地址（RAW Offset）

2.MS-DOS头部

struct _IMAGE_DOS_HEADER {
*0x00 WORD e_magic;            //DOS可执行文件标记"MZ"(MS-DOS的创建者之一),5A4Dh
 0x02 WORD e_cblp;            
 0x04 WORD e_cp;                
 0x06 WORD e_crlc;                
 0x08 WORD e_cparhdr;            
 0x0a WORD e_minalloc;        
 0x0c WORD e_maxalloc;        
 0x0e WORD e_ss;
 0x10 WORD e_sp;                
 0x12 WORD e_csum;            
 0x14 WORD e_ip;                //DOS代码入口IP
 0x16 WORD e_cs;                //DOS代码入口IP
 0x18 WORD e_lfarlc;            
 0x1a WORD e_ovno;            
 0x1c WORD e_res[4];            
 0x24 WORD e_oemid;                
 0x26 WORD e_oeminfo;            
 0x28 WORD e_res2[10];            
*0x3c DWORD e_lfanew;        //指向PE文件头"PE",0,0。文件头的相对偏移（RVA）
};

3.PE文件头

紧跟着DOS头的是PE文件头（PE Header）。PE Header是PE相关结构NT映像头（_IMAGE_NT_HEADERS）的简称。PE装载器从_IMAGE_DOS_HEADERS的 e_lfanew字段里找到PEHeader的起始偏移量，用其加上基址，得到PE文件头的指针。

PNTHeader = ImageBase + dosHeader->e_lfanew

_IMAGE_NT_HEADERS

struct _IMAGE_NT_HEADERS {
0x00 DWORD Signature;                        //PE文件标识 
0x04 _IMAGE_FILE_HEADER FileHeader;
0x18 _IMAGE_OPTIONAL_HEADER OptionalHeader;
};

_IMAGE_FILE_HEADER

_IMAGE_FILE_HEADER指出了 _IMAGE_OPTIONAL_HEADER的大小

struct _IMAGE_FILE_HEADER {         //映像文件头
0x00 WORD Machine;                    //运行平台
0x02 WORD NumberOfSections;            //文件的区块数
0x04 DWORD TimeDateStamp;            //文件创建日期和时间
0x08 DWORD PointerToSymbolTable;    //指向符号表（用于调试）
0x0c DWORD NumberOfSymbols;            //符号表中符号的个数（用于调试）
0x10 WORD SizeOfOptionalHeader;        //_IMAGE_OPTIONAL_HEADER结构的大小
0x12 WORD Characteristics;            //文件属性
};

_IMAGE_OPTIONAL_HEADER （可选映像头）

struct _IMAGE_OPTIONAL_HEADER {
0x00 WORD Magic;                                //标志字
0x02 BYTE MajorLinkerVersion;                    
0x03 BYTE MinorLinkerVersion;
0x04 DWORD SizeOfCode;                            //所有含有代码的区块的大小
0x08 DWORD SizeOfInitializedData;                //所有初始化数据区块的大小
0x0c DWORD SizeOfUninitializedData;
0x10 DWORD AddressOfEntryPoint;                    //程序执行入口RVA
0x14 DWORD BaseOfCode;                            //代码区块起始RVA
0x18 DWORD BaseOfData;                            //数据区块起始RVA
0x1c DWORD ImageBase;
0x20 DWORD SectionAlignment;                    //内存中区块的对齐值
0x24 DWORD FileAlignment;                        //文件区块的对齐值
0x28 WORD MajorOperatingSystemVersion;
0x2a WORD MinorOperatingSystemVersion;
0x2c WORD MajorImageVersion;
0x2e WORD MinorImageVersion;
0x30 WORD MajorSubsystemVersion;
0x32 WORD MinorSubsystemVersion;
0x34 DWORD Win32VersionValue;
0x38 DWORD SizeOfImage;                            //映像载入内存后的总尺寸
0x3c DWORD SizeOfHeaders;                        //MS-DOS头部、PE文件头、区块表总大小
0x40 DWORD CheckSum;
0x44 WORD Subsystem;
0x46 WORD DllCharacteristics;
0x48 DWORD SizeOfStackReserve;
0x4c DWORD SizeOfStackCommit;
0x50 DWORD SizeOfHeapReserve;
0x54 DWORD SizeOfHeapCommit;
0x58 DWORD LoaderFlags;
0x5c DWORD NumberOfRvaAndSizes;
0x60 _IMAGE_DATA_DIRECTORY DataDirectory[16];
};