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[原创]PE文件格式学习(3)——IAT
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发表于: 2020-12-12 18:45
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16位的DOS时代不存在DLL（Dynamic Linked Library）这一概念，只有“库”（Library）一说。比如在C语言中使用printf()函数时，编译器会先从C库中读取相应函数的二进制代码，然后插入到应用程序。Windows OS支持多任务，若仍采用这种包含库的方式，会非常没有效率。于是Windows OS的设计者们根据需要引入了DLL这一概念。
加载DLL的方式有两种：
上面提到了DLL，在各种不同版本的Windows系统中，DLL的版本各不相同，同一函数在不同版本DLL中的位置也可能不同；另外一个原因在于DLL的重定位，DLL文件的ImageBase值一般为10000000，但当两个DLL尝试装载到同一个地址时会发生冲突，因此有一个DLL得寻找另一个地址装载，这就是所谓的DLL重定位。
因此当我们要调用某个DLL中的函数时，需要借助IAT(Import Address Table，导入地址表）作为中间桥梁。PE文件在装载时由PE装载器将导入函数的真实地址写入到IAT时，函数调用时则需要从IAT中获取函数的真实地址。
IAT提供的机制与DLL的隐式链接有关。
下面我在 VS2019 里编译如下代码：
修改几个编译选项：
IDA打开编译好的文件，找到调用 strcmp 函数的位置：
FF 15 是 call 的 opcode ，C8 20 40 00 是小端表示的地址，即0x004020C8，该 call 指令并没有直接跳转到0x004020C8这个地址，而是从.idata段读取了 strcmp 函数的真实地址后再进行跳转。.idata段内的数据被称为IAT（Import Address Table，导入地址表），这个过程被称为从IAT获取函数的真实地址。
然而.idata段内的数据并没有初始化，也就是说，strcmp 函数的真实地址是在运行时才能得到的，准确来说是在PE文件被加载到内存时才能得到，下面我们就来研究IAT是怎样被初始化的。
IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR结构体中记录着PE文件要导入哪些库文件。
其结构如图所示：
OrignalFirstThunk 存储的INT（Import Name Table）的RVA，INT中各元素的值为IMAGE_IMPORT_BY_NAME结构体指针。
我们在 010 editor 中找到 strcmp 函数所在DLL对应的 IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR：
看到 IAT 的 RVA 为 20C8h，INT 的 RVA 为 2630h。
在IDA中查看INT的数据：
再来看看PE装载器是如何把导入函数的真实地址写入IAT中的：
GetProcAddress 函数的作用是获取导入函数的虚拟地址：
随便找个地方下断点：
动态调试查看 ucrtbase.dll 的基址以及 strcmp 函数的地址：
真实的 strcmp 函数：
《逆向工程核心原理》李承远
#include <cstdio>#include <cstring>int main(){
char input[100] = { 0 };
scanf_s("%s", input);
if (!strcmp(input, "password")) {
printf("Right.\n");
}
}#include <cstdio>#include <cstring>int main(){
char input[100] = { 0 };
scanf_s("%s", input);
if (!strcmp(input, "password")) {
printf("Right.\n");
}
}typedef struct _IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR { union {
DWORD Characteristics; // 0 for terminating null import descriptor
DWORD OriginalFirstThunk; // RVA to original unbound IAT (PIMAGE_THUNK_DATA)
} DUMMYUNIONNAME;
DWORD TimeDateStamp; // 0 if not bound,
// -1 if bound, and real date\time stamp
// in IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_BOUND_IMPORT (new BIND)
// O.W. date/time stamp of DLL bound to (Old BIND)
DWORD ForwarderChain; // -1 if no forwarders
DWORD Name;
DWORD FirstThunk; // RVA to IAT (if bound this IAT has actual addresses)
} IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR;typedef IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR UNALIGNED *PIMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR;
typedef struct _IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR {[招生]科锐逆向工程师培训(2024年11月15日实地，远程教学同时开班, 第51期)
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