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[原创]C++异常处理 学习笔记
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发表于: 2022-6-16 21:37
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由于打ctf的时候经常看见异常处理的题目，虽然知道流程但是原理还是不是很理解，也不会写，所以准备学一下。记录一下本人的学习过程，如有错误，希望各位大佬能指正。
异常是程序在执行期间产生的问题。C++ 异常是指在程序运行时发生的特殊情况，比如尝试除以零的操作。
触发异常后，如果有对应的异常处理就会跳到异常处理去执行，相当于是编写代码的人针对会发生的错误的解决方案。如果没有异常处理或者异常处理程序未成功处理异常，程序就会退出。具体可以看加密与解密的seh异常处理部分。
TIB（Thread Information Block 线程信息块） 是保存线程基本信息的数据结构，user mode下位于TEB（Thread Enviroment Block线程环境块）的头部，TEB是操作系统为了保存每个线程的私有数据而创建的，所以每个线程都有TEB。
TIB结构如下
x86平台的user mode上，fs:[0]总是指向TEB，可以通过这个来定位。（x64平台上是gs:[0]指向TEB）
TEB偏移量为0的结构，是用来对线程的异常进行处理的结构。结构如下
俩元素，第一个是指向下一个结构的指针，第二个是指向handler，处理异常的函数。这个结构层层相连，构成了我们的SEH。SEH就相当于是一个长链表，链表元素就是一个个_EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD结构。当运行发生异常，程序就会去fs:[0]里找到TEB，然后在TEB的偏移量为0的地方找到SEH的链表头，然后一个个遍历，直到找到对应的异常处理函数。（其实感觉书上这里有点问题，不是先找VEH吗，不是很懂）
因为TEB是线程的私有的数据结构，所以每个线程都有自己的SEH链，所以我们说，SEH是基于线程的。
如果一个异常发生了，且没有调试器可以进行干预，则操作系统会将控制权交予用户态的异常处理。但是因为内核态和用户态用的是俩不同的栈，所以用户态无法直接获得异常信息。操作系统此时会将仨数据结构放到用户态的栈里面：EXCEPTION_RECORD,CONTEXT,_EXCEPTION_POINTERS。第三个结构有俩指针，第一个指向EXCEPTION_RECORD，第二个指向CONTEXT。这样用户态就可以获得异常信息了。
由于我们知道SEH本质就是一个链表，所以我们只需要把我们写好的一个_EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD结构插入到链表头就行。首先push指向我们handler的地址，然后push fs:[0]，此时就成功的创造了一个_EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD。最后mov fs:[0],esp，就成功的修改了我们的TEB，相当于插入了一个新的节点。
卸载就是把esp赋值为刚刚存入fs:[0]的（像上图的右下角的那个_EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD的next的地址）。然后pop一下保证栈帧平衡，就可以了。
test_seh函数的最开始，先push handler，再push fs:[0]。
看到这个源代码里的try....except块里的代码
下方的except对应这个，ida显示的是__except filter
except里的处理部分的代码呢？在这里
__except($LN8)中的LN8是刚刚的filter对应的label，这里个人感觉就是判断是哪个filter里的处理代码的标志，看label。
验证一下，又加了一点代码
可以看到
except里面的操作都对应的是except filter
而从这个except filter上方的label可以找到对应的处理代码。
所以以后我再遇到这种seh的题，首先定位filter，然后根据filter的label找到对应的处理代码，然后下断进行分析。
在VEH里面放自己的异常处理函数感觉在实战中还是蛮常见的，比如无痕hook那种，硬件断点加VEH，十分好用，一定要好好学。
VEH和SEH最大的几个区别就是
用户产生异常后，内核函数KiDispatchException会修改eip为KiUserExceptionDispatcher，然后就啥也不干，所以主要的异常处理都是在KiUserExceptionDispatcher函数中的。
首先是进入RtIDispatchException函数，这个函数的作用是找到对应的异常处理函数。如果返回的是true，意味着异常被处理，那就皆大欢喜，直接进入ZwContinue函数，将eip进行一个修正，然后回到出现异常或者新的地方执行。如果没有被处理就跳转然后进行二次分发，和加密与解密上的描述相同
先从VEH链表中遍历，如果没有就遍历SEH链表。
感觉逻辑也不难，整个流程大概如下：
试着写了一个简单的代码
通过除零异常来抛出异常，从而跳到我们写的异常处理函数进行执行，对input进行操作后set ip后返回。此处idiv ecx指令机器码为2，所以eip + 2。
AddVectoredExceptionHandler是官方提供的添加VEH异常处理函数的一个函数，第一个参数如果是0就是添加到链表尾部，1的话就是头部。第二个参数是我们自个儿写的异常处理函数。
可以看到还是比较明显的，可能还需要整个无痕hook之类的才比较实用，不然拖进ida很容易就被一眼看出来了。
然后没啥不同的地方了，注册后遇到对应的异常就会跳到异常处理函数，要分析的话在异常处理下断即可。
异常处理还是比较神奇，也能用异常处理来实现很多牛逼的操作，这个基础还是得打好。
https://blog.csdn.net/weixin_30917213/article/details/96341398
https://blog.csdn.net/weixin_42052102/article/details/83540134
加密与解密第四版
#include <windows.h>#include <cstdio>#include <cstring>#include <iostream>using namespace std;char flag[] = "ek`fzrdg^sdrs|";
VOID test_seh(){ int* pValue = NULL;
__try
{
printf("into Try.\n");
*pValue = 0x114514;
}
__except (printf("into except"))
{
cout << "into handler" << endl;
for (int i = 0; i < strlen(flag); i++) {
flag[i] += 1;
}
}
}int main(int argc, char* argv[])
{ test_seh();
cout << flag;
return 0;
}#include <windows.h>#include <cstdio>#include <cstring>#include <iostream>using namespace std;char flag[] = "ek`fzrdg^sdrs|";
VOID test_seh(){ int* pValue = NULL;
__try
{
printf("into Try.\n");
*pValue = 0x114514;
}
__except (printf("into except"))
{
cout << "into handler" << endl;
for (int i = 0; i < strlen(flag); i++) {
flag[i] += 1;
}
}
}int main(int argc, char* argv[])
{ test_seh();
cout << flag;
return 0;
}#include <windows.h>#include <cstdio>#include <cstring>#include <iostream>using namespace std;char flag[] = "dj_eyqcfrcqr{";
VOID test_seh(){ int* pValue = NULL;
__try
{
printf("into __Try.\n");
__try {
*pValue = 0x114514;
}
__except(printf("into into except!\n")) {
cout << "into into handler!" << endl;
for (int i = 0; i < strlen(flag); i++) {
flag[i] += 1;
}
}
*pValue = 0x114514;
}
__except (printf("into __except"))
{
cout << "into handler" << endl;
for (int i = 0; i < strlen(flag); i++) {
flag[i] += 1;
}
}
}int main(int argc, char* argv[])
{ test_seh();
cout << flag;
return 0;
}#include <windows.h>#include <cstdio>#include <cstring>#include <iostream>using namespace std;char flag[] = "dj_eyqcfrcqr{";
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