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[原创]第三方二进制汇编代码在VC中的移植和应用
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发表于: 2007-6-11 16:29
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二进制汇编代码在VC中的移植和应用
作者：老实和尚 coverlove@163.com
1、前言
对于没有源代码的开发库中提供的函数或者关键代码(一般是dll或者exe程序提供)。我们不能分析出其某个函数或者某段代码的实现细节，而又想在自己的工程中进行代码复用，这时我们比较直观的做法就是移植其汇编代码到我们的开发环境中。
本文主要介绍在如何VC (Microsoft Visual C++ 6.0) 中内联汇编代码及其注意事项。主要涉及的工具有OLLYDBG(修改版本的OLLYICE功能更加强大)、Microsoft Visual C++ 6.0。
2、OLLYDBG简介
OllyDbg 是一种具有可视化界面的 32 位汇编-动态分析调试器。它的特别之处在于可以在没有源代码时解决问题，并且可以处理其它编译器无法解决的难题。
运行环境：
OllyDbg 可以以在任何采用奔腾处理器的 Windows 95、98、ME、NT 或是 XP（未经完全测试）操作系统中工作。
支持的处理器：
OllyDbg 支持所有 80x86、奔腾、MMX、3DNOW！、Athlon 扩展指令集、SSE指令集以及相关的数据格式，但是不支持SSE2指令集。
配置：
有多达百余个选项用来设置 OllyDbg 的外观和运行。
数据格式：
OllyDbg 的数据窗口能够显示的所有数据格式：HEX、ASCII、UNICODE、 16/32位有/无符号/HEX整数、32/64/80位浮点数、地址、反汇编（MASM、IDEAL或是HLA）、PE文件头或线程数据块。
3、应用实例
如上图有一个函数PcInfo.dll，里面导出了两个函数，RegistryCode 和IsValidCheckCode。通过OllyICE我们很容易找到这两个函数的实现过程。
第一个函数RegistryCode有三个参数，第一个压栈的是一个字符串的地址，第二个和第三个是一个整数，通过函数返回后对eax寄存器进行了检查可以断定函数带一个int型的返回值。
函数调用后没有进行堆栈的平衡说明这个函数是一个__stdcall方式调用的，堆栈平衡由被调用者平衡。调用方式确定后就可以还原函数原型如下：
int __stdcall RegistryCode(int a1,int a2,const char * key)
函数内部代码实现如上图，我们可以将汇编实现代码拷贝出来如下：
10002280 > 83EC 10 sub esp, 10
10002283 8D4424 00 lea eax, [esp]
10002287 56 push esi
10002288 57 push edi
10002289 33FF xor edi, edi
1000228B 57 push edi
1000228C 50 push eax
1000228D 57 push edi
1000228E 68 3F000F00 push 0F003F
10002293 57 push edi
10002294 57 push edi
10002295 57 push edi
10002296 68 44910010 push 10009144 ; ASCII "Software\abc\def"
1000229B 68 02000080 push 80000002
100022A0 FF15 00800010 call [<&ADVAPI32.RegCreateKeyExA>] ; ADVAPI32.RegCreateKeyExA
100022A6 85C0 test eax, eax
100022A8 75 56 jnz short 10002300
100022AA 8B7424 24 mov esi, [esp+24]
100022AE 8B0D 88910010 mov ecx, [10009188]
100022B4 8B15 8C910010 mov edx, [1000918C]
100022BA A1 90910010 mov eax, [10009190]
100022BF 85F6 test esi, esi
100022C1 894C24 0C mov [esp+C], ecx
100022C5 895424 10 mov [esp+10], edx
100022C9 894424 14 mov [esp+14], eax
100022CD 74 31 je short 10002300
100022CF 56 push esi
100022D0 FF15 24800010 call [<&KERNEL32.lstrlenA>] ; kernel32.lstrlenA
100022D6 40 inc eax
100022D7 8D4C24 0C lea ecx, [esp+C]
100022DB 8B5424 08 mov edx, [esp+8]
100022DF 50 push eax
100022E0 56 push esi
100022E1 6A 01 push 1
100022E3 57 push edi
100022E4 51 push ecx
100022E5 52 push edx
100022E6 FF15 04800010 call [<&ADVAPI32.RegSetValueExA>] ; ADVAPI32.RegSetValueExA
100022EC 85C0 test eax, eax
100022EE 75 05 jnz short 100022F5
100022F0 BF 01000000 mov edi, 1
100022F5 8B4424 08 mov eax, [esp+8]
100022F9 50 push eax
100022FA FF15 08800010 call [<&ADVAPI32.RegCloseKey>] ; ADVAPI32.RegCloseKey
10002300 8BC7 mov eax, edi
10002302 5F pop edi
10002303 5E pop esi
10002304 83C4 10 add esp, 10
10002307 C2 0C00 retn 0C
有两种方法可以复用上面这段代码，第一种方法是把这段代码复制到一个汇编编译器中编译成object，然后在VC中链接这个外部函数，但是这种方法需要额外的编译器，使用起来比较复杂。本文主要介绍第二种方法，就是在VC编译器中复用这段汇编代码，然后直接编译调试。
在VC编译器中使用内联汇编，有两种方式：一种是在每一条指令前面加上__asm，另外一种方式比较适合大段汇编代码，就是使用__asm { } 包含汇编代码块。这个不改变变量作用域，只是一个指示符号，注意大部分伪汇编代码VC是不支持的。将以上汇编代码拷贝到VC的函数int __stdcall RegistryCode(int a1,int a2,const char * key)函数内部，这样一个简单函数初步实现了，但是还需要作一些调整。
VC内联外部汇编代码需要注意以下几个事项：
A. 代码的修正
拷贝出来的汇编代码需要进行初步处理才能移植到VC的函数中，上面的汇编代码中地址头需要全部删除掉（这个可以在UltraEdit的列模式中复制），对于代码中的常数全部要加上0x,因为Ollyice拷贝出来的都是16进制数,对应跳转指令可以用原来的标示符号，如jnz short 100022F5，改成jnz short A100022F5，将地址前加上一个字符，否则VC对于这样的跳转会将数字理解成数字而认为是错误代码，而不会根据目标标签自动计算偏移量。
B. 堆栈的平衡
由于VC默认为函数生成了保护寄存器的代码，也就是进行了寄存器压栈操作，这样栈顶就可能改变，因此拷贝过来的汇编代码中基于栈顶取数据的地址就不对了，因为堆栈栈顶已经被VC默认保护堆栈的PUSH指令改变了。最简单的做法就是先平衡堆栈，也就是先弹出压栈的寄存器，这样拷贝过来的汇编代码在函数内部运行的环境就是干净的，无污染的，而VC在DEBUG模式和RELEASE模式为函数生成的保护寄存器的代码是不同的，需要分别处理来平衡堆栈。（注：如果不想VC生成保护寄存器的代码，可以加上关键字：__declspec( naked )，这样就不需要平衡堆栈了，可以连这一步都省了，但是了解编译器的一些行为对内联汇编的成功与否很重要）
C. 地址的处理
对于汇编代码中出现的地址，有些是字符或者整数数组的首地址，需要在全局或者局部建立字符串数组，然后替换成字符数组的地址。对于VC而言，指针类型的变量本身就是地址，因此在汇编代码中直接使用指针名称，而不需要LEA（或者OFFSET伪指令）来计算地址。
D. 函数调用的处理
对于汇编中使用到的函数需要加入其相应的Lib文件，对于Windows Api只需要加入Windows.h文件即可，这样VC才会为使用到的函数加入导入表和函数符号。对于外部DLL中的函数调用需要注意的是，必须使用间接寻址方式调用函数，而不能是立即数地址，也就是使用FirstThunk＋RVA的方式来寻址，由PE加载器动态填充的地址代替实际地址，而FirstThunk＋RVA的地址在编译过程中就可以惟一确定。对于静态连接的函数如printf等这些函数，则使用直接调用方式，调用地址是立即数。而编译器对于有些外部导出函数，采用一个call（立即数）＋ jmp（间接寻址）方式实现。
具体实现过程：
添加需要使用的全局字符串，定义如下:
char *key1="Software\\abc\\def";
char *key2="InstallCode";
由于DEBUG模式VC默认为函数生成了保护寄存器的代码，总共对4个寄存器进行了保护，因此我们在函数的入口处平衡堆栈，代码如下：
__asm
{
pop edi
pop esi
pop ebx
pop ebp
}
如果是RELEASE模式，则只对3个寄存器进行了压栈保护，因此我们在函数的入口处平衡堆栈，两种模式可以合成写成如下的方式：
//还原堆栈,VC为函数默认生成了保护寄存器的代码
#ifdef _DEBUG //DEBUG模式和RELEASE模式生成的保护寄存器的代码不一样
__asm
{
pop edi
pop esi
pop ebx
pop ebp
}
#else
__asm
{
pop edi
pop esi
pop ebp
}
#endif
上面的一段代码，可以使用在函数前面加上__declspec( naked )的方法来替代。
移植的部分代码加到上面的代码后面即可，具体修改如下：
__asm
{
sub esp, 0x10
lea eax, dword ptr [esp]
push esi
push edi
xor edi, edi
push edi
push eax
push edi
push 0x0F003F
push edi
push edi
push edi
push key1 //如果是指针直接使用指针名称，否则使用lea eax, key1; push eax方式
push 0x80000002
call dword ptr [RegCreateKeyExA] //此处不能使用call RegCreateKeyExA,只能进行间接寻址调用
test eax, eax
jnz short A10002300 //使用标签让VC自动计算偏移地址，不能使用纯数组标签
mov esi, dword ptr [esp+0x24]
mov eax, key2
mov ecx, [eax]
mov edx, [eax+4]
mov eax, [eax+8]
test esi, esi
mov dword ptr [esp+0x0C], ecx
mov dword ptr [esp+0x10], edx
mov dword ptr [esp+0x14], eax
je short A10002300 //使用标签让VC自动计算偏移地址
push esi
call dword ptr [lstrlenA] //此处不能使用call lstrlenA，只能进行间接寻址调用
inc eax
lea ecx, dword ptr [esp+0x0C]
mov edx, dword ptr [esp+0x08]
push eax
push esi
push 1
push edi
push ecx
push edx
call dword ptr [RegSetValueExA] //此处不能使用call RegSetValueExA，只能进行间接寻址调用
test eax, eax
jnz short A100022F5
mov edi, 1
A100022F5:
mov eax, dword ptr [esp+0x08]
push eax
call dword ptr [RegCloseKey] //此处不能使用call RegCloseKey，只能进行间接寻址调用
A10002300:
mov eax, edi
pop edi
pop esi
add esp, 0x10
retn 0x0c
}
全部源代码如下：
// PCInfoAPI.cpp : Defines the entry point for the DLL application.
//
#include "stdafx.h"
#define PCInfoAPI_EXPORTS
#ifdef PCInfoAPI_EXPORTS
#define PCInfoAPI_API extern "C" __declspec(dllexport)
#else
#define PCInfoAPI_API __declspec(dllimport)
#endif
BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule,
DWORD ul_reason_for_call,
LPVOID lpReserved
)
{
return TRUE;
}
char *key1="Software\\abc\\def";
char *key2="InstallCode";
PCInfoAPI_API int __stdcall RegistryCode(int a1,int a2,const char * key)
{
//还原堆栈,VC为函数默认生成了保护寄存器的代码
#ifdef _DEBUG //DEBUG模式和RELEASE模式生成的保护寄存器的代码不一样
__asm
{
pop edi
pop esi
pop ebx
pop ebp
}
#else
__asm
{
pop edi
pop esi
pop ebp
}
#endif
__asm
{
sub esp, 0x10
lea eax, dword ptr [esp]
push esi
push edi
xor edi, edi
push edi
push eax
push edi
push 0x0F003F
push edi
push edi
push edi
push key1
push 0x80000002
call dword ptr [RegCreateKeyExA]
test eax, eax
jnz short A10002300
mov esi, dword ptr [esp+0x24]
//mov esi, key
mov eax, key2
mov ecx, [eax]
mov edx, [eax+4]
mov eax, [eax+8]
test esi, esi
mov dword ptr [esp+0x0C], ecx
mov dword ptr [esp+0x10], edx
mov dword ptr [esp+0x14], eax
je short A10002300
push esi
call dword ptr [lstrlenA]
inc eax
lea ecx, dword ptr [esp+0x0C]
mov edx, dword ptr [esp+0x08]
push eax
push esi
push 1
push edi
push ecx
push edx
call dword ptr [RegSetValueExA]
test eax, eax
jnz short A100022F5
mov edi, 1
A100022F5:
mov eax, dword ptr [esp+0x08]
push eax
call dword ptr [RegCloseKey]
A10002300:
mov eax, edi
pop edi
pop esi
add esp, 0x10
retn 0x0c
}
}
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