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从内存中加载并运行exe

2009-9-21 11:47 851 0

摘要: {windows似乎只提供了一种启动进程的方法:即必须从一个可执行文件中加载并启动。而下面这段代码就是提供一种可以直接从内存中启动一个exe的变通办法。用途嘛, 也许可以用来保护你的exe,你可以对要...
关键词: Cardinal 进程 OptionalHeader 外壳 peSecH 内存 Pointer result 运行 基址

{windows似乎只提供了一种启动进程的方法:即必须从一个可执行文件中加载并启动。而下面这段代码就是提供一种可以直接从内存中启动一个exe的变通办法。用途嘛, 也许可以用来保护你的exe,你可以对要保护的 exe 进行任意切分、加密、存储,只要运行时能将exe的内容正确拼接到一块内存中,就可以直接从内存中启动,而不必不安全地去生成一个临时文件再从临时文件启动进程。另外这段代码也提供了一种自己写exe外壳的简单途径,如果能配合其它各种外壳技术就更好地保护你的exe文件。 原理很简单:就是“借尸还魂”,启动一个僵尸进程(NT下可以是自身程序启动的另一个进程),然后在它运行前将其整个替换成内存中的exe内容,待正式运行后执行的就是你的目标代码了。 不过代码中还有一些不尽人意的地方,比如在98下运行会留一个僵尸程序的壳在硬盘上(其实那个僵尸程序本身就是一个完整的可执行程序,直接运行的话只显示一条错误信息然后就退出了)。另外由于客观条件限制,代码没有经过充分测试,只在XP下进行了一些初步测试:普通exe都能正常运行,upx压缩过的exe绝大多数情况下都能运行,只有在不能卸载僵尸外壳时才有问题(upx压缩过的exe没有重定向表,无法加载到其它地址运行)。 如果有bug望告之,如果有更好的方法特别是能解决98下的遗留尾巴的话希望不吝赐教。} { ******************************************************* } { * 从内存中加载并运行exe * } { ******************************************************* } { * 参数: } { * Buffer: 内存中的exe地址 } { * Len: 内存中exe占用长度 } { * CmdParam: 命令行参数(不包含exe文件名的剩余命令行参数)} { * ProcessId: 返回的进程Id } { * 返回值: 如果成功则返回进程的Handle(ProcessHandle), } { 如果失败则返回INVALID_HANDLE_VALUE } { ******************************************************* } unit PEUnit; interface uses windows; function MemExecute(const ABuffer; Len: Integer; CmdParam: string; var ProcessId: Cardinal): Cardinal; implementation //{$R ExeShell.res} // 外壳程序模板(98下使用) typeTImageSectionHeaders = array [0..0] of TImageSectionHeader;PImageSectionHeaders = ^TImageSectionHeaders; { 计算对齐后的大小 }function GetAlignedSize(Origin, Alignment: Cardinal): Cardinal;beginresult := (Origin + Alignment - 1) div Alignment * Alignment;end; { 计算加载pe并对齐需要占用多少内存,未直接使用OptionalHeader.SizeOfImage作为结果是因为据说有的编译器生成的exe这个值会填0 }function CalcTotalImageSize(MzH: PImageDosHeader; FileLen: Cardinal; peH: PImageNtHeaders;peSecH: PImageSectionHeaders): Cardinal;vari: Integer;begin{计算pe头的大小}result := GetAlignedSize(PeH.OptionalHeader.SizeOfHeaders, PeH.OptionalHeader.SectionAlignment); {计算所有节的大小}for i := 0 to peH.FileHeader.NumberOfSections - 1 doif peSecH[i].PointerToRawData + peSecH[i].SizeOfRawData > FileLen then // 超出文件范围beginresult := 0;exit;endelse if peSecH[i].VirtualAddress <> 0 then //计算对齐后某节的大小if peSecH[i].Misc.VirtualSize <> 0 thenresult := GetAlignedSize(peSecH[i].VirtualAddress + peSecH[i].Misc.VirtualSize, PeH.OptionalHeader.SectionAlignment)elseresult := GetAlignedSize(peSecH[i].VirtualAddress + peSecH[i].SizeOfRawData, PeH.OptionalHeader.SectionAlignment)else if peSecH[i].Misc.VirtualSize < peSecH[i].SizeOfRawData thenresult := result + GetAlignedSize(peSecH[i].SizeOfRawData, peH.OptionalHeader.SectionAlignment)elseresult := result + GetAlignedSize(peSecH[i].Misc.VirtualSize, PeH.OptionalHeader.SectionAlignment); end; { 加载pe到内存并对齐所有节 }function AlignPEToMem(const Buf; Len: Integer; var PeH: PImageNtHeaders;var PeSecH: PImageSectionHeaders; var Mem: Pointer; var ImageSize: Cardinal): Boolean;varSrcMz: PImageDosHeader; // DOS头SrcPeH: PImageNtHeaders; // PE头SrcPeSecH: PImageSectionHeaders; // 节表i: Integer;l: Cardinal;Pt: Pointer;beginresult := false;SrcMz := @Buf;if Len < sizeof(TImageDosHeader) then exit;if SrcMz.e_magic <> IMAGE_DOS_SIGNATURE then exit;if Len < SrcMz._lfanew+Sizeof(TImageNtHeaders) then exit;SrcPeH := pointer(Integer(SrcMz)+SrcMz._lfanew);if (SrcPeH.Signature <> IMAGE_NT_SIGNATURE) then exit;if (SrcPeH.FileHeader.Characteristics and IMAGE_FILE_DLL <> 0) or(SrcPeH.FileHeader.Characteristics and IMAGE_FILE_EXECUTABLE_IMAGE = 0)or (SrcPeH.FileHeader.SizeOfOptionalHeader <> SizeOf(TImageOptionalHeader)) then exit;SrcPeSecH := Pointer(Integer(SrcPeH)+SizeOf(TImageNtHeaders));ImageSize := CalcTotalImageSize(SrcMz, Len, SrcPeH, SrcPeSecH);if ImageSize = 0 thenexit;Mem := VirtualAlloc(nil, ImageSize, MEM_COMMIT, PAGE_EXECUTE_READWRITE); // 分配内存if Mem <> nil thenbegin// 计算需要复制的PE头字节数l := SrcPeH.OptionalHeader.SizeOfHeaders;for i := 0 to SrcPeH.FileHeader.NumberOfSections - 1 doif (SrcPeSecH[i].PointerToRawData <> 0) and (SrcPeSecH[i].PointerToRawData < l) thenl := SrcPeSecH[i].PointerToRawData;Move(SrcMz^, Mem^, l);PeH := Pointer(Integer(Mem) + PImageDosHeader(Mem)._lfanew);PeSecH := Pointer(Integer(PeH) + sizeof(TImageNtHeaders)); Pt := Pointer(Cardinal(Mem) + GetAlignedSize(PeH.OptionalHeader.SizeOfHeaders, PeH.OptionalHeader.SectionAlignment));for i := 0 to PeH.FileHeader.NumberOfSections - 1 dobegin// 定位该节在内存中的位置if PeSecH[i].VirtualAddress <> 0 thenPt := Pointer(Cardinal(Mem) + PeSecH[i].VirtualAddress); if PeSecH[i].SizeOfRawData <> 0 thenbegin// 复制数据到内存Move(Pointer(Cardinal(SrcMz) + PeSecH[i].PointerToRawData)^, pt^, PeSecH[i].SizeOfRawData);if peSecH[i].Misc.VirtualSize < peSecH[i].SizeOfRawData thenpt := pointer(Cardinal(pt) + GetAlignedSize(PeSecH[i].SizeOfRawData, PeH.OptionalHeader.SectionAlignment))elsept := pointer(Cardinal(pt) + GetAlignedSize(peSecH[i].Misc.VirtualSize, peH.OptionalHeader.SectionAlignment));// pt 定位到下一节开始位置endelsept := pointer(Cardinal(pt) + GetAlignedSize(PeSecH[i].Misc.VirtualSize, PeH.OptionalHeader.SectionAlignment));end;result := True;end;end; typeTVirtualAllocEx = function (hProcess: THandle; lpAddress: Pointer;dwSize, flAllocationType: DWORD; flProtect: DWORD): Pointer; stdcall; varMyVirtualAllocEx: TVirtualAllocEx = nil; function IsNT: Boolean;beginresult := Assigned(MyVirtualAllocEx);end; { 生成外壳程序命令行 }function PrepareShellExe(CmdParam: string; BaseAddr, ImageSize: Cardinal): string;varr, h, sz: Cardinal;p: Pointer;fid, l: Integer;buf: Pointer;peH: PImageNtHeaders;peSecH: PImageSectionHeaders;beginif IsNT then{ NT 系统下直接使用自身程序作为外壳进程 }result := ParamStr(0) + CmdParamelse begin// 由于98系统下无法重新分配外壳进程占用内存,所以必须保证运行的外壳程序能容纳目标进程并且加载地址一致// 此处使用的方法是从资源中释放出一个事先建立好的外壳程序,然后通过修改其PE头使其运行时能加载到指定地址并至少能容纳目标进程r := FindResource(HInstance, 'SHELL_EXE', RT_RCDATA);h := LoadResource(HInstance, r);p := LockResource(h);l := SizeOfResource(HInstance, r);GetMem(Buf, l);Move(p^, Buf^, l); // 读到内存FreeResource(h);peH := Pointer(Integer(Buf) + PImageDosHeader(Buf)._lfanew);peSecH := Pointer(Integer(peH) + sizeof(TImageNtHeaders));peH.OptionalHeader.ImageBase := BaseAddr; // 修改PE头重的加载基址if peH.OptionalHeader.SizeOfImage < ImageSize then // 目标比外壳大,修改外壳程序运行时占用的内存beginsz := Imagesize - peH.OptionalHeader.SizeOfImage;Inc(peH.OptionalHeader.SizeOfImage, sz); // 调整总占用内存数Inc(peSecH[peH.FileHeader.NumberOfSections-1].Misc.VirtualSize, sz); // 调整最后一节占用内存数end; // 生成外壳程序文件名, 为本程序改后缀名得到的// 由于不想 uses SysUtils (一旦 use 了程序将增大80K左右), 而且偷懒,所以只支持最多运行11个进程,后缀名为.dat, .da0~.da9result := ParamStr(0);result := copy(result, 1, length(result) - 4) + '.dat';r := 0;while r < 10 dobeginfid := CreateFile(pchar(result), GENERIC_READ or GENERIC_WRITE, 0, nil, CREATE_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, 0);if fid < 0 thenbeginresult := copy(result, 1, length(result)-3)+'da'+Char(r+Byte('0'));inc(r);endelse begin//SetFilePointer(fid, Imagesize, nil, 0);//SetEndOfFile(fid);//SetFilePointer(fid, 0, nil, 0);WriteFile(fid, Buf^, l, h, nil); // 写入文件CloseHandle(fid);break;end;end;result := result + CmdParam; // 生成命令行FreeMem(Buf);end;end; { 是否包含可重定向列表 }function HasRelocationTable(peH: PImageNtHeaders): Boolean;beginresult := (peH.OptionalHeader.DataDirectory[IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_BASERELOC].VirtualAddress <> 0)and (peH.OptionalHeader.DataDirectory[IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_BASERELOC].Size <> 0);end; typePImageBaseRelocation= ^TImageBaseRelocation;TImageBaseRelocation = packed recordVirtualAddress: cardinal;SizeOfBlock: cardinal;end; { 重定向PE用到的地址 }procedure DoRelocation(peH: PImageNtHeaders; OldBase, NewBase: Pointer);varDelta: Cardinal;p: PImageBaseRelocation;pw: PWord;i: Integer;beginDelta := Cardinal(NewBase) - peH.OptionalHeader.ImageBase;p := pointer(cardinal(OldBase) + peH.OptionalHeader.DataDirectory[IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_BASERELOC].VirtualAddress);while (p.VirtualAddress + p.SizeOfBlock <> 0) dobeginpw := pointer(Integer(p) + Sizeof(p^));for i := 1 to (p.SizeOfBlock - Sizeof(p^)) div 2 dobeginif pw^ and $F000 = $3000 thenInc(PCardinal(Cardinal(OldBase) + p.VirtualAddress + (pw^ and $0FFF))^, Delta);inc(pw);end;p := Pointer(pw);end;end; typeTZwUnmapViewOfSection = function (Handle, BaseAdr: Cardinal): Cardinal; stdcall; { 卸载原外壳占用内存 }function UnloadShell(ProcHnd, BaseAddr: Cardinal): Boolean;varM: HModule;ZwUnmapViewOfSection: TZwUnmapViewOfSection;beginresult := False;m := LoadLibrary('ntdll.dll');if m <> 0 thenbeginZwUnmapViewOfSection := GetProcAddress(m, 'ZwUnmapViewOfSection');if assigned(ZwUnmapViewOfSection) thenresult := (ZwUnmapViewOfSection(ProcHnd, BaseAddr) = 0);FreeLibrary(m);end;end; { 创建外壳进程并获取其基址、大小和当前运行状态 }function CreateChild(Cmd: string; var Ctx: TContext; var ProcHnd, ThrdHnd, ProcId, BaseAddr, ImageSize: Cardinal): Boolean;varsi: TStartUpInfo;pi: TProcessInformation;Old: Cardinal;MemInfo: TMemoryBasicInformation;p: Pointer;beginFillChar(si, Sizeof(si), 0);FillChar(pi, SizeOf(pi), 0);si.cb := sizeof(si);result := CreateProcess(nil, PChar(Cmd), nil, nil, False, CREATE_SUSPENDED, nil, nil, si, pi); // 以挂起方式运行进程if result thenbeginProcHnd := pi.hProcess;ThrdHnd := pi.hThread;ProcId := pi.dwProcessId; { 获取外壳进程运行状态,[ctx.Ebx+8]内存处存的是外壳进程的加载基址,ctx.Eax存放有外壳进程的入口地址 }ctx.ContextFlags := CONTEXT_FULL;GetThreadContext(ThrdHnd, ctx);ReadProcessMemory(ProcHnd, Pointer(ctx.Ebx+8), @BaseAddr, SizeOf(Cardinal), Old); // 读取加载基址p := Pointer(BaseAddr); { 计算外壳进程占有的内存 }while VirtualQueryEx(ProcHnd, p, MemInfo, Sizeof(MemInfo)) <> 0 dobeginif MemInfo.State = MEM_FREE thenbreak;p := Pointer(Cardinal(p) + MemInfo.RegionSize);end;ImageSize := Cardinal(p) - Cardinal(BaseAddr);end;end; { 创建外壳进程并用目标进程替换它然后执行 }function AttachPE(CmdParam: string; peH: PImageNtHeaders; peSecH: PImageSectionHeaders;Ptr: Pointer; ImageSize: Cardinal; var ProcId: Cardinal): Cardinal;vars: string;Addr, Size: Cardinal;ctx: TContext;Old: Cardinal;p: Pointer;Thrd: Cardinal;beginresult := INVALID_HANDLE_VALUE;s := PrepareShellExe(CmdParam, peH.OptionalHeader.ImageBase, ImageSize);if CreateChild(s, ctx, result, Thrd, ProcId, Addr, Size) thenbeginp := nil;if (peH.OptionalHeader.ImageBase = Addr) and (Size >= ImageSize) then // 外壳进程可以容纳目标进程并且加载地址一致beginp := Pointer(Addr);VirtualProtectEx(result, p, Size, PAGE_EXECUTE_READWRITE, Old);endelse if IsNT then // 98 下失败beginif UnloadShell(result, Addr) then // 卸载外壳进程占有内存// 重新按目标进程加载基址和大小分配内存p := MyVirtualAllocEx(Result, Pointer(peH.OptionalHeader.ImageBase), ImageSize, MEM_RESERVE or MEM_COMMIT, PAGE_EXECUTE_READWRITE);if (p = nil) and hasRelocationTable(peH) then // 分配内存失败并且目标进程支持重定向begin// 按任意基址分配内存p := MyVirtualAllocEx(result, nil, ImageSize, MEM_RESERVE or MEM_COMMIT, PAGE_EXECUTE_READWRITE);if p <> nil thenDoRelocation(peH, Ptr, p); // 重定向end;end;if p <> nil thenbeginWriteProcessMemory(Result, Pointer(ctx.Ebx+8), @p, Sizeof(DWORD), Old); // 重置目标进程运行环境中的基址peH.OptionalHeader.ImageBase := Cardinal(p);if WriteProcessMemory(Result, p, Ptr, ImageSize, Old) then // 复制PE数据到目标进程beginctx.ContextFlags := CONTEXT_FULL;if Cardinal(p) = Addr thenctx.Eax := peH.OptionalHeader.ImageBase + peH.OptionalHeader.AddressOfEntryPoint // 重置运行环境中的入口地址elsectx.Eax := Cardinal(p) + peH.OptionalHeader.AddressOfEntryPoint;SetThreadContext(Thrd, ctx); // 更新运行环境ResumeThread(Thrd); // 执行CloseHandle(Thrd);endelse begin // 加载失败,杀掉外壳进程TerminateProcess(Result, 0);CloseHandle(Thrd);CloseHandle(Result);Result := INVALID_HANDLE_VALUE;end;endelse begin // 加载失败,杀掉外壳进程TerminateProcess(Result, 0);CloseHandle(Thrd);CloseHandle(Result);Result := INVALID_HANDLE_VALUE;end;end;end; function MemExecute(const ABuffer; Len: Integer; CmdParam: string; var ProcessId: Cardinal): Cardinal;varpeH: PImageNtHeaders;peSecH: PImageSectionHeaders;Ptr: Pointer;peSz: Cardinal;beginresult := INVALID_HANDLE_VALUE;if alignPEToMem(ABuffer, Len, peH, peSecH, Ptr, peSz) then beginresult := AttachPE(CmdParam, peH, peSecH, Ptr, peSz, ProcessId);VirtualFree(Ptr, peSz, MEM_DECOMMIT);//VirtualFree(Ptr, 0, MEM_RELEASE);end;end; initializationMyVirtualAllocEx := GetProcAddress(GetModuleHandle('Kernel32.dll'), 'VirtualAllocEx'); end. {写了一个简单程序测试通过:)}program Test; //{$APPTYPE CONSOLE} usesSysUtils,Classes,PEUnit in 'PEUnit.pas';varABuffer: array of byte;Stream: TFileStream;ProcessId: Cardinal;beginStream := TFileStream.Create('HT.exe', fmOpenRead);trySetLength(ABuffer, Stream.Size);Stream.ReadBuffer(ABuffer[0], Stream.Size);MemExecute(ABuffer[0], Stream.Size, '', ProcessId);finallyStream.Free;end;end.
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