冰琥珀 发表于 2015-4-22 00:42:45

[红盟杯]Windows操作系统学习之——MBR调试(一)

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#Title    : Windows操作系统学习之——MBR调试(一)
#Time   :2015年04月22日
#Team:ihonker Team
#Author : 冰琥珀
#首发   :52pojie 投稿至 ihonker.org
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        以前的帐号居然还在,既然如此,就来支持下吧

        关于MBR的调试,网上也有好多帖子了,这个帖子也只是把我的学习过程分享出来,如果可以,我会从MBR开始,一步一步的去调试,去学习Windows操作系统,同时也把这个过程分享出来。闲话不多说了,开始进入主题。
        目前用到的工具:
        虚拟机:VMware
        系统:ReactOS.0.3.15(安装win7 32位或者XP系统也可以用这个方法调试,这里选择ReactOS是为了后面的调试做准备)
        调试工具:IDA    首先设置虚拟机。在VMware创建的系统文件夹下找到.vmx文件,用记事本打开,添加如下配置信息
debugStub.listen.guest32 = "TRUE"
debugStub.hideBreakpoints = "TRUE"
bios.bootDelay = "3000"
        然后设置IDA。打开IDA,Debugger-->Attach-->Remote GDB debugger,在弹出的对话框进行如下设置

        启动虚拟机后,再点击IDA弹出的对话框的"OK"按钮,选择第一个进程,点"OK",如下图

        进入调试窗口后,转到0x7c00处,按"F2"下断点,然后按"F9"运行程序,当程序断下来之后,按"Alt+s",选择16位编码,这时反汇编可能会变成一堆数据,我们只要将其选中(446个字节),然后按“C”,选择“Force”,将数据强行转换成代码即可。

        接下来就开始我们的调试了,先看下面的代码
MEMORY:7C00 loc_7C00:                               ; CODE XREF: MEMORY:loc_7CAEJ
MEMORY:7C00               cli
MEMORY:7C01               cld
MEMORY:7C02               xor   ax, ax
MEMORY:7C04               mov   ss, ax
MEMORY:7C06               mov   ds, ax
MEMORY:7C08               mov   bp, 7C00h
MEMORY:7C0B               lea   sp,
MEMORY:7C0E               sti
MEMORY:7C0F               mov   ax, 1FE0h
MEMORY:7C12               mov   es, ax
MEMORY:7C14               assume es:nothing
MEMORY:7C14               mov   si, bp
MEMORY:7C16               mov   di, bp
MEMORY:7C18               mov   cx, 100h
MEMORY:7C1B               rep movsw               ; 把MBR移动到1FE0h:7C00h处
MEMORY:7C1D               jmp   far ptr 1FE0h:7C22h
        这段代码很简单,就是把MBR拷贝到1FE0h:7C00h处,然后跳转到1FE0h:7C22h继续执行。接下来是在分区表中查找活动分区,看代码
MEMORY:27A22 loc_27A22:                              ; CODE XREF: MEMORY:7C1DJ
MEMORY:27A22               mov   ds, ax
MEMORY:27A24               assume ds:MEMORY
MEMORY:27A24               mov   ss, ax
MEMORY:27A26               assume ss:MEMORY
MEMORY:27A26               xor   ax, ax
MEMORY:27A28               mov   es, ax
MEMORY:27A2A               lea   di,    ; 获取分区表地址
MEMORY:27A2E               test    byte ptr , 80h ; 是否是活动分区
MEMORY:27A31               jnz   short loc_7AA0
MEMORY:27A33               add   di, 10h         ; 每个分区表项大小为16个字节
MEMORY:27A36               cmp   di, 7DFEh       ; 分区表搜索是否结束
MEMORY:27A3A               jb      short loc_7A2E
        这里需要对MBR有所了解才行。MBR是磁盘的第一个扇区,占512个字节(每个扇区都是512个字节)。前446个字节是引导代码,接下来的64个字节是分区表,共四个表项,最后两个字节是结束标志0xAA55。分区表每个表项16个字节,第一个字节是分区标记,表示这个分区是不是活动分区(0x80为活动分区,否则为0)。如下图所示

        上面这段代码就是检测每个分区表项的第一个字节是不是0x80,如果是就跳转。我们接下来看跳转过去的代码
MEMORY:27AA0               call    loc_7AB3
MEMORY:27AA3               jb      short loc_7A5B
MEMORY:27AA5               cmp   es:word_7DFE, 0AA55h
MEMORY:27AAC               jnz   short loc_7A7F
MEMORY:27AAE               jmp   far ptr loc_7C00
       跳转过来就是一个call,我们跟进去看看。
MEMORY:27AB3               mov   bx, 55AAh
MEMORY:27AB6               mov   ah, 41h ; 'A'
MEMORY:27AB8               int   13h             ; DISK - Check for INT 13h Extensions
MEMORY:27AB8                                       ; BX = 55AAh, DL = drive number
MEMORY:27AB8                                       ; Return: CF set if not supported
MEMORY:27AB8                                       ; AH = extensions version
MEMORY:27AB8                                       ; BX = AA55h
MEMORY:27AB8                                       ; CX = Interface support bit map
MEMORY:27ABA               jb      short loc_7AEE
MEMORY:27ABC               cmp   bx, 0AA55h
MEMORY:27AC0               jnz   short loc_7AEE
MEMORY:27AC2               test    cl, 1
MEMORY:27AC5               jz      short loc_7AEE
MEMORY:27AC7               jmp   short loc_7AD9
        这里其实是检测int 13h的拓展功能可不可以用,如果可用,则跳转到1FE0h:7AD9h处,否则跳转到1FE0h:7AEEh处。我们先来看1FE0h:7AEEh处的代码
MEMORY:27AEE               mov   ax, 204h
MEMORY:27AF1               mov   bx, 7C00h
MEMORY:27AF4               mov   cx,    ;di为分区表首地址
MEMORY:27AF7               mov   dh,
MEMORY:27AFA               int   13h             ; DISK - READ SECTORS INTO MEMORY
MEMORY:27AFA                                       ; AL = number of sectors to read, CH = track, CL = sector
MEMORY:27AFA                                       ; DH = head, DL = drive, ES:BX -> buffer to fill
MEMORY:27AFA                                       ; Return: CF set on error, AH = status, AL = number of sectors read
MEMORY:27AFC               retn
       这里其实是使用了int 13h来读取扇区数据(不是拓展功能),先来看看介绍:
int 13h,ah=02h 读扇区说明:
调用此功能将从磁盘上把一个或更多的扇区内容读进存贮器。因为这是一个
低级功能,在一个操作中读取的全部扇区必须在同一条磁道上(磁头号和磁道号
相同)。BIOS不能自动地从一条磁道末尾切换到另一条磁道开始,因此用户必须
把跨多条磁道的读操作分为若干条单磁道读操作。
入口参数:
AH=02H 指明调用读扇区功能。
AL 置要读的扇区数目,不允许使用读磁道末端以外的数值,也不允许
使该寄存器为0。
DL 需要进行读操作的驱动器号。
DH 所读磁盘的磁头号。
CH 磁道号的低8位数。
CL 低5位放入所读起始扇区号,位7-6表示磁道号的高2位。
ES:BX 读出数据的缓冲区地址。
返回参数:
如果CF=1,AX中存放出错状态。读出后的数据在ES:BX区域依次排列。
详情请参见磁盘错误状态返回码一文。
        由此可知,上面的代码是读取4个扇区的数据到1FE0h:7C00h处,读取的偏移由分区表的起始CHS确定。接下来我们来看1FE0h:7AD9h处的代码
MEMORY:27AC9               db10h
MEMORY:27ACA               db    0
MEMORY:27ACB               db    4
MEMORY:27ACC               db    0
MEMORY:27ACD               db    0
MEMORY:27ACE               db7Ch ; |
MEMORY:27ACF               db    0
MEMORY:27AD0               db    0
MEMORY:27AD1 word_27AD1      dw 0                  ; DATA XREF: MEMORY:7CDCw
MEMORY:27AD3 word_27AD3      dw 0                  ; DATA XREF: MEMORY:loc_7CE2w
MEMORY:27AD5               db    0
MEMORY:27AD6               db    0
MEMORY:27AD7               db    0
MEMORY:27AD8               db    0
MEMORY:27AD9 ; ---------------------------------------------------------------------------
MEMORY:27AD9               mov   ax,
MEMORY:27ADC               mov   word_7CD1, ax
MEMORY:27ADF               mov   ax,
MEMORY:27AE2               mov   word_7CD3, ax
MEMORY:27AE5               mov   ax, 4200h
MEMORY:27AE8               mov   si, 7CC9h
MEMORY:27AEB               int   13h             ; DISK - IBM/MS Extension - EXTENDED READ (DL - drive, DS:SI - disk address packet)
MEMORY:27AED               retn
        这里其实也是读取扇区数据,不过使用的是int 13h的拓展功能来读取。我们先来了解下int 13h的拓展功能怎么读取数据
入口:
AH = 42h
DL = 驱动器号
DS:SI = 磁盘地址数据包(Disk Address Packet)

返回:
CF = 0,AH = 0 成功
CF = 1,AH = 错误码

    这里涉及到一个结构体,我们先看这个结构体:
struct DAP{
      BYTE      PacketSize;                //数据包尺寸,固定为0x10
      BYTE      Reserved;                //保留
      WORD      BlockCount;                //要传输的扇区数
      WORD      BufferOffset;      //传输缓冲区偏移地址
      WORD      BufferSegment;      //传输缓冲区段地址
      DWORD      LBNLow;                //要读取数据的起始扇区号低位
      DWORD      LBNHigh;                //要读取数据的起始扇区号高位
};

        这个结构体就是上面MEMORY:27AC9开始的数据,在读取的时候,把这个结构体的地址传给si,然后调用int 13h来读取。上面这两段代码其实读取的是活动分区的引导扇区数据(每个分区的第一个扇区都分区引导扇区,这里要和MBR区分开来)。读完之后,程序反回继续前面的call下面的代码
MEMORY:27AA3               jb      short loc_7A5B
MEMORY:27AA5               cmp   es:word_7DFE, 0AA55h
MEMORY:27AAC               jnz   short loc_7A7F
MEMORY:27AAE               jmp   far ptr loc_7C00
        这里其实是检测分区引导扇区是否正确读取,如果正确读取则跳转去执行分区引导扇区的代码(这里是jmp far ptr loc_7C00)。
    额……就先写到这吧。因为执行分区引导代码会涉及到文件系统的一些东西,我们分开来分享,不然一个帖子一大堆东西,大家也没耐心看。感兴趣的童鞋可以按照上面的方法自己去调试下代码。

这盐有点咸 发表于 2015-4-22 10:30:47

大牛是要出逆向分析的套餐么

冰琥珀 发表于 2015-4-22 10:56:24

这盐有点咸 发表于 2015-4-22 10:30
大牛是要出逆向分析的套餐么

只是分享下学习的过程

Linda 发表于 2015-4-24 22:57:36

你在写快播?

CHRIS 发表于 2015-6-28 08:56:16

还是不错的哦,顶了

yusiii 发表于 2015-6-28 09:32:15

学习学习技术,加油!

xiaoqqf4 发表于 2015-6-28 12:23:13

borall 发表于 2015-6-28 12:59:09

感谢楼主的分享~

ayang 发表于 2015-6-29 02:50:20

支持中国红客联盟(ihonker.org)

borall 发表于 2015-6-29 06:45:17

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