Simpler PE-Crypter

[mr_emre_d]

Hiho liebe Leute.

Ich möchte euch heute erklären, wie man in Delphi einen simplen Crypter schreibt !

In diesem Tutorial wird erklärt wie man die ".text" Section einer Exe Datei verschlüsselt, den Einsprungspunkt auf eine von uns selbst geschrieben (ASM) Procedure/Code umleitet, der die Section wieder entschlüsselt und zum orginalen Einsprungspunkt zurückkehrt !

(Nur so nebenbei: in der .text Section befindet sich der eigentliche Code und deshalb habe ich es in diesem Tutorial (unabsichtlich) abwechslend "text" und "code" verwendet - damit meinte ich aber dasselbe)

Voraussetzungen:

• Fortgeschrittene Kenntnisse in Delphi
• Datenstrukturen und Pointer müsstet ihr gut beherrschen
• Assembler sollte kein Fremdwort sein

Zuerst einmal möchte ich euch warnen:

• Es ist ziemlich spät und ich bin sehr müde - ich hoffe mal dass ich nicht viele Fehler mache
• Ich achte meistens nicht auf die Richtigkeit meiner Texte sowohl im Sinne von Rechtschreibung als auch in der Grammatik ! (ich werds aber diesmal versuchen )
• Ich versichere nicht auf 100% Richtigkeit meiner Angaben !
• Dies ist mein allererstes Tutorial !
• "Hier gibt es die Möglichkeit, dass Benutzer, die sich in einem Gebiet (oder mehreren Gebieten) besonders gut auskennen, ihr Wissen detailliert mit den andern teilen." -- ich würde nicht behaupten, dass ich mich besonders gut darin auskenne aber mein Code funktioniert !

Inhaltsangabe:

1. Wichtige Details über eine Exe bzw den verschiedenen Headers
2. Ungefähres Design des Programmes
3. Das Problem mit den Adressen
4. Die Implementierung[/b]

1. Wichtige Details über eine Exe bzw den verschiedenen Headers

Ich hatte nicht gewusst, dass die einzelnen Headers in Delphi schon vordefiniert sind und deshalb
machte ich mich auf die Suche nach bestimmten Artikeln, die diese beschrieben ! Da boten sich einige gute an ! Ihr könnt euch die von wotsit.org besorgen ! Sucht dort nach "PE-Header"
bzw Portable Executable..

Eine Exe ist wie folgt aufgebaut:
(wichtige Teile)

• Dos-Header (Delphi: IMAGE_DOS_SIGNATURE);
• ...Müll...
• NT-Header(s) (Delphi: IMAGE_NT_HEADERS)
• Sections (Delphi: _IMAGE_SECTION_HEADER);
  (unwichtig...)
• Image Pages
• import info
• export info
• fixup info
• resource info
• debug info

Ihr solltet euch diese drei Strukturen einmal genauer anschauen:

Der Dos-Header ist simple aufgebaut und steht am Anfang der Exe:

Delphi-Quellcode:

// alle hier vorgestellten Typen habe ich aus den Dokumentationen extrahiert !
    Signature         : Array[0..1] of Char;   // 4Dh 5Ah (MZ)
    LastPageSize      : Word;  // number of bytes in last page
    FilePages         : Word;  // number of 512 byte pages
    RelocItems        : Word;  // number of entries in table
    HeaderParas       : Word;  // size of header in 16 byte paras
    MinAlloc          : Word;  // minimum memory required in paras
    MaxAlloc          : Word;  // maximum memory wanted in paras
    PreRelocSS        : Word;  // offset in paras to stack segment
    InitialSP         : Word;  // starting SP value
    NegativeChecksum  : Word;  // currently ignored
    PreRelocIP        : Word;  // execution start address
    PreRelocCS        : Word;  // preadjusted start segment
    RelocTableOffset  : Word;  // is offset from start of file)
    OverlayNumber     : Word;  // ignored if not overlay
    Nothing           : Cardinal; // end ...
    Reserved_Unused   : Array[0..6] of Cardinal;
    PEOff             : Cardinal;  // offset of the header at off 60

Für uns sind folgende Einträge wichtig:

• Signature - zum Überprüfen, ob es sich ume eine Exe handelt (bzw Dos Datei)
• PEOff - hier ist der Offset zum eigentlichen Header - dem NT_Header

Der NT-Header (Delphi: IMAGE_NT_HEADERS) besteht seinerseits wiederum aus drei Teilen:

• Signature
• FileHeader]
• OptionalHeader

Für uns sind unter Umständen folgende Einträge wichtig:
FileHeader:
o NumberOfSections - dazu komme ich später

OptionalHeader:
o AddressOfEntryPoint - Einsprungspunkt
o ImageBase - die Adresse, wo die Exe (Image) hingeladen wird

Dann gibts da noch die Sections ! Im Fileheader steht die Anzahl der Sections nämlich in NumberOfSections !
Delphi Deklaration von einer Section:
_IMAGE_SECTION_HEADER

Da der Eintrag "Misc" euch ein wenig verwirren kann, werde ich euch auch diese Struktur erklären

Delphi-Quellcode:

  TSection_Table = packed record
    Object_Name          : Array[0..7] of Char;   
    Virtual_Size         : Cardinal;              
    RVA                  : Cardinal;              
    Physical_Size        : Cardinal;              
    Physical_Offset      : Cardinal;              
    Reloc_Offset         : Cardinal;              
    Line_Numbers         : Cardinal;              
    Relocation_Number    : Word;
    Line_Numbers_Number  : Word;
    Object_Flags         : Cardinal;    
  end;

für uns sind wiedermal folgende Sachen wichtig:
o Object_Name = beinhaltet, so wie der Name schon sagt, den Namen der Section
o Virtual_Size = gibt die virtuelle Größe der Section an (die Größe die es nach dem Laden ins Memory hat)
o RVA = Relative Virtual Address = die Adresse im Memory
Ihr fragt euch nun "auf was relativ" ?
Relativ auf die ImageBase-Adresse !!
o Physical_Size = die Größe in der Exe
o Physical_Offset = Adresse in der Exe
o Object_Flags = Nähere Definition, um was für eine Section es sich handelt - ob es beschreibbar/lesbar/ausführbar/... ist



2. Ungefähres Design des Programmes

Der Crypter muss folgende Schritte durcharbeiten:
1. Lese die komplette Exe ein
2. Prüfe ob die DOS.Signature von der Exe "MZ" lautet - wenn ja, dann fahre fort
3. Ermittle den PEOffset
4. Prüfe ob die NTH.Signature von der Exe "PE" lautet - wenn ja, dann fahre fort
Ermittle wichtige Informationen:
5. ImageBase
6. EntryPoint
7. NumberOfSections
8. Offset von ".text" - Section
9. ermitle die einzelnen Parameter dieser Section
10. Prüfe, ob diese Section einen Code-Cave hat UND ob diese >= unserem (ASM) Decrypter ist
11. Crypte diese Section (in unserem Fall mit Xor MagicNumber)
12. Passe unseren ASM-Code an
13. Füge den ASM-Code an das Ende der Section hinzu
14. setze den neuen Einsprungspunkt (Entrypoint) und passe ggf. Werte an

Im Großen und Ganzen wars das auch schon !



3. Das Problem mit den Adressen

Hier gibts eigentlich nicht viel zu sagen. Ich werds trotzdem tun, da
irgendwie viele an diesem Punkt scheitern:

Um die Adresse einer Sections im Speicher ermitteln zu können müsst
ihr die Imagebase von der Exe kennen und ihr braucht noch die VirtualAddress
der Section !

Die Adresse im Speicher = ImageBase + Section.VirtualAddress



4. Die Implementierung

Folgende Codeschnipsel habe ich aus meinem Projekt, welches ich mit angehangen habe, entnommen !

1. Diesen Schritt müsstet ihr schon alleine hinkriegen xD
Ich empfehle euch, die Daten in ein ByteArray (TByteArr = Array of Byte) zu speichern, da folgende Codeschnipsel darauf aufbauen !

2. Einfach schauen, ob die ersten 2 Bytes = MZ sind :
Result := (Chr(FileData[0]) + Chr(FileData[1])) = 'MZ' 3. Ermitteln von PE_Offset
  P.PE_Offset := PCardinal( @FileData[$3C] )^; Der Offset von PE_Offset im Dos_Header ist $3C = 60 dezimal
Dort lesen wir halt 4 Bytes (PE_Offset = DWord) ein
Ach übrigens - P = TParameters

Delphi-Quellcode:

  TParameters = packed record
    {header:}
    PE_Offset   : Cardinal;  // at $3C in the dos_header
    EntryPoint  : Cardinal;  // offset to org.ep
    ImageBase   : Cardinal;
    SecAlign    : Cardinal;
    {section:}
    Sections    : Word;      // cnt of sections
    CodeOffset  : Cardinal;  // offset to code (.text) : .. and his values:
    VirtualSize : Cardinal;
    VirtualAddr : Cardinal;
    RawSize     : Cardinal;
    RawAddr     : Cardinal;
    SectionCave : Cardinal;
  end;

4. Handelt es sich um einen validen PE-Header ?
  Result := chr( FileData[PEOffset] ) + chr( FileData[PEOffset+1] ) = 'PE'; 5. Hole ImageBase
  P.ImageBase := PCardinal( @FileData[P.PE_Offset+$34] )^; 6. Der Einsprungspunkt wird hier eingelesen
  P.EntryPoint := PCardinal( @FileData[P.PE_Offset+$28] )^;
7. Ermittle die Anzahl der Sections
  P.Sections := PWord( @FileData[P.PE_Offset+6] )^; 8. Offset von ".text" - Section

Delphi-Quellcode:

// ÜbergabeParameter: FileData: TByteArr; SectionName: TObject_Name; var P: Parameters
// -- nur so nebenbei: TObject_Names = Array[0..7] of Char
var
  Section: TSection_Table;
  x: Word;
begin
  P.CodeOffset := P.PE_Offset + $D0;  // 48
  x := 0;
  repeat
    inc( P.CodeOffset, SizeOf( TSection_Table ) );
    Section := PSection_Table( @FileData[P.CodeOffset] )^;
    inc(x);
  until (Section.Object_Name = SectionName) or (x > P.Sections);
  if P.CodeOffset = P.PE_Offset + $D0 then
    P.CodeOffset := 0;

Hier werden die Sections eingelesen und es wird geprüft ob es sich um die
gesuchte Section handelt ! Dies wird solange gemacht, bis man alle Sections durch hat.
Falls nichts gefunden werden konnte, wird 0 zurückgegeben !

9. Ermittle einzelne Werte dieser Section:

Delphi-Quellcode:

// Übergabe Parameter = FileData: TByteArr; var P: TParameters
  with PSection_Table( @FileData[P.CodeOffset] )^ do
    with P do
    begin
      P.VirtualSize := Virtual_Size;
      P.VirtualAddr := RVA;
      P.RawSize     := Physical_Size;
      P.RawAddr     := Physical_Offset;
    end;

10. Cave ermitteln:
Die Größe des Caves kann man wie folgt ermitteln:
RawSize - VirtualSize // RawSize = Physical_Size

11. Crypten der Section

Delphi-Quellcode:

// Übergabe Parameter = var FileData: TByteArr; SectionStart, SectionEnd: Cardinal;
// Magic: Byte 
// Magic wird für die Xor-Verschlüsselung verwendet !
var
  i: Integer;
begin
  for i := SecStart to SecEnd do
    FileData[i] := FileData[i] xor Magic;

12. ASM-Code erstellen und anpassen:
Zuerst einmal erstellen wir einen Container.. ja so nenne ich das - "Container"
Diesen Container befüllen wir nachher mit den gewünschten Adressen und zwar:
SectionStart
SectionEnd
OrginalEntryPoint

Delphi-Quellcode:

  mov  eax,  .codestart // eax := CodeStart ...
  mov  edx,  .codeend
  mov  ecx,  orginal entrypoint
  // mainloop start:
  xor  ss[eax],  magic  // Eax^ := Eax^ xor magic
  inc  eax              // inc( eax )
  cmp  eax,  edx        // if not CodeStart = CodeEnd then
  jne mainloop          // repeat ... springe zurück zu mainloop
  // jmp to entrypoint  // else
  jmp  ecx              // springe zum EntryPoint

Man kann die einzelnen Bytes durch das Debuggen ermitteln:

Code:

     $B8, $00, $00, $00, $00,  
     $BA, $00, $00, $00, $00,  
     $B9, $00, $00, $00, $00,  
     // mainloop start:
     $36, $83, $30, $00,     
     $40,                      
     $39, $D0,                 
     $75, $F7,                 
     // jmp to entrypoint
     $FF, $E1 );

Ich habe ein Array mit diesen Werten befüllt und ein Paar Index-Konstanten deklariert, damit ich später leichter darauf zugreifen kann !
Wie ihr sehen in den ersten 3 Zeilen unseres Code jede Menge Nullen.
Diese werden wie schon erwähnt mit den Adressen befüllt !

Unserer Container-Ersteller Procedure/whatever übergeben wir folgende Parameter:
CodeStart: ImageBase + (Section)VirtualAddr
CodeEnd: ImageBase + (Section)VirtualAddr + (Section)VirtualAddr
EntryPoint: ImageBase + EntryPoint
Magic: Magic ! Dieser Wert muss = Wert, mit dem ihr die Section gecrypted habt, sein !

13. Den "Container" in die Datei einfügen

Delphi-Quellcode:

// Übergabe Parameter: Offset zur Ende der Section
  Move( Stub[0], FileData[Offset], Length(Stub) );

Offset = RawAddr+VirtualSize !!

14. Den neuen Einsprungspunkt setzen und Werte anpassen:
Dazu habe ich mir eine Hilfsfunction Namens "Parameters" geschrieben,
die mir eine TParameters-Struktur mit den übergegebenen Werten
zurück liefert;
Diese Procedure SetSectionParams setzt die Parameter und
was noch wichtig ist:
Es setzt die Flags auf writeable / executable !
Object_Flags := SECTION_WRITEABLE_EXECUTEABLE;

Delphi-Quellcode:

  SetSectionParams( FileData, Params,
    Parameters(PE_Offset, EntryPoint, ImageBase,
    SecAlign, Sections, CodeOffset,
    VirtualSize + Length(Stub), VirtualAddr, RawSize,
    RawAddr, SectionCave) );

den neuen EntryPoint setzen:

Delphi-Quellcode:

// Übergabe Parameter: var FileData: TByteArr; P: Parameters; NexEntryP: Cardinal
  PCardinal( @FileData[P.PE_Offset+$28] )^ := NewEntryP;

NewEntryP = VirtualAddr+VirtualSize



So puh ... War n ganzes Stück Arbeit.

Ich bin erschöpft; Ich hätte nie gedacht, dass Tutorials schreiben so
anstrengend sein können

Ich hoffe auf konstruktive Kritik ! Wie schon ganz am Anfang erwähnt ist dies mein
erstes Tutorial !

Achja: Ich weiß gerade gar nicht wie die ganze Formatierung schlussendlich aussehen wird -> deshalb
werde ich öfters editieren müssen Also wundert euch nicht, wenn ihr eine zweistellige Zahl
unten bei "X - Mal bearbeitet" seht !

Falls es euch gefällt, könnte ich euch noch das Decrypten erklären!

EDIT: Achja bevor ich es vergesse - es gibt keine Fehlerbehandlungen !

MfG und gute Nacht
Emre

[himitsu]

Zitat von Xen:

Zum Rückwärtscode:
Kann man das denn überhaupt so schreiben???

Aber sicher doch.

Schau dir einfach mal den erzeugten Maschienencode an

Die ASM-Befehle verstehen hierbei einige verschiedene Offsets, aber meistens nur in kleineren Bereichen und in Schritten von Zweierpotenzen
und ist auch nicht bei allen Registern gleich. (wenn was nicht geht, dann wird es der Debugger schon bemängeln)

PS: Der Delphi-InlineASM-Code muß ja auch irgendwie in ein Format gebracht werden, welches Intel, AMD und Co. verstehen. Da kann Delphi auch nicht sein eigenes Süppchen kochen, sondern muß sich an die Regeln halten. (ein ASM-Befehl im Code wird in einen ASM-Befehl für die CPU umgewandelt ... da wird nix zusammengeschustert)

Zitat:

Codestelle markieren (Breakpoint setzen) und dann in den CPU - Modus/Ansicht wechseln (STRG+SHIFT+C) und per F7 Stück für Stück durchsteppen!
Ollydbg. wäre natürlich noch angenehmer, aber da muss man zuerst einmal die Stelle finden, was für Anfänger nicht so einfach ist.

Wobei es in Delphi garnicht so einfach ist, einen Bootloader zu debuggen. (sowas war ja auch nie vorgesehn)
Drum ja der Tipp das erstmal als Funktion zu testen, wo man den Haltepunkt direkt im Quellcode setzen kann.
Dort könnte man sogar in Quellcode debuggen und muß nicht unbedingt in die CPU-Ansicht.
Überwachte Ausdrücke lassen sich auch auf Register setzen oder zum Anzeigen von Speicherbereichen nutzen.

[Aphton]

Du hast vollkommen Recht, Himitsu.

@Xen: Mach zuerst mal das, was er vorgeschlagen hat!
Packe deine Ver- und Entschlüsselungsroutine in Proceduren und wende sie an einen Datenblock an. Wenn gilt:
Entschlüsseln(Verschlüsseln(Datenblock)) = Datenblock
dann ist alles in Ordnung!

Edit: Anschließend, falls es nicht daran lag und die Exe immernoch nicht funktioniert, könntest du mal die Exe hier hochladen und ich schaus mir genauer an...
Ansonsten müsstest du halt noch an deinem "Stub" rumpfeilen!