复盘一下2022的腾讯游戏安全比赛。
初赛
题目说明
这里有一个画了flag的小程序，可好像出了点问题，flag丢失了，需要把它找回来。
题目
找回flag样例：
要求：
- 不得直接patch系统组件实现绘制（如：直接编写D3D代码绘制flag），只能对题目自身代码进行修改或调用。
- 找回的flag需要和预期图案（包括颜色）一致，如果绘制结果存在偏差会扣除一定分数。
- 赛后需要提交找回flag的截图和解题代码或文档进行评分。
评分标准：
根据提交截图和代码文档的时间作为评分依据。
解题过程
先打开所给的程序，发现输出 ACE 的 LOGO 过一会后会消失。
IDA，打开找到 WinMain 函数，找到消息循环函数，分析主体逻辑
看到主体的函数
有一个初始化的操作，会分配一片可读可写可执行（#define PAGE_EXECUTE_READWRITE 0x40）内存并将代码拷贝过去，主要有 140005040 和 140006350 两个地址的代码。
第一段拷贝完成之后可以发现它 PATCH 了函数开头的几个字节，应该是防静态分析的，而且看字节大概是 PUSH,POP 指令。
下面可以看到记录了当前的时刻，如果发现起始时刻与当前时刻超过了 4000（4000MS）那么执行下面的指令，这里根据开始的运行大概能猜测出来应该就是停止绘制的代码了。
最后调用 shellcode+0x650 的代码作为入口，下面可以尝试跟一下这个函数，这里可以采用静态修改代码为真实代码，也可以动调执行到这里的时候反编译。
直接跟到入口，可以很明显地发现函数入口往后有一段对自身的调用
看地址是 shellcode+0x420，跟过去，重建函数，是一个很标准的虚拟机流程
虚拟机的代码存在于 shellcode+0x1301 的地址，也就是第二次拷贝得到的代码。
根据自己的理解还原了一下虚拟机的流程：
- op0：Stack[0]+=Stack[1]
- op1：Stack[0]-=Stack[1]
- op2 num1,num2：Stack[num2]=Stack[num1]
- op3 num1,num2：Stack[num2]=num1
- op4 num：这里的操作很神奇，会把栈中第一个值赋值为
num^'ACE'，第二个值赋值为一个很复杂的运算。
- op5：调用 shellcode 头部的函数。
- op6：调用 shellcode 头部的函数，与上一个唯一的区别是第五个参数。
- op7：退出
而这里的 v16-v18 大概率也是 op2 和 op3 会操作到的，也算栈中的值。
这里很容易猜测 op5 和 op6 应该是绘制函数的代码。
FFFF00 刚好是黄色的代码，将取色器放置在程序上也能发现蓝色的代码是 2DDBE7，和这里的颜色代码差了一点，但是可以尝试修改一下。
CE 找到这个位置，将代码修改一下
这里我直接把它改成 000000 也就是黑色，直接跳出来。
然后执行完下面的代码，发现输出变成黑色了
那么主要肯定是要分析 shellcode+0 处的函数代码了（看不懂直接放弃）。
虽然看不懂，但是已经知道里面传的一个值是颜色了，去分析分析其他参数的含义就可以了。这里最好的一个办法应该是 hook，去打印它的参数，为了方便可以把它限时输出这点 PATCH 了。
这个直接去找到它的跳转让它永远跳转或者永远不跳转就行了，这里是改成永远跳转，90 加前面，偏移可以不用动。
写一个 DLL 去做 HOOK，主要去 HOOK shellcode，这个地址通过全局变量可以获得（2022游戏安全技术竞赛初赛.exe+0x8308）。
64 位的程序hook一般直接用 inline 或者 hotfix 或者无痕，个人感觉 hotfix 实现起来简单，但是个人更喜欢 inline hook，因为它 windows 消息的机制，会不停地打印数据，因此加全局变量限制输出前 100 次调用的结果。
注入器（基本通用的）：
#include<windows.h>
#include<iostream>
#include<time.h>
#include<stdlib.h>
#include<TlHelp32.h>
#define EXEFILEW L"2022游戏安全技术竞赛初赛.exe"
#define EXEFILE "2022游戏安全技术竞赛初赛.exe"
DWORD old;
SIZE_T written;
DWORD FindProcess() {
HANDLE hSnap = CreateToolhelp32Snapshot(TH32CS_SNAPPROCESS, 0);
PROCESSENTRY32 pe32;
pe32 = { sizeof(pe32) };
BOOL ret = Process32First(hSnap, &pe32);
while (ret)
{
if (!wcsncmp(pe32.szExeFile, EXEFILEW, lstrlen(EXEFILEW))) {
printf("找到程序 %s ,PID=%d\n", EXEFILE, pe32.th32ProcessID);
return pe32.th32ProcessID;
}
ret = Process32Next(hSnap, &pe32);
}
return 0;
}
void InjectModule(DWORD ProcessId, const char* szPath)
{
HANDLE hProcess = OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS, FALSE, ProcessId);
printf("进程句柄:%p\n", hProcess);
LPVOID lpAddress = VirtualAllocEx(hProcess, NULL, 0x100, MEM_COMMIT | MEM_RESERVE, PAGE_READWRITE);
SIZE_T dwWriteLength = 0;
WriteProcessMemory(hProcess, lpAddress, szPath, strlen(szPath), &dwWriteLength);
HANDLE hThread = CreateRemoteThread(hProcess, NULL, NULL, (LPTHREAD_START_ROUTINE)LoadLibraryA, lpAddress, NULL, NULL);
WaitForSingleObject(hThread, -1);
VirtualFreeEx(hProcess, lpAddress, 0, MEM_RELEASE);
CloseHandle(hProcess);
CloseHandle(hThread);
}
int main() {
DWORD ProcessId = FindProcess();
while (!ProcessId) {
printf("未找到%s程序，等待两秒中再试\n",EXEFILE);
Sleep(2000);
ProcessId = FindProcess();
}
InjectModule(ProcessId, "C:\\Users\\xia0ji233\\source\\repos\\T2022Pre\\x64\\Debug\\hack.dll");
}
用于 HOOK 的 DLL：
// dllmain.cpp : 定义 DLL 应用程序的入口点。
#include "pch.h"
#include <Windows.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
typedef __int64 (*Func)(int a1, int a2, int a3, int a4, int a5, __int64 a6, __int64 a7, __int64 a8, __int64 a9, __int64 a10);
__int64 GetBaseAddr() {
HMODULE hMode = GetModuleHandle(nullptr);
return (__int64)hMode;
}
void* shellcode = 0;
BYTE HookCode[] = {
0x48,0xB8,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, //mov rax,xxx
0xFF,0xE0 //jmp rax
};
BYTE OriginCode[0x50];
size_t HookLen = 12;
__int64 times = 100;
__int64 HackShellcode(int a1, int a2, int a3, int a4, int a5, __int64 a6, __int64 a7, __int64 a8, __int64 a9, __int64 a10) {
memcpy(shellcode, OriginCode,HookLen); //unhook
//
int x = a1, y = a2;
__int64 ret=(*(Func)shellcode)(x, y, a3, a4, 0xFFFF0000, a6, a7, a8, a9, a10);
times--;
if (times>0) {
printf("call shellcode(%d,%d,%d,%d,%d,%p,%p,%p,%p,%p)\n",x, y, a3, a4, a5, a6, a7, a8, a9, a10);
}
memcpy(shellcode, HookCode, HookLen); //rehook
return ret;
}
void HookShellcode() {
__int64 base = GetBaseAddr();
__int64 Ptr = base + 0x8308;
shellcode = (void*)(*(__int64*)Ptr);
while (!shellcode) {
shellcode = (void*)(*(__int64*)Ptr);
printf("Find shellcode Fail\n");
Sleep(200);
}
printf("shellcode addr=%p\n", shellcode);
memcpy(OriginCode, shellcode,HookLen); //saved
Func FuncPtr = HackShellcode;
*(__int64*)(HookCode + 2) = (__int64)FuncPtr; //construct
memcpy(shellcode, HookCode, HookLen); //hook
}
BOOL APIENTRY DllMain( HMODULE hModule,
DWORD ul_reason_for_call,
LPVOID lpReserved
)
{
switch (ul_reason_for_call)
{
case DLL_PROCESS_ATTACH:
AllocConsole();
freopen("CONOUT$", "w", stdout);
HookShellcode();
case DLL_THREAD_ATTACH:
case DLL_THREAD_DETACH:
case DLL_PROCESS_DETACH:
break;
}
return TRUE;
}
首先是为了输出方便创建一个终端定向标准输出，然后 IO 函数就能往终端打印了。
hook 其实就是覆盖函数头，劫持到自己的函数里面，打印出参数之后把钩子去掉，恢复回原来的样子，再去正常调用，调用结束之后重新挂回钩子，要实现输出前100条的话最后不要重新挂钩子就行。
结果（PS：输出是正常的，但是我强制都改成黄色绘制了）：
因为前几个参数是 __int32 类型的，所以直接换 %d 打印一下，这里放一下部分的数据：
shellcode addr=000001C5654B0000
call shellcode(-950,50,-14703700,1248208,ffffff00,000001C56640AC28,000001C5701C78B0,000001C5665CA4D8,000001C5704025C8,000001C570402D88)
call shellcode(50,-390,1822057,-1524539,ffffff00,000001C56640AC28,000001C5701C78B0,000001C5665CA4D8,000001C5704025C8,000001C570402D88)
call shellcode(-950,170,-7425437,14227863,ffffff00,000001C56640AC28,000001C5701C78B0,000001C5665CA4D8,000001C5704025C8,000001C570402D88)
call shellcode(50,230,1897472,15215384,ffffff00,000001C56640AC28,000001C5701C78B0,000001C5665CA4D8,000001C5704025C8,000001C570402D88)
call shellcode(-950,-210,3743658,7267794,ffffff00,000001C56640AC28,000001C5701C78B0,000001C5665CA4D8,000001C5704025C8,000001C570402D88)
call shellcode(50,350,966258,14122466,ffffff00,000001C56640AC28,000001C5701C78B0,000001C5665CA4D8,000001C5704025C8,000001C570402D88)
call shellcode(-890,-270,463184,7666472,ffffff00,000001C56640AC28,000001C5701C78B0,000001C5665CA4D8,000001C5704025C8,000001C570402D88)
call shellcode(170,-270,-2474473,12856971,ffffff00,000001C56640AC28,000001C5701C78B0,000001C5665CA4D8,000001C5704025C8,000001C570402D88)
call shellcode(-770,230,3460907,-13492529,ffffff00,000001C56640AC28,000001C5701C78B0,000001C5665CA4D8,000001C5704025C8,000001C570402D88)
call shellcode(110,-390,-5989351,14280177,ffffff00,000001C56640AC28,000001C5701C78B0,000001C5665CA4D8,000001C5704025C8,000001C570402D88)
call shellcode(-830,170,-3514649,12856715,ffffff00,000001C56640AC28,000001C5701C78B0,000001C5665CA4D8,000001C5704025C8,000001C570402D88)
call shellcode(650,50,15384343,11002795,ff2ddbe7,000001C56640AC28,000001C5701C78B0,000001C5665CA4D8,000001C5704025C8,000001C570402D88)
call shellcode(590,110,12856715,13307703,ff2ddbe7,000001C56640AC28,000001C5701C78B0,000001C5665CA4D8,000001C5704025C8,000001C570402D88)
call shellcode(530,170,14096303,2054931,ff2ddbe7,000001C56640AC28,000001C5701C78B0,000001C5665CA4D8,000001C5704025C8,000001C570402D88)
call shellcode(470,230,12869865,15314261,ff2ddbe7,000001C56640AC28,000001C5701C78B0,000001C5665CA4D8,000001C5704025C8,000001C570402D88)
call shellcode(410,290,13085065,12188981,ff2ddbe7,000001C56640AC28,000001C5701C78B0,000001C5665CA4D8,000001C5704025C8,000001C570402D88)
call shellcode(470,290,11235584,6581496,ff2ddbe7,000001C56640AC28,000001C5701C78B0,000001C5665CA4D8,000001C5704025C8,000001C570402D88)
call shellcode(530,290,12847529,3263901,ff2ddbe7,000001C56640AC28,000001C5701C78B0,000001C5665CA4D8,000001C5704025C8,000001C570402D88)
call shellcode(710,50,14122635,3090291,ff2ddbe7,000001C56640AC28,000001C5701C78B0,000001C5665CA4D8,000001C5704025C8,000001C570402D88)
call shellcode(770,50,14265601,10052917,ff2ddbe7,000001C56640AC28,000001C5701C78B0,000001C5665CA4D8,000001C5704025C8,000001C570402D88)
call shellcode(830,50,3793238,14305830,ff2ddbe7,000001C56640AC28,000001C5701C78B0,000001C5665CA4D8,000001C5704025C8,000001C570402D88)
call shellcode(710,110,1253500,3434568,ff2ddbe7,000001C56640AC28,000001C5701C78B0,000001C5665CA4D8,000001C5704025C8,000001C570402D88)
call shellcode(770,170,13177867,745383,ff2ddbe7,000001C56640AC28,000001C5701C78B0,000001C5665CA4D8,000001C5704025C8,000001C570402D88)
可以发现，前两个参数应该是坐标（我猜的），但是出现了负值，也就是打印到了屏幕外面，而且都是黄色的点会出现这种情况，导致了 FLAG 打印不出来，因此尝试在 hook 层面修复这个 bug，把所有的负值翻转，但是发现并没什么用，说明bug应该不止那么简单，还得再分析分析。
首先就是想看看它一轮有多少个点，直接建个 set 去输出就行，把所有点保存下来。
DLL代码：
// dllmain.cpp : 定义 DLL 应用程序的入口点。
#include "pch.h"
#include <Windows.h>
#include <set>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
std::set<std::pair<int, int>>s;
typedef __int64 (*Func)(int a1, int a2, int a3, int a4, int a5, __int64 a6, __int64 a7, __int64 a8, __int64 a9, __int64 a10);
__int64 GetBaseAddr() {
HMODULE hMode = GetModuleHandle(nullptr);
return (__int64)hMode;
}
void* shellcode = 0;
BYTE HookCode[] = {
0x48,0xB8,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, //mov rax,xxx
0xFF,0xE0 //jmp rax
};
BYTE OriginCode[0x50];
size_t HookLen = 12;
__int64 times = 100;
void printset() {
for (auto k : s) {
printf("(%d,%d)\n", k.first, k.second);
}
}
__int64 HackShellcode(int a1, int a2, int a3, int a4, int a5, __int64 a6, __int64 a7, __int64 a8, __int64 a9, __int64 a10) {
static int flag = 1;
memcpy(shellcode, OriginCode,HookLen); //unhook
//
int x = a1, y = a2;
__int64 ret=(*(Func)shellcode)(x, y, a3, a4, a5, a6, a7, a8, a9, a10);
times--;
if (times>0) {
printf("call shellcode(%d,%d,%d,%d,%x,%p,%p,%p,%p,%p)\n",x, y, a3, a4, a5, a6, a7, a8, a9, a10);
}
int presize = s.size();
s.insert({ x,y });
if (s.size() == presize) {
if (flag) {
printset();
flag = 0;
}
}
memcpy(shellcode, HookCode, HookLen); //rehook
return ret;
}
void HookShellcode() {
__int64 base = GetBaseAddr();
__int64 Ptr = base + 0x8308;
shellcode = (void*)(*(__int64*)Ptr);
while (!shellcode) {
shellcode = (void*)(*(__int64*)Ptr);
printf("Find shellcode Fail\n");
Sleep(200);
}
printf("shellcode addr=%p\n", shellcode);
memcpy(OriginCode, shellcode,HookLen); //saved
Func FuncPtr = HackShellcode;
*(__int64*)(HookCode + 2) = (__int64)FuncPtr; //construct
memcpy(shellcode, HookCode, HookLen); //hook
}
BOOL APIENTRY DllMain( HMODULE hModule,
DWORD ul_reason_for_call,
LPVOID lpReserved
)
{
switch (ul_reason_for_call)
{
case DLL_PROCESS_ATTACH:
AllocConsole();
freopen("CONOUT$", "w", stdout);
HookShellcode();
case DLL_THREAD_ATTACH:
case DLL_THREAD_DETACH:
case DLL_PROCESS_DETACH:
break;
}
return TRUE;
}
输出：
(-950,-210)
(-950,50)
(-950,170)
(-890,-270)
(-830,170)
(-770,230)
(50,-390)
(50,230)
(50,350)
(110,-390)
(170,-270)
(410,290)
(470,230)
(470,290)
(530,170)
(530,290)
(590,110)
(650,50)
(710,50)
(710,110)
(770,50)
(770,170)
(830,50)
(830,230)
(890,290)
(950,50)
(950,290)
(1010,50)
(1010,110)
(1010,290)
(1070,50)
(1070,170)
(1070,290)
(1130,50)
(1130,170)
(1130,230)
(1190,170)
(1190,290)
(1250,170)
(1250,290)
(1310,290)
(1370,290)
一共是 42 个点，而数了一下它题目给的正确的点数刚好也是42个，黄点是有 11 个， 蓝点有 31 个。
但是稍微改了一下第一个第二个参数发现点会直接消失，看样子是跟第三个第四个参数会有关系。
通过左右参数的比对观察一下，正确调用时的这些局部变量分别是多少，看看能不能找到点关系（放弃）。
还是选择自己写一个虚拟机去跑。
代码太长了不放了，可以自己去 dump，我写一下我自己的虚拟机调试流程：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
int code[1855]; //...
int main(){
int RIP=0;
int reg;
int Stack[50];
int v13,v14;
printf("start\n");
memset(Stack,0,sizeof(Stack));
Stack[8]=Stack[9]=50;//截图中忘了这一句，不要忘了加上
while(RIP<=0x1301){
//printf("execute opcode=%d RIP=%d\n",code[RIP],RIP);
int opcode=code[RIP];
RIP++;
switch (opcode) {
case 0:
Stack[0]+=Stack[1];
printf("stack[0]=%d+%d\n",Stack[0],Stack[1]);
break;
case 1:
Stack[0]-=Stack[1];
printf("stack[0]=%d-%d\n",Stack[0],Stack[1]);
break;
case 2:
Stack[code[RIP+1]]=Stack[code[RIP]];
printf("Stack[%d]=Stack[%d]=%d\n",code[RIP+1],code[RIP],Stack[code[RIP]]);
RIP+=2;
break;
case 3:
Stack[code[RIP+1]]=code[RIP];
printf("Stack[%d]=%d\n",code[RIP+1],code[RIP]);
RIP+=2;
break;
case 4:
v13=Stack[0];
v14=Stack[0]*(Stack[1]+1);
printf("Origin: Stack[0]=%d Stack[1]=%d ",Stack[0],Stack[1]);
Stack[0]=code[RIP]^0x414345;
Stack[1]=((Stack[0] ^ (Stack[1] + v13)) % 256+ (((Stack[0] ^ (v13 * Stack[1])) % 256 + (((Stack[0] ^ (Stack[1] + v14)) % 256) << 8)) << 8));
printf("Target: Stack[0]=%d Stack[1]=%d\n",Stack[0],Stack[1]);
RIP+=1;
break;
case 5:
printf("paint(%d,%d,%d,%d,0xFFFFFF00);\n",Stack[4],Stack[5],Stack[6],Stack[7]);
break;
case 6:
printf("paint(%d,%d,%d,%d,0xFF2DDBE7);\n",Stack[4],Stack[5],Stack[6],Stack[7]);
break;
case 7:
printf("exit\n");
exit(0);
default:
exit(0);
break;
}
}
}
运行之后发现了一点：
第三个和第四个参数分别为用 opcode==4 时候的 x 和 y 的坐标运算得到的值。
试试看利用 opcode=4 的流程能否让程序任意位置输出色块。
v13=x;
v14=x*(y+1);
a3=operand^0x414345;
a4=((x ^ (y + v13)) % 256+ (((x ^ (v13 * y)) % 256 + (((x ^ (y + v14)) % 256) << 8)) << 8));
因为每次的这个操作数都不同，这里选取第一个错误坐标 -950 50 来绘制，利用这里的逻辑去做。
DLL代码：
// dllmain.cpp : 定义 DLL 应用程序的入口点。
#include "pch.h"
#include <Windows.h>
#include <set>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
std::set<std::pair<int, int>>s;
typedef __int64 (*Func)(int a1, int a2, int a3, int a4, int a5, __int64 a6, __int64 a7, __int64 a8, __int64 a9, __int64 a10);
__int64 GetBaseAddr() {
HMODULE hMode = GetModuleHandle(nullptr);
return (__int64)hMode;
}
void* shellcode = 0;
BYTE HookCode[] = {
0x48,0xB8,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, //mov rax,xxx
0xFF,0xE0 //jmp rax
};
BYTE OriginCode[0x50];
size_t HookLen = 12;
__int64 times = 100;
void printset() {
for (auto k : s) {
printf("(%d,%d)\n", k.first, k.second);
}
}
__int64 HackShellcode(int a1, int a2, int a3, int a4, int a5, __int64 a6, __int64 a7, __int64 a8, __int64 a9, __int64 a10) {
static int flag = 1;
memcpy(shellcode, OriginCode,HookLen); //unhook
//
int x = a1, y = a2;
int v13, v14;
if (x == -950 && y == 50) {
x = 50;
y = 50;
v13=x;
v14=x*(y+1);
//printf("Origin: Stack[0]=%d Stack[1]=%d ",Stack[0],Stack[1]);
//printf("num=0x%x ",code[RIP]);
a3=0x524895^0x414345;
a4=(unsigned int)((a3 ^ (y + v13)) % 256
+ (((a3 ^ (v13 * y)) % 256 + (((a3 ^ (y + v14)) % 256) << 8)) << 8));
}
__int64 ret=(*(Func)shellcode)(x, y, a3, a4, a5, a6, a7, a8, a9, a10);
times--;
if (times>0) {
printf("call shellcode(%d,%d,%d,%d,%x) retval=%d\n",x, y, a3, a4, a5, ret);
}
int presize = s.size();
s.insert({ x,y });
if (s.size() == presize) {
if (flag) {
printset();
flag = 0;
}
}
memcpy(shellcode, HookCode, HookLen); //rehook
return ret;
}
void HookShellcode() {
__int64 base = GetBaseAddr();
__int64 Ptr = base + 0x8308;
shellcode = (void*)(*(__int64*)Ptr);
while (!shellcode) {
shellcode = (void*)(*(__int64*)Ptr);
printf("Find shellcode Fail\n");
Sleep(200);
}
printf("shellcode addr=%p\n", shellcode);
memcpy(OriginCode, shellcode,HookLen); //saved
Func FuncPtr = HackShellcode;
*(__int64*)(HookCode + 2) = (__int64)FuncPtr; //construct
memcpy(shellcode, HookCode, HookLen); //hook
}
BOOL APIENTRY DllMain( HMODULE hModule,
DWORD ul_reason_for_call,
LPVOID lpReserved
)
{
switch (ul_reason_for_call)
{
case DLL_PROCESS_ATTACH:
AllocConsole();
freopen("CONOUT$", "w", stdout);
HookShellcode();
case DLL_THREAD_ATTACH:
case DLL_THREAD_DETACH:
case DLL_PROCESS_DETACH:
break;
}
return TRUE;
}
注入之后，在指定的位置输出了黄色方块
说明修复思路是没有问题的，接下来可以用虚拟机流程把错误的坐标和对应的该操作数 dump 出来，hook 的时候进行替换。
后面用截图工具比了一下，发现它们水平距离都一样的，所以可以用已有的正确坐标参考，从上到下坐标分别为 50,110,170,230... 就是每隔一个查了 60 的距离，水平距离也同样是 60，那么最靠左的正确的方块是 (410,290)，肉眼分析下来，最左边的坐标是 50，y 坐标因为对对齐的也是 50，所以第一个色块是完美还原的。
那么最左边 6 个就是
50,50
50,110
50,170
50,230
50,290
50,350
对角线延伸出去三个就是
110,110
170,170
230,230
最后两个补齐 FLAG是
110,230
170,230
最后的DLL：
// dllmain.cpp : 定义 DLL 应用程序的入口点。
#include "pch.h"
#include <Windows.h>
#include <set>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
std::set<std::pair<int, int>>s;
typedef __int64 (*Func)(int a1, int a2, int a3, int a4, int a5, __int64 a6, __int64 a7, __int64 a8, __int64 a9, __int64 a10);
__int64 GetBaseAddr() {
HMODULE hMode = GetModuleHandle(nullptr);
return (__int64)hMode;
}
void* shellcode = 0;
BYTE HookCode[] = {
0x48,0xB8,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, //mov rax,xxx
0xFF,0xE0 //jmp rax
};
BYTE OriginCode[0x50];
size_t HookLen = 12;
__int64 times = 100;
void printset() {
for (auto k : s) {
printf("(%d,%d)\n", k.first, k.second);
}
}
int val[] = {5392533,5934636,9984722,11102301,7888111,9846439,4608533,8744398,7703662,10004148,8744654};
std::pair<int, int>WrongPos[] = {
{-950,50},
{50,-390},
{-950,170},
{50,230},
{-950,-210},
{50,350},
{-890,-270},
{170,-270},
{-770,230},
{110,-390},
{-830,170},
};
std::pair<int, int>TargetPos[] = {
{50,50},
{50,110},
{50,170},
{50,230},
{50,290},
{50,350},
{110,110},
{170,170},
{230,230},
{110,230},
{170,230},
};
int CountOfWrongPos=11;
__int64 HackShellcode(int a1, int a2, int a3, int a4, int a5, __int64 a6, __int64 a7, __int64 a8, __int64 a9, __int64 a10) {
static int flag = 1;
memcpy(shellcode, OriginCode,HookLen); //unhook
//
int x = a1, y = a2;
int v13, v14;
for (int i = 0; i < CountOfWrongPos; i++) {
if (std::pair<int,int>{ x,y } == WrongPos[i]) {
x = TargetPos[i].first;
y = TargetPos[i].second;
v13=x;
v14=x*(y+1);
a3=val[i]^0x414345;
a4=(unsigned int)((a3 ^ (y + v13)) % 256
+ (((a3 ^ (v13 * y)) % 256 + (((a3 ^ (y + v14)) % 256) << 8)) << 8));
printf("Hook Value Success from position (%d,%d) to (%d,%d)\n",a1,a2,x,y);
break;
}
}
__int64 ret=(*(Func)shellcode)(x, y, a3, a4, a5, a6, a7, a8, a9, a10);
times--;
if (times>0) {
printf("call shellcode(%d,%d,%d,%d,%x) retval=%d\n",x, y, a3, a4, a5, ret);
}
int presize = s.size();
s.insert({ x,y });
if (s.size() == presize) {
if (flag) {
printset();
flag = 0;
}
}
memcpy(shellcode, HookCode, HookLen); //rehook
return ret;
}
void HookShellcode() {
__int64 base = GetBaseAddr();
__int64 Ptr = base + 0x8308;
shellcode = (void*)(*(__int64*)Ptr);
while (!shellcode) {
shellcode = (void*)(*(__int64*)Ptr);
printf("Find shellcode Fail\n");
Sleep(200);
}
printf("shellcode addr=%p\n", shellcode);
memcpy(OriginCode, shellcode,HookLen); //saved
Func FuncPtr = HackShellcode;
*(__int64*)(HookCode + 2) = (__int64)FuncPtr; //construct
memcpy(shellcode, HookCode, HookLen); //hook
}
BOOL APIENTRY DllMain( HMODULE hModule,
DWORD ul_reason_for_call,
LPVOID lpReserved
)
{
switch (ul_reason_for_call)
{
case DLL_PROCESS_ATTACH:
AllocConsole();
freopen("CONOUT$", "w", stdout);
HookShellcode();
case DLL_THREAD_ATTACH:
case DLL_THREAD_DETACH:
case DLL_PROCESS_DETACH:
break;
}
return TRUE;
}
最终结果也是完美实现了
今天试试复盘这个决赛
<!--more-->
题目
介绍
这里有一个在屏幕上画flag的小程序，可好像出了点问题，flag丢失了，需要把它找回来，并尝试截图留念。
找回flag样例：
要求
- 自行寻找办法加载驱动文件，再执行题目exe文件。
- 不得直接patch系统组件实现绘制（如：直接编写D3D代码绘制flag），只能对题目自身代码进行修改或调用。
- 找回的flag需要和预期图案（包括颜色）一致，如果绘制结果存在偏差会扣除一定分数。
- 修复后的flag截图操作必须在题目同一系统环境中进行（如：虚拟机运行题目则在虚拟机中截图，本机运行题目则在本机截图；不得拍照）。
- 赛后需要提交找回flag的截图、解题代码或文档和截图代码或文档进行评分，方法越多得分越高。
- 建议使用系统版本：Win10 1809、Win10 1903、Win10 1909、Win10 2004、Win10 20h1、Win10 20h2、Win10 21h1、Win10 21h2，在虚拟机中可能无法正常显示图形。
- 提交结果打包为XXX_writeup_A.zip，XXX为名称，A为提交序号，从1开始。
分析
P.S.，在做复现的时候发现虚拟机无法正常绘制，且自己 Win11 的物理机运行会蓝屏，因此本次复现不含动态调试部分，一切只停留于静态分析和理论阶段，刷它指定的系统成本过高了接受不了。
驱动分析
IDA 打开，
sub_140001150 函数很像是注册的驱动卸载函数。
sub_140001188 函数应该就是获取了一下系统信息，没什么东西。
sub_140001414 函数往下跟到 sub_1400014A0 函数有大东西，不过这个函数不是直接调用的，像是注册了某种回调，三环程序应该是处罚这个回调的。
开头通过调用 sub_140001318 函数获得了 dwm.exe 的 EPROCESS 结构。
对于接下来调用的函数
sub_140001000 比较像是获取指定进程的某个 DLL，具体也跟进来看看
对于这些API，网上找到了一些说法：
GetUserModuleBaseAddress(): 实现取进程中模块基址，该功能在《驱动开发：内核取应用层模块基地址》中详细介绍过原理，这段代码核心原理如下所示，此处最需要注意的是如果是32位进程则我们需要得到PPEB32 Peb32结构体，该结构体通常可以直接使用PsGetProcessWow64Process()这个内核函数获取到，而如果是64位进程则需要将寻找PEB的函数替换为PsGetProcessPeb()
这个地方也不难判断，就是获取 PEB 结构体，只不过多了一个 32 位和 64 位的判断，以 32 位的为例，中间有类似遍历链表的写法，如果找到了那么把某个结果保存到第二个参数指向的位置然后返回。
这里且当 sub_140001264(v24, "D3DCompile"); 函数是获取了某个函数的地址作为返回值出去的，随后是比较关键的点
调用了两次 ZwAllocateVirtualMemory 函数给进程申请内存，然后拷贝 shellcode 并进行了一定的异或混淆，最关键它把 D3DCompile 的地址和第二次申请内存的地址保存在第一次申请的内存后方，应该是方便 shellcode 找到虚拟代码，剩下的大概没有什么了，虽然没有运行成功大概也能猜测这个 shellcode 应该就是直接在屏幕绘制的代码了。
exe分析
三环程序比较大，先用火绒剑分析一下行为，主要是排除 exe 有跟内核做直接数据交互。
然而并没有，但是发现它也打开了 D3DCompiler_47.dll，于是从这里开始交叉引用，通过DLL路径交叉是一个比较好的思路，不管动态加载或者是运行时直接导入，都是可以大概分析到主逻辑的。
里面就进行了一个 NtQuerySystemInformation，外面是创建线程调用的这个函数，这里应该是触发回调的一个函数，为了验证也是准备去调试，但是它根本不触发这个回调，如图所见。
之前配置环境的时候一直以为是虚拟机没有 dwm.exe 这个进程，结果没想到是回调没有办法调用，于是我选择自己运行一个 dwm.exe 进程（我直接拿初赛的三环程序去改名然后运行，可以在第一个函数成功被获取），然后自己写一个驱动手动调用那个回调写shellcode。
#include"ntddk.h"
#define kprintf(format, ...) DbgPrintEx(DPFLTR_IHVDRIVER_ID, DPFLTR_ERROR_LEVEL, format, ##__VA_ARGS__)
typedef void (* func)();
PDRIVER_OBJECT g_Object = NULL;
typedef struct _LDR_DATA_TABLE_ENTRY {
LIST_ENTRY InLoadOrderLinks;
LIST_ENTRY InMemoryOrderLinks;
LIST_ENTRY InInitializationOrderLinks;
PVOID DllBase;
PVOID EntryPoint;//驱动的进入点 DriverEntry
ULONG SizeOfImage;
UNICODE_STRING FullDllName;//驱动的满路径
UNICODE_STRING BaseDllName;//不带路径的驱动名字
ULONG Flags;
USHORT LoadCount;
USHORT TlsIndex;
union {
LIST_ENTRY HashLinks;
struct {
PVOID SectionPointer;
ULONG CheckSum;
};
};
union {
struct {
ULONG TimeDateStamp;
};
struct {
PVOID LoadedImports;
};
};
} LDR_DATA_TABLE_ENTRY, *PLDR_DATA_TABLE_ENTRY;
VOID bianliqudongmokuai(PUNICODE_STRING name, UINT64* pBaseAddr,UINT64* pSize)
{
LDR_DATA_TABLE_ENTRY*TE, *Tmp;
TE = (LDR_DATA_TABLE_ENTRY*)g_Object->DriverSection;
PLIST_ENTRY LinkList;
;
int i = 0;
LinkList = TE->InLoadOrderLinks.Flink;
while (LinkList != &TE->InLoadOrderLinks)
{
Tmp = (LDR_DATA_TABLE_ENTRY*)LinkList;
if (RtlCompareUnicodeString(&Tmp->BaseDllName, name, FALSE))
{
}
else
{
kprintf(("Found Module!\n"));
*pBaseAddr = (UINT64)(Tmp->DllBase);
*pSize = (UINT64)(Tmp->SizeOfImage);
}
LinkList = LinkList->Flink;
i++;
}
}
VOID Unload(PDRIVER_OBJECT DriverObject)
{
kprintf(("BYE xia0ji233\n"));
}
NTSTATUS DriverEntry(PDRIVER_OBJECT DriverObject, PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
kprintf(("Hello xia0ji233\n"));
g_Object = DriverObject;
DriverObject->DriverUnload = Unload;
UNICODE_STRING name;
UINT64 Base = 0;
UINT64 Size=0;
RtlInitUnicodeString(&name, L"2022GameSafeRace.sys");
//
bianliqudongmokuai(&name,&Base,&Size);
if (Base) {
kprintf(("Base:%p Size:%x\n"), Base, Size);
func funcptr = (func)(Base + 0x1490);
DbgBreakPoint();
funcptr();
}
return STATUS_SUCCESS;
}
运行结果如下，用初赛的exe改名为dwm成功被这个函数获取到EProcess。
随后使用静态分析去解一下 shellcode，用下面的IDC脚本即可
#include<idc.idc>
static main(){
auto start_ea = 0x000000140005A00;
auto end_ea = 0x000000140005A00+0x16E6;
auto len = end_ea - start_ea;
auto ea=0;
for (ea = start_ea; ea < end_ea; ea++) {
PatchByte(ea, Byte(ea)^0xC3);
}
}
解密后的 shellcode 可以被直接反编译
看起来跟初赛是差不多的，相同的配方，相同的味道。
再往下看
就连这个ACE都是一样的，这里大概是一个全新的虚拟机了。
然后本来是打算搜字节码去看看shellcode有没有写成功的，但是发现还是搜不到，突然想到好像这个回调最后会 free 这片内存，所以决定直接改 sys 去把原来的 free 给 jmp 掉（还是失败，想复现太难了 qwq）。
还是老老实实分析虚拟机代码吧，看到 unk_140004030，它被放到了 BaseAddress + 0x16E6 的位置上，这里的代码在我们看来是在 0x140005A00，而直接分析可得，代码实际在 &qword_140009600[136]=0x140009600+136*8=0x140009a40 的位置上。
然而这里没找到对应的数据，确实也不太会分析了，按理来说如果能直接调试运行到这的话是肯定可以定位shellcode找到位置dump出来的。
这里还原一下虚拟机的流程吧
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
unsigned int code[] ={0};
int main(){
int Stack[0x50];
unsigned __int64 RIP_S=0; // rsi
unsigned __int64 v10; // r8
unsigned int opcode; // ecx
unsigned __int64 v12; // rdx
__int64 v13; // rcx
__int32 v14; // r9d
__int64 v15; // r8
__int64 v16; // r9
__int32 v17; // edx
unsigned __int64 v18; // r10
unsigned __int64 v19; // rcx
__int32 v20; // r9d
__int32 v21; // r9d
__int32 v22; // eax
__int64 result; // rax
memset(Stack,0,sizeof(Stack));
Stack[8] = 50;
Stack[9] = 50;
do
{
v10 = RIP_S;
opcode = code[RIP_S + 272];
if ( (int)opcode > (int)0x9A8ECD52 )
{
switch ( opcode )
{
case 0xEE2362FC:
++RIP_S;
v21 = Stack[0];
v22 = Stack[0] * (Stack[1] + 1);
Stack[0] = code[RIP_S + 272] ^ 0x414345;
Stack[1] = (Stack[0] ^ (Stack[1] + v21)) % 256
+ (((Stack[0] ^ (v21 * Stack[1])) % 256 + (((Stack[0] ^ (Stack[1] + v22)) % 256) << 8)) << 8);
break;
case 0xEE69524A:
v19 = 0;
v20 = code[v10 + 273];
code[RIP_S + 272] = -1;
code[v10 + 273] = -1;
if ( RIP_S != 1 )
{
do
{
code[v19 + 272] ^= v20;
++v19;
}
while ( v19 < RIP_S - 1 );
}
++RIP_S;
break;
case 0xFF4578AE:
RIP_S += 2;
v16 = code[v10 + 273];
v17 = code[RIP_S + 272];
if ( v16 )
{
v18 = RIP_S;
do
{
code[++v18 + 272] ^= v17;
v17 = code[v18 + 271] + 305419896 * v17;
--v16;
}
while ( v16 );
}
code[v10 + 272] = -1;
code[v10 + 273] = -1;
code[RIP_S + 272] = -1;
break;
case 0x1132EADF:
RIP_S += 2;
Stack[code[RIP_S + 272]] = code[v10 + 273];
break;
default:
if ( opcode == 2018683631 && code[272] == -295083446 && code[273] == 1755241482 && code[274] == -1729111095 )
printf("call Paint(%d, %d, %d, %d, NAN, a3, a4, a5, a6, a7)",Stack[4], Stack[5], Stack[6], Stack[7]);
break;
}
}
else
{
switch ( opcode )
{
case 0x9A8ECD52:
Stack[0] -= Stack[1];
break;
case 0x88659264:
RIP_S += 2;
v12 = RIP_S;
v13 = code[v10 + 273];
v14 = code[RIP_S + 272];
code[v10 + 272] = -1;
code[v10 + 273] = -1;
v15 = v13;
code[RIP_S + 272] = -1;
if ( v13 )
{
do
{
code[++v12 + 272] ^= v14;
--v15;
}
while ( v15 );
}
break;
case 0x89657EAD:
Stack[0] += Stack[1];
break;
case 0x8E7CADF2:
RIP_S += 2;
Stack[code[RIP_S + 272]] = Stack[code[v10 + 273]];
break;
case 0x9645AAED:
if ( code[272] == 0xEE69624A && code[273] == 0x689EDC0A && code[274] == 0x98EFDBC9 )
printf("call Paint(%d, %d, %d, %d, NAN, a3, a4, a5, a6, a7)",Stack[4], Stack[5], Stack[6], Stack[7]);
break;
case 0x9645AEDC:
RIP_S = 0x671;
break;
}
}
result = 0x671;
++RIP_S;
}
while ( RIP_S < 0x671 );
}
对比起来这个虚拟机的流程也是更大更难去分析了，但是根据已有的资料看来，似乎出的问题与初赛一致，最好的办法就是做 hook 然后替换坐标。据说决赛是卷方法数，当然其他的方法也可以有，这里可以说一些理论可行的方案：
- 自己生成正确的指令流，直接PATCH SYS 文件。
- 等代码注入完成之后，搜索指令的特征码找到三环程序中代码的位置，替换（感觉和上面算一种）。
- hook 绘制的代码，写入正确坐标。
- 不用虚拟机，自己接管流程，然后自己计算正确的坐标和加密的参数调用绘制函数。
- 不知道它代码坐标计算出错的原因，如果是逻辑错误可以直接修虚拟机，也能算一种。
脑子有限，只能想那么多了，希望有时间那个旧电脑退役了刷个系统再去实现这些操作把。
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发表于 2024-3-21 23:52
