C/C++ 实现PE文件特征码识别

• 2020 年 9 月 14 日
• 筆記
• C/C++ 编程笔记, C/C++ 黑客编程

PE文件就是我们常说的EXE可执行文件，针对文件特征的识别可以清晰的知道该程序是使用何种编程语言实现的，前提是要有特征库，PE特征识别有多种形式，第一种是静态识别，此方法就是只针对磁盘中文件的特征码字段进行检测来判断编译器版本，此种方式优点是快，缺点是识别不准确，第二种则是动态识别，当程序被装入内存解码后在尝试对其进行识别，此方法最为准确，我们经常使用的PEID查壳工具是基于静态检测的方法。

打开PE文件映射: 在读取PE结构之前,首先要做的就是打开PE文件到内存,这里打开文件我们使用了CreateFile()函数该函数可以打开文件并返回文件句柄,接着使用CreateFileMapping()函数创建文件的内存映像,最后使用MapViewOfFile()读取映射中的内存并返回一个句柄,后面的程序就可以通过该句柄操作打开后的文件了.

#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
#include <ImageHlp.h>

#pragma comment(lib,"Imagehlp.lib")

// 读取PE结构的封装
HANDLE OpenPeFile(LPTSTR FileName)
{
	HANDLE hFile, hMapFile, lpMapAddress = NULL;
	DWORD dwFileSize = 0;

	// CreateFile 既可以创建文件，也可以打开文件，这里则是打开文件的含义
	hFile = CreateFile(FileName, GENERIC_READ, FILE_SHARE_READ, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
	if (hFile == INVALID_HANDLE_VALUE)
		return 0;

	// 获取到文件大小
	dwFileSize = GetFileSize(hFile, NULL);

	// 创建文件的内存映像
	// 此方法非常灵活，其不需要将程序完全读入内存中，节约空间。
	hMapFile = CreateFileMapping(hFile, NULL, PAGE_READONLY, 0, dwFileSize, NULL);
	if (hMapFile == NULL)
		return 0;

	// 读取映射中的内存并返回一个句柄
	lpMapAddress = MapViewOfFile(hMapFile, FILE_MAP_READ, 0, 0, dwFileSize);
	if (lpMapAddress != NULL)
		return lpMapAddress;
	return 0;
}

int main(int argc, char * argv[])
{
	HANDLE lpMapAddress = NULL;

	lpMapAddress = OpenPeFile("c://lyshark.exe");
	printf("打开文件句柄: %d \n", lpMapAddress);

	system("pause");
	return 0;
}

判断是否为PE文件: 当文件已经打开后,接下来就要判断文件是否为有效的PE文件,这里我们首先将镜像转换为PIMAGE_DOS_HEADER格式并通过pDosHead->e_magic属性找到PIMAGE_NT_HEADERS结构,然后判断其是否符合PE文件规范即可,这里需要注意32位于64位PE结构所使用的的结构定义略有不同,代码中已经对其进行了区分.

#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
#include <ImageHlp.h>

#pragma comment(lib,"Imagehlp.lib")

// 读取PE结构的封装
HANDLE OpenPeFile(LPTSTR FileName)
{
	HANDLE hFile, hMapFile, lpMapAddress = NULL;
	DWORD dwFileSize = 0;

	// CreateFile 既可以创建文件，也可以打开文件，这里则是打开文件的含义
	hFile = CreateFile(FileName, GENERIC_READ, FILE_SHARE_READ, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
	if (hFile == INVALID_HANDLE_VALUE)
		return 0;

	// 获取到文件大小
	dwFileSize = GetFileSize(hFile, NULL);

	// 创建文件的内存映像
	// 此方法非常灵活，其不需要将程序完全读入内存中，节约空间。
	hMapFile = CreateFileMapping(hFile, NULL, PAGE_READONLY, 0, dwFileSize, NULL);
	if (hMapFile == NULL)
		return 0;

	// 读取映射中的内存并返回一个句柄
	lpMapAddress = MapViewOfFile(hMapFile, FILE_MAP_READ, 0, 0, dwFileSize);
	if (lpMapAddress != NULL)
		return lpMapAddress;
	return 0;
}

// 判断是否为PE文件
BOOL IsPeFile(HANDLE ImageBase, BOOL Is64 = FALSE)
{
	PIMAGE_DOS_HEADER pDosHead = NULL;
	if (ImageBase == NULL)
		return FALSE;

	// 将映射文件转为DOS结构,并判断开头是否为MZ
	pDosHead = (PIMAGE_DOS_HEADER)ImageBase;
	if (IMAGE_DOS_SIGNATURE != pDosHead->e_magic)
		return FALSE;

	if (Is64 == TRUE)
	{
		// 根据 IMAGE_DOS_HEADER 的 e_lfanew 的值得到 64位 NT 头的位置
		PIMAGE_NT_HEADERS64 pNtHead64 = NULL;
		pNtHead64 = (PIMAGE_NT_HEADERS64)((DWORD64)pDosHead + pDosHead->e_lfanew);
		if (pNtHead64->Signature != IMAGE_NT_SIGNATURE)
			return FALSE;
	}
	else if (Is64 == FALSE)
	{
		// 根据 IMAGE_DOS_HEADER 的 e_lfanew 的值得到 32位 NT 头的位置
		PIMAGE_NT_HEADERS pNtHead32 = NULL;
		pNtHead32 = (PIMAGE_NT_HEADERS)((DWORD)pDosHead + pDosHead->e_lfanew);
		if (pNtHead32->Signature != IMAGE_NT_SIGNATURE)
			return FALSE;
	}
	return TRUE;
}

int main(int argc, char * argv[])
{
	HANDLE lpMapAddress = NULL;

	// 打开文件拿到PE句柄
	lpMapAddress = OpenPeFile("c://lyshark.exe");

	// 判断是否为PE文件，这里定义的为真返回1，为假返回0
	BOOL ret = IsPeFile(lpMapAddress, 0);
	printf("是否为PE文件: %d \n", ret);

	system("pause");
	return 0;
}

判断PE文件特征码: 判断程序使用了何种编译器编写,通常情况是要用文件的入口处代码和特征码进行匹配,通常情况下我们只需要匹配程序开头的前32个字节就差不多了,当然为了匹配精度更高,我们也可以对多个字段进行验证,这里就只写出大体轮廓吧.

#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
#include <ImageHlp.h>

#pragma comment(lib,"Imagehlp.lib")

// 读取PE结构的封装
HANDLE OpenPeFile(LPTSTR FileName)
{
	HANDLE hFile, hMapFile, lpMapAddress = NULL;
	DWORD dwFileSize = 0;

	// CreateFile 既可以创建文件，也可以打开文件，这里则是打开文件的含义
	hFile = CreateFile(FileName, GENERIC_READ, FILE_SHARE_READ, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
	if (hFile == INVALID_HANDLE_VALUE)
		return 0;

	// 获取到文件大小
	dwFileSize = GetFileSize(hFile, NULL);

	// 创建文件的内存映像
	// 此方法非常灵活，其不需要将程序完全读入内存中，节约空间。
	hMapFile = CreateFileMapping(hFile, NULL, PAGE_READONLY, 0, dwFileSize, NULL);
	if (hMapFile == NULL)
		return 0;

	// 读取映射中的内存并返回一个句柄
	lpMapAddress = MapViewOfFile(hMapFile, FILE_MAP_READ, 0, 0, dwFileSize);
	if (lpMapAddress != NULL)
		return lpMapAddress;
	return 0;
}

// 判断是否为PE文件
BOOL IsPeFile(HANDLE ImageBase, BOOL Is64 = FALSE)
{
	PIMAGE_DOS_HEADER pDosHead = NULL;
	if (ImageBase == NULL)
		return FALSE;

	// 将映射文件转为DOS结构,并判断开头是否为MZ
	pDosHead = (PIMAGE_DOS_HEADER)ImageBase;
	if (IMAGE_DOS_SIGNATURE != pDosHead->e_magic)
		return FALSE;

	if (Is64 == TRUE)
	{
		// 根据 IMAGE_DOS_HEADER 的 e_lfanew 的值得到 64位 NT 头的位置
		PIMAGE_NT_HEADERS64 pNtHead64 = NULL;
		pNtHead64 = (PIMAGE_NT_HEADERS64)((DWORD64)pDosHead + pDosHead->e_lfanew);
		if (pNtHead64->Signature != IMAGE_NT_SIGNATURE)
			return FALSE;
	}
	else if (Is64 == FALSE)
	{
		// 根据 IMAGE_DOS_HEADER 的 e_lfanew 的值得到 32位 NT 头的位置
		PIMAGE_NT_HEADERS pNtHead32 = NULL;
		pNtHead32 = (PIMAGE_NT_HEADERS)((DWORD)pDosHead + pDosHead->e_lfanew);
		if (pNtHead32->Signature != IMAGE_NT_SIGNATURE)
			return FALSE;
	}
	return TRUE;
}

// 扫描特征码，对比
void GetPeSignature(LPCWSTR FilePath)
{
	typedef struct _SIGN
	{
		char FileName[64];         // 存储文件名或特征描述
		LONG FileOffset;           // 存储检测文件偏移地址
		BYTE VirusSign[32 + 1];    // 存储特征码大小32,其中的1是结束符.
	}SIGN, *pSIGN;

	// 定义特征码与特征描述信息，你可以自己去提取一段特征码
	SIGN Sign[2] = {
		{
			"Microsoft Visual C/C++ x86 (2013)",
			0x8a0,
		"\x55\x8B\xEC\x81\xEC\xC4\x00\x00\x00\x53\x56\x57\x8D\xBD\x3C\xFF" \
		"\xFF\xFF\xB9\x31\x00\x00\x00\xB8\xCC\xCC\xCC\xCC\xF3\xAB\x8B\x45" \
		},
		{
			"Microsoft Visual C/C++ x64 (2013)",
			0x400,
		"\xCC\xCC\xCC\xCC\xCC\xE9\x86\x02\x00\x00\xE9\x31\x05\x00\x00\xE9" \
		"\x6C\x01\x00\x00\xE9\x57\x03\x00\x00\xE9\x22\x00\x00\x00\xCC\xCC" \
		}
	};

	DWORD dwNum = 0;
	BYTE buffer[32 + 1];
	HANDLE hFile = NULL;

	// 获取到FilePath路径下文件的句柄信息
	hFile = CreateFile(FilePath, GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ,
		NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);

	// 我们有两段待检测特征,这里循环两次从零开始
	for (int x = 0; x <= 2; x++)
	{
		// 将待检测程序的文件指针指向特征码的偏移位置
		SetFilePointer(hFile, Sign[x].FileOffset, NULL, FILE_BEGIN);
		// 读取目标程序指定位置的特征码到内存中
		ReadFile(hFile, buffer, sizeof(buffer), &dwNum, NULL);
		// 对比内存中两个特征码是否相等
		if (memcmp(Sign[x].VirusSign, buffer, 32) == 0)
		{
			printf("检测结果: %s \n", Sign[x].FileName);
		}
	}
	CloseHandle(hFile);
}

int main(int argc, char * argv[])
{
	GetPeSignature(L"c://lyshark.exe");
	system("pause");
	return 0;
}

你需要自己提取不同编译器的特征字段，然后按照我写好的格式进行增加，例如我是用vs2013编译的，那么检测结果就可能会是vs2013，特征码的提取应尽量保证一致性。