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使用c++实现异或加密的代码示例

时间：2022-09-08 09:00:12 | 栏目：C代码 | 点击：次

加密原理

由于展示最基本最简单的实现，使用算法加密就没用复杂的。如果使用比较复杂的加密，首先你在C++代码层面和汇编层面要有配套的代码，C++负责加密，汇编负责自我解密，否则你加密完了，结果加密后的PE文件自己又解密不了，这就很尴尬。

在所有加密算法，异或加密是最简单的，也是最好是实现的。我们来介绍异或加密的原理。

已知两个数A和B，如果A xor B = C，则C xor B = A，其中xor表示异或运算符。如果不理解，这个是入门编程的最基本的知识，请自行补缺，这里我就不唠叨了。

异或加密的实现

下面是我们实现异或加密的相关函数：

// GNU AFFERO GENERAL PUBLIC LICENSE
//Version 3, 19 November 2007
//Copyright(C) 2007 Free Software Foundation, Inc.
//Everyone is permitted to copyand distribute verbatim copies
//of this license document, but changing it is not allowed.
// Author : WingSummer （寂静的羽夏）
//Warning: You can not use it for any commerical use,except you get 
// my AUTHORIZED FORM ME！This project is used for tutorial to teach
// the beginners what is the PE structure and how the packer of the PE files works.
BOOL CWingProtect::XORCodeSection(BOOL NeedReloc, BOOL FakeCode)
{
    using namespace asmjit;
    if (_lasterror != ParserError::Success) return FALSE;
    auto filesize = peinfo.FileSize.QuadPart;
    CodeHolder holder;
    /// <summary>
    /// PointerToRawData
    /// </summary>    auto p = peinfo.PCodeSection->PointerToRawData;
    /// <summary>
    /// SizeOfRawData
    /// </summary>
    auto sizecode = peinfo.PCodeSection->SizeOfRawData;
    auto repeat = sizecode;
    BYTE* shellcode;
    INT3264 ccount;
    if (is64bit)
    {
        Environment env(Arch::kX64);
        holder.init(env);
        x86::Assembler a(&holder);
        Label loop = a.newLabel();
        x86::Mem mem;
        mem.setSegment(x86::gs);
        mem.setOffset(0x60);
        //生成加密 shellcode，此处的 rax = ImageBase
        a.push(x86::rcx);
        a.push(x86::rdi);
        //xor 解密
        a.mov(x86::rax, mem);
        a.mov(x86::rax, x86::qword_ptr(x86::rax, 0x10));
        a.mov(x86::rdi, x86::rax);
        a.add(x86::rdi, peinfo.PCodeSection->VirtualAddress);
        a.mov(x86::rcx, repeat);
        a.bind(loop);
        if (FakeCode) FakeProtect(a);
        a.xor_(x86::byte_ptr(x86::rdi), 0x55);
        a.inc(x86::rdi);
        a.dec(x86::rcx);
        a.test(x86::rcx, x86::rcx);
        a.jnz(loop);
        //确保此时 rax 或 eax 存放的是 ImageBase ，否则是未定义行为
        if (NeedReloc)
            RelocationSection(a);
        a.pop(x86::rdi);
        a.pop(x86::rcx);
        a.ret();
        shellcode = a.bufferData();
        ccount = holder.codeSize();
    }
    else
    {
        Environment env(Arch::kX86);
        holder.init(env);
        x86::Assembler a(&holder);
        Label loop = a.newLabel();
        x86::Mem mem;
        mem.setSegment(x86::fs);
        mem.setOffset(0x30);
        //生成加密 shellcode
        a.push(x86::ecx);
        a.push(x86::edi);
        a.mov(x86::eax, mem);
        a.mov(x86::eax, x86::dword_ptr(x86::eax, 0x8));
        a.mov(x86::edi, x86::eax);
        a.add(x86::edi, peinfo.PCodeSection->VirtualAddress);
        a.mov(x86::ecx, repeat);
        a.bind(loop);
        if (FakeCode) FakeProtect(a);
        a.xor_(x86::byte_ptr(x86::edi), 0x55);
        a.inc(x86::edi);
        a.dec(x86::ecx);
        a.test(x86::ecx, x86::ecx);
        a.jnz(loop);
        //确保此时 rax 或 eax 存放的是 ImageBase ，否则是未定义行为
        if (NeedReloc)
            RelocationSection(a);
        a.pop(x86::edi);
        a.pop(x86::ecx);
        a.ret();
        shellcode = a.bufferData();
        ccount = holder.codeSize();
    }
    //异或加密
    auto se = (BYTE*)b;
    for (UINT i = 0; i < repeat; i++)
    {
        se[i] ^= (BYTE)0x55;
    }
    //加密完毕，写 Shellcode
    encryptInfo.XORDecodeShellCode = (UINT)peinfo.PointerOfWingSeciton;
    auto ws = GetPointerByOffset(peinfo.WingSecitonBuffer, peinfo.PointerOfWingSeciton);
    memcpy_s(ws, ccount, shellcode, ccount);
    peinfo.PointerOfWingSeciton += ccount;
    if (!NeedReloc)
    {
        auto tmp = (PIMAGE_SECTION_HEADER)TranModPEWapper(peinfo.PCodeSection);
        tmp->Characteristics |= IMAGE_SCN_MEM_WRITE;
    }
    return TRUE;
}

在C++代码层面，加密代码区内容相关的代码如下：

//异或加密
auto se = (BYTE*)b;
for (UINT i = 0; i < repeat; i++)
{
    se[i] ^= (BYTE)0x55;
}

^表示异或运算符，在汇编层面，以64位为例，实现如下所示：

a.mov(x86::rax, mem);
a.mov(x86::rax, x86::qword_ptr(x86::rax, 0x10));
a.mov(x86::rdi, x86::rax);
a.add(x86::rdi, peinfo.PCodeSection->VirtualAddress);
a.mov(x86::rcx, repeat);
a.bind(loop);
if (FakeCode) FakeProtect(a);
a.xor_(x86::byte_ptr(x86::rdi), 0x55);
a.inc(x86::rdi);
a.dec(x86::rcx);
a.test(x86::rcx, x86::rcx);
a.jnz(loop);

可以看出来汇编写起来比写C++代码麻烦多了，里面有一些代码可能有一些其他的考虑，我们这里说一下：

首先是FakeProtect，这个就是生成花指令，这里不多说，后面在介绍。还有一个函数比较注意RelocationSection，这个函数是用来生成做重定位的汇编代码的，为什么要有这个函数呢？

比如我只有异或加密，我们是在硬编码的层面进行的加密，PE被加载进入的时候如果基址不和预想的那样，就会查是否有重定位表，如果有的话就解析并修复。但是，我们的代码是加密的，而重定位表没做修改，它就会错误的把被加密的硬编码进行重定位，这个是不能够允许的。所以我们需要摧毁重定位表，可以看到CWingProtect::Proctect里面有一个函数DestoryRelocation，这个作用就是用来销毁它的，不让PE加载器帮我们做重定位。

综上所述，我们需要自己做重定位，我们需要在汇编层面来实现重定位表的修复，我们来看一下相关代码：

//
// GNU AFFERO GENERAL PUBLIC LICENSE
//Version 3, 19 November 2007
//
//Copyright(C) 2007 Free Software Foundation, Inc.
//Everyone is permitted to copyand distribute verbatim copies
//of this license document, but changing it is not allowed.
// Author : WingSummer （寂静的羽夏）
// 
//Warning: You can not use it for any commerical use,except you get 
// my AUTHORIZED FORM ME！This project is used for tutorial to teach
// the beginners what is the PE structure and how the packer of the PE files works.

void CWingProtect::RelocationSection(asmjit::x86::Assembler& a)
{
    using namespace asmjit;

    Label loop_xor = a.newLabel();
    Label loop_reloc = a.newLabel();
    Label loop_rt = a.newLabel();
    Label endproc = a.newLabel();
    auto rdd = peinfo.PDataDirectory[IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_BASERELOC];
    if (is64bit)
    {
        a.nop();
        a.push(x86::rdi);
        a.push(x86::rcx);
        a.push(x86::rsi);        //征用 rsi
        a.mov(x86::rsi, rdd.VirtualAddress);    //重定位表基址
        a.add(x86::rsi, x86::rax);
        a.push(x86::rdx);    //征用 rdx
        a.push(x86::r10);
        a.mov(x86::r10, peinfo.ImageBase);    //PE 加载后，该值会被重定位，只能写死
        a.sub(x86::r10, x86::rax);
        a.jz(endproc);

        a.bind(loop_rt);
        a.mov(x86::edi, x86::dword_ptr(x86::rsi));        //偏移基址地址
        a.add(x86::rdi, x86::rax);        //此时 rdi 为加载到内存的虚拟基址地址
        //计数
        a.mov(x86::ecx, x86::dword_ptr(x86::rsi, 4));
        a.sub(x86::ecx, 8);
        a.shr(x86::ecx, 1);    //此时为重定位表的真实项目个数
        a.add(x86::rsi, 8);    //将指针指向该索引下的第一个重定位项目
        a.bind(loop_reloc);
        a.dec(x86::rcx);
        a.mov(x86::dx, x86::word_ptr(x86::rsi, x86::rcx, 1));
        a.test(x86::dx, 0xF000);
        a.jz(loop_reloc);        //contine;
        a.and_(x86::edx, 0xFFF);
        a.add(x86::rdx, x86::rdi);
        a.sub(x86::qword_ptr(x86::rdx), x86::r10);    //修正
        a.cmp(x86::rcx, 0);
        a.ja(loop_reloc);
        a.sub(x86::rsi, 8);    //重新指向表头
        a.mov(x86::edx, x86::dword_ptr(x86::rsi, 4));
        a.add(x86::rsi, x86::rdx);        //指向下一个
        a.mov(x86::edx, x86::dword_ptr(x86::rsi));
        a.test(x86::edx, x86::edx);
        a.jnz(loop_rt);
        a.bind(endproc);
        a.pop(x86::r10);
        a.pop(x86::rdx);
        a.pop(x86::rsi);    //释放 rsi 自由身
        a.pop(x86::rcx);
        a.pop(x86::rdi);
    }
    else
    {
        a.push(x86::edi);
        a.push(x86::ecx);
        a.push(x86::esi);        //征用 rsi
        a.mov(x86::esi, rdd.VirtualAddress);    //重定位表基址
        a.add(x86::esi, x86::eax);
        a.push(x86::edx);    //征用 edx
        a.push((DWORD32)peinfo.ImageBase);    //x86寄存器没那么多，只能自己维护一个局部变量
        a.sub(x86::dword_ptr(x86::esp), x86::rax);
        a.jz(endproc);

        a.bind(loop_rt);
        a.mov(x86::edi, x86::dword_ptr(x86::esi));        //偏移基址地址
        a.add(x86::edi, x86::eax);        //此时 rdi 为加载到内存的虚拟基址地址
        //计数
        a.mov(x86::ecx, x86::dword_ptr(x86::esi, 4));
        a.sub(x86::ecx, 8);
        a.shr(x86::ecx, 1);    //此时为重定位表的真实项目个数
        a.add(x86::esi, 8);    //将指针指向该索引下的第一个重定位项目
        a.bind(loop_reloc);
        a.dec(x86::ecx);
        a.mov(x86::dx, x86::word_ptr(x86::rsi, x86::ecx, 1));
        a.test(x86::dx, 0xF000);
        a.jz(loop_reloc);        //contine;
        a.and_(x86::edx, 0xFFF);
        a.add(x86::edx, x86::edi);
        a.push(x86::eax);    //使用局部变量
        a.mov(x86::eax, x86::dword_ptr(x86::esp, 4));    //注意被 push 了一个，所以加个偏移
        a.sub(x86::dword_ptr(x86::edx), x86::eax);    //修正
        a.pop(x86::eax);
        a.cmp(x86::ecx, 0);
        a.ja(loop_reloc);
        a.sub(x86::esi, 8);    //重新指向表头
        a.mov(x86::edx, x86::dword_ptr(x86::esi, 4));
        a.add(x86::esi, x86::rdx);        //指向下一个
        a.mov(x86::edx, x86::dword_ptr(x86::esi));
        a.test(x86::edx, x86::edx);
        a.jnz(loop_rt);
        a.bind(endproc);
        a.add(x86::esp, 4);        //释放局部变量
        a.pop(x86::edx);
        a.pop(x86::esi);    //释放 rsi 自由身
        a.pop(x86::ecx);
        a.pop(x86::edi);
    }
    //将所有的节全部改为可写
    auto length = peinfo.NumberOfSections;
    for (UINT i = 0; i < length; i++)
    {
        ((PIMAGE_SECTION_HEADER)TranModPEWapper(&peinfo.PSectionHeaders[i]))
            ->Characteristics |= IMAGE_SCN_MEM_WRITE;
    }
}

对于以上代码你可能有一些疑问，我这里说一下：
为什么调用a.nop()来生成没有用的指令，这个是我用来方便调试我生成的ShellCode用的，否则会生成一大坨汇编到后来自己也不清楚自己在调试啥的，通过这个nop我就可以清楚的直到我到那里了，如果出错的话我也方便进行定位。
此函数最后生成完ShellCode之后又将所有的节全部改为可写属性，这是为什么呢？因为线性内存是有属性的，如果我没有将其设置可写，如果它是只读内存，如果我对它做重定位修改的话，就会报内存访问错误，导致程序崩溃。
怎么用汇编来解析重定位表，这里就不赘述了。

ShellCode 编写注意事项

在编写ShellCode代码的时候，请一定保证如下原则，避免一些麻烦，否则会出现出乎意料的错误：

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