iOS逆向之Mach-O文件(下)
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了iOS逆向之Mach-O文件(下)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
本文主要介绍Mach-O文件的内部结构的演示
Mach-O内部结构
因为MachO文件本身是一种文件格式,所以我们一定需要了解其文件内部结构。
Mach-O 的组成结构主要分为三部分
-
Header
包含该二进制文件的一般信息
- 字节顺序、架构类型、加载指令的数量等。
- 使得可以快速确认一些信息,比如当前文件用于32位还是64位,对应的处理器是什么、文件类型是什么
-
Load commands
(加载命令) 一张包含很多内容的表- 内容包括
区域的位置、符号表、动态符号表
等。
- 内容包括
-
Data
(数据) 通常是对象文件中最大的部分- 包含
Segement
的具体数据,首先是分段
,然后段中`分节
- 包含
终端命令:otool
在终端中,我们通过otool
查看Mach-O的一些指令
- 查看Mach-O的Header信息:
otool -f 12-macho
MachOView软件
-
通过
MachOView
查看Mach-O文件 -
验证ARM_V7与ARM_V7s之间是否是分页?
-
ARM_V7与ARM_V7s的差值:
16384+79376 - 98304 = -2544
-
ARM_V7
的大小:-2544 - 79376 = - 81920
,查看这个值是否是 pageSize(4096)的倍数 -
是否是PAGESIZE的倍数:
81920 / 4096 = 20
(MacOS中),但是由于是ios,所以20 / 4 = 5
页,说明是分页了,即按页对齐
-
两者对比
- otool与MachOView查看的Mach-O进行对比
MachOView演示
通过MachOView
查看Mach-O结构,分为三部分:Header
、Load Commands
、Data
-
1、查看
arm64
下Mach-O的Header
-
2、查看
Load Commands
VM Addr
: 虚拟内存地址
-
VM Size
: 虚拟内存大小,在运行时刻,在内存中的大小,4g- 64位地址:0x12345678a2345678
- 32位地址:0x12345678
File offset
: 数据在文件中偏移量File size
: 数据在文件中的大小
-
3、 Section中分为两大类:
__TEXT(代码)、__DATA(数据)
1、Header的数据结构
- 在
CMD+shift+O
搜索loader.h
,找到Mach_Header_64
(arm64架构)的数据结构如下所示,与mach_header
相比,只是多了一个reverse
<!--1、mach_header-->
struct mach_header {
uint32_t magic; /* 魔数,快速定位属于64还是32位 */
cpu_type_t cputype; /* CPU类型 */
cpu_subtype_t cpusubtype; /* CPU的具体类型 */
uint32_t filetype; /* 文件类型,比如可执行文件 */
uint32_t ncmds; /* Load Commands的条数 */
uint32_t sizeofcmds; /* Load Commands的大小 */
uint32_t flags; /* 标志位标识二进制文件支持的功能,主要是和系统加载、链接有关 */
};
<!--2、mach_header_64-->
struct mach_header_64 {
uint32_t magic; /* 魔数,快速定位属于64还是32位 */
cpu_type_t cputype; /* CPU类型 */
cpu_subtype_t cpusubtype; /* CPU的具体类型 */
uint32_t filetype; /* 文件类型,比如可执行文件 */
uint32_t ncmds; /* Load Commands的条数 */
uint32_t sizeofcmds; /* Load Commands的大小 */
uint32_t flags; /* 标志位标识二进制文件支持的功能,主要是和系统加载、链接有关 */
uint32_t reserved; /* reserved */
};
- 2、查看filetype种类
-
OC文件:
#define MH_OBJECT 0x1
-
可执行文件:
#define MH_EXECUTE 0x2
-
…
-
2、Load Commands
Load Commands中的相关字段含义如下所示
LoadCommands | 说明 |
---|---|
LC_SEGMENT_64 | 将文件中(32位或64位)的段映射到进程地址空间中,主要分为__TEXT、__DATA、LINKEDIT几大块 |
LC_DYLD_INFO_ONLY | 动态链接相关信息 |
LC_SYMTAB | 符号地址 |
DYSYMTAB | 动态符号表地址 |
LC_LOAD_DYLINKER | 使用谁加载,我们使用dyld |
LC_UUID | Mach-O文件的唯一识别标识 UUID |
LC_VERSION_MIN_MACOSX | 支持最低的操作系统版本 |
LC_SOURCE_VERSION | 源代码版本 |
LC_MAIN | 设置程序主线程的入口地址和栈大小 |
LC_ENCRYPTION_INFO_64 | 加密信息 |
LC_LOAD_DYLIB | 依赖库的路径,包含三方库 |
LC_FUNCTION_STARTS | 函数起始地址表 |
LC_CODE_SIGNATURE | 代码签名 |
演示
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1、
LC_SEGMENT_64
中__TEXT、__DATA、LINKEDIT
的对应关系如下图所示 -
2、查看
LC_DYLD_INFO_ONLY
动态链接信息其中Rebase是重定向,重定向过程简述如下:
-
1)
代码段
放入Mach-O文件,在编译时期,会生成一个偏移地址 -
2)在运行时期,
mach-o文件放入虚拟内存
,其内存也是随机变化的(由系统分配 - ASLR) -
3)所以之前的代码段在mach-O中偏移值就不性能使用了,需要通过
ASLR + Rebase Info Offset重定向
,主要改变的是汇编代码
-
-
3、查看
LC_SYMTAB
符号地址 -
4、查看
LC_LOAD_DYLINKER
,使用谁链接,这里使用的是dyld -
6、查看
LC_UUID
,mach-o文件识别的唯一标识 -
7、查看
LC_VERSION_MIN_MACOSX
,支持的最低版本信息 -
8、查看
LC_SOURCE_VERSION
,代码版本 -
9、查看
LC_MAIN
,入口函数- 作用:用于逆向时找不到切入点时(例如:做了防护,运行就闪退),可以从这里找到
-
10、查看
LC_ENCRYPTION_INFO_64
,此时Crypt ID
为0
,表示还没有加密
3、Data
-
1、如果我们想快速定位代码段,需要通过
LC_SEGMENT_64(__TEXT)
中的VM Adress
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2、查看
代码段
的起始位置
也可以通过
objdump
命令来查看:objdump --macho -d 12-macho
从这里看出,正好与Mach-O文件中的对应
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3、查看stub、stub_helper:主要是用于符号绑定,这里的
0x1000065d4
全是指向的000325D4
偏移,且前面6句汇编都是在做符号绑定
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4、查看外部符号表(即 调用外部函数,只有在运行时才绑定),有两个:懒加载、非懒加载
这里是先
绑定
专门用来绑定外部的函数
,在用这个函数去绑定其他函数
总结
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Mach-O内部结构
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Header
:用于快速确定该文件的CPU类型、文件类型 -
Load Commands
:指示加载器如何设置并加载二进制数据 -
Data
:存放数据,例如代码、数据、字符串常量、类、方法等,Section
中分为两大类:__TEXT(代码)、__DATA(数据)
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可以通过
otool
命令查看Mach-O信息,例如查看Header信息:otool -f 12-macho
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可以通过
objdump
命令来查看代码段:objdump --macho -d 12-macho
以上是关于iOS逆向之Mach-O文件(下)的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章