C++编译器自动生成的堆栈保护检查

Posted 2022-04-29 向往生

目录

背景

1.C++源程序

2.Ghidra反编译结果

3.IDA反编译结果

4.代码分析小结

4.1 堆栈保护的原理

4.2 Release编译特性

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背景

    在反编译C++程序时，看到一些多出来的代码，探究一番发现是一些编译器自动生成的，本文说明一下。

1.C++源程序

#include <iostream>
#include <cstdlib>
using namespace std;

int main()

    int a;
    a = 100;
    for (int i = 0; i < a; i++)
    
        cout << "Hello World! " << endl;
    
    cin >> a;
    return 0;

编译时Visual studio 2022，选择了Release：

2.Ghidra反编译结果

   在IDA反编译的过程中，反编译出来一些源代码上没有的代码（__security_cookie和）：

int __cdecl main(int _Argc,char **_Argv,char **_Env)


  basic_ostream<char,std::char_traits<char>_> *this;
  char *unaff_ESI;
  int iVar1;
  code *pcVar2;
  int local_c;
  uint local_8;
  
  local_8 = __security_cookie ^ (uint)&stack0xfffffffc;//源代码没有的代码
  local_c = 100;
  iVar1 = 0;
  do 
    pcVar2 = std::endl<char,std::char_traits<char>_>;
    this = std::operator<<<std::char_traits<char>_>
                     ((basic_ostream<char,std::char_traits<char>_> *)
                      std::endl<char,std::char_traits<char>_>,unaff_ESI);
    std::basic_ostream<char,struct_std::char_traits<char>_>::operator<<
              ((basic_ostream<char,struct_std::char_traits<char>_> *)this,pcVar2);
    iVar1 = iVar1 + 1;
   while (iVar1 < local_c);
  std::basic_istream<char,struct_std::char_traits<char>_>::operator>>
            ((basic_istream<char,struct_std::char_traits<char>_> *)cin_exref,&local_c);
  iVar1 = 0;
  __security_check_cookie(local_8 ^ (uint)&stack0xfffffffc);//源代码没有的代码
  return iVar1;

3.IDA反编译结果

        因为导入了pdb文件，所以识别出了i和a这些变量名字，IDA就没有这部分代码出现，智能过滤掉了吧。

int __cdecl main(int argc, const char **argv, const char **envp)

  int i; // esi
  std::ostream *v4; // eax
  int v6; // [esp-4h] [ebp-10h]
  int a; // [esp+4h] [ebp-8h] BYREF

  a = 100;
  for ( i = 0; i < a; ++i )
  
    v4 = std::operator<<<std::char_traits<char>>(std::cout, (const char *)std::endl<char,std::char_traits<char>>);
    std::ostream::operator<<(v4, v6);
  
  std::istream::operator>>(std::cin, &a);
  return 0;

4.代码分析小结

__security_cookie等源代码没有的代码，百度查了发现是编译器生成的保护代码：

4.1 堆栈保护的原理

其中成对出现的梁行代码：

  local_8 = __security_cookie ^ (uint)&stack0xfffffffc;

和

 __security_check_cookie(local_8 ^ (uint)&stack0xfffffffc);

     __security_cookie和0xfffffffc异或放入local_8中，程序运行结束后，在把local_8和0xfffffffc异或得到原始的__security_cookie，那么程序就是正常的没有产生参数堆栈溢出。

4.2 Release编译特性

    编译的结果不像Debug版本，直接显示字符串（如下代码），字符串是放到别的地方去的，反编译就看不到这个字符串，需要去搜索。

int __cdecl main()

  std::ostream *v0; // eax
  int i; // [esp+D0h] [ebp-18h]
  int a; // [esp+DCh] [ebp-Ch] BYREF
 
  a = 100;
  for ( i = 0; i < a; ++i )
  
    v0 = std::operator<<<std::char_traits<char>>(std::cout, "Hello World! ");
    std::ostream::operator<<(v0, std::endl<char,std::char_traits<char>>);
  
  std::istream::operator>>(std::cin, &a);
  return 0;