3.4 崩溃回溯分析

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课件

崩溃函数的定位

我们这次课程研究的对象是上次dump出来的完整版的转储文件以及从XP系统中提取出来的mshtml.dll程序。对于这两个文件的分析，均可在真实系统中执行。

我们首先打开WinDbg，选择File菜单中的Open Crash Dump选项：

找到待分析的转储文件并打开：

打开转储文件以后，WinDbg会显示转储文件的概要信息、注释信息和异常信息。可以发现，出问题的地方是mshtml.dll中地址为0x7e278c83位置的mov语句，不清楚为什么这里的ecx所指向的内容不是合法地址，所以我们研究的目标就是找出ecx这个值是在哪里被改变的。可以在IDA中直接来到这个位置分析一下：

可以发现，该语句是CElement::GetDocPtr（sub_7E278C83）函数的第一条语句，而这个函数也非常简单，一共只有四行代码。如果说想要弄清楚ecx值的由来，那么从当前函数所提供给我们的信息是无法得知的了，这个ecx的值只可能是调用当前函数的语句之前被改变的，所以我们可以使用IDA给我们的交叉引用功能来看一下：

不幸的是，在当前模块中，一共有696个地方调用了这个函数，这就给我们的分析带来了困扰，于是我们只能回到WinDbg，通过栈空间的特性来定位了。

我们知道，大家所使用的计算机系统都是基于栈架构的，栈是进行函数调用的基础。栈中记录了软件运行的丰富信息，观察和分析栈的内容是转储文件分析的一项重要手段。函数调用时会通过CALL指令将返回地址记录在栈上，而通过从栈顶向下遍历每个栈帧来追溯函数的调用过程，就被称为栈回溯。在WinDbg中，我们可以通过k命令进行栈的回溯：

这里所展示的是在当前崩溃位置执行栈回溯的结果。其中的每一行所表示的是当前线程用户态栈上面的一个栈帧，其中的第一行所表示的是我们当前出现崩溃的函数。每个函数下面的一行是调用这个函数的上一级函数，也被称为父函数。因此函数的整体调用顺序是由下向上的。最下面一行是栈中的第一个栈帧，对应的是当前线程的启动函数GlobalWndProc，它位于mshtml这个模块。倒数第二行所执行的是位于mshtml中的CServerEnumCacheAry::`scalar deleting destructor'函数，同理，之后还调用了jscript模块中的NameTbl::Invoke函数。

如果我们从横向分析，其中的第一列是栈帧的基地址，因为x86架构中通常使用EBP寄存器来记录栈帧的基地址，所以这一行的列名称叫做ChildEBP，表示子栈帧（子函数）的基址寄存器（EBP）的值。第二列的名称是RetAddr，即“返回地址”，这个地址是当前函数的父函数中的指令地址，也就是调用当前函数的那个Call指令的下一条指令的地址。

可以发现，当前崩溃函数是CElement::GetDocPtr，而这个函数在执行完毕以后，会去执行0x7e44c4c8地址的内容，也就是回到其父函数的位置。那么我们就可以在IDA中来到这个地址看一下：

我们通过之前的分析知道，崩溃是由于ecx寄存器的值出现问题而导致的。那么在这个call语句的上方可以看到，ecx的值是由ebx的值赋予的，而ebx的值又是由esi决定的，这里将esi作为地址，取该地址中的内容赋给ebx，所以我们下面还需要弄清楚这个esi的值是哪来的。

崩溃回溯分析

由IDA给我们生成的图像可以明显看到，esi的来源有三个，分别是[eax+8]、[eax+4] 以及[eax]，也就是说，这里同样会把eax寄存器中的值作为地址，并取该地址中的内容。而不论是哪种情况，eax的值都是由[ebp+var_8]所决定的，而由这个函数头部的信息可以得知，var_8也就是-8：

于是我们就知道了，整个流程中，对崩溃起了作用的就是[ebp-8]。它其实是一个dword即4字节大小的局部变量空间。这个空间在被当前函数申请出来以后，只有在一个地方被怀疑修改了内容，从而影响了后续的使用，即位于0x7E44C475处的CALL语句：

这里首先将这个变量空间的内容作为唯一的参数入栈，之后便调用了sub_7E27E248函数，我们需要重点关注这唯一的参数，即arg_0的异常变动情况，并且还能发现，这个函数只有一个参数，而且是个struct EVENTPARAM * *类型的指针：

可以发现，这里主要出现了两个流程，即左边的loc_7E27E265以及右边的loc_7E341EF4。进一步分析发现，右边的流程并不会对参数arg_0进行异常的改变，因为这个流程会利用and操作将[ebp+arg_0]的内容清零，然后再赋以0x80020003这个值。但是左边的流程就不一样了，因为出现了一个不可控的因素，即eax的内容，它可能会对[ebp+arg_0]的内容产生异常的影响。而这个eax的值是由[ecx+18h]所决定的，于是还要对ecx寄存器中的内容溯源。

或者我们也可以使用F5功能，让代码更加直观一些：

可以看到，当前函数是CEventObj类型，程序使用this指针获取当前类型偏移为6的内容，通过类型转换可以发现，这个偏移的内容属于EVENTPARAM **结构。

返回到上一级函数，我们看一下在当前Call语句上方的ecx寄存器内容的变化情况：

可以看到，距离刚才我们分析的Call语句最近的两条影响ecx内容的是[ebp+var_C]，直接对ecx执行了赋值的操作，而[ebp+var_C]的内容在最开始又是被ecx所决定的、在这里，ecx将自身的内容赋值给了函数的第三个局部变量，这个局部变量保存在[ebp-C]的位置。在这里我们看不到ecx的来源，因此还要继续如同之前所讲的那样，依靠WinDbg的栈回溯和IDA的交叉引用功能进行确定，于是就可以知道ecx的值来源是位于0x7E44C60E位置的CEventObj::get_srcElement函数：

在这里，该函数的第一个参数被解引用后，赋值给了ecx寄存器，而这个第一个参数的内容可以在WinDbg中通过kb指令进行栈回溯获取到：

可以看到，get_srcElement函数的第一个参数的内容是0x01d3eec0，而骇客就可以通过控制这个参数的内容进行攻击。

这里我们再总结一下整个执行流程。程序在一开始会调用CEventObj::get_srcElement函数，将第一个参数解引用赋值给ecx之后，就来到了CEventObj::GenericGetElement函数，之后程序在0x7E44C475位置调用了CEventObj::GetParam函数，在这里会将[ecx+18h]的内容赋给[[ebp+arg_0]]，而这里面的arg_0其实就是ebp+var_8，即ebp-8。我们刚才分析过了，程序只可能执行左边的流程，于是接下来程序对eax自身进行异或运算，也就是将eax寄存器清零，这样在当前函数的返回的时候，test语句会检测eax的内容，发现是零，跳转到0x7E44C485的流程，该流程最后会再一次对刚才的test结果进行验证，于是会跳转到0x7E44C4B2的流程：

在这里，程序会将ebp-8进行解引用的操作，赋值给eax，然后对eax也进行解引用的操作，并赋值给esi，也就相当于esi的值为[[ebp-8]]：

接下来继续执行，对esi进行解引用，也就是相当于把[[[ebp-8]]]的值赋给ebx，再赋值给ecx，由于[ecx]，即[[[[ebp-8]]]]中的内容不是合法地址，于是出现了报错的情况。也就是说，程序可以对ebp-8进行三次正常的解引用操作，而第四次则会报错。在WinDbg中观察，则如下图所示：

由此可见，崩溃是由于在进行了多次的解引用之后，出现了不可识别的指针所导致的。而源头就是CEventObj::get_srcElement函数。

小结

我们本次课程主要为大家介绍了溯源的一些基本方法，希望大家掌握，因为我们的分析都是一环扣一环的，只有掌握好了本节课的内容，才能更好地理解我们之后的课程知识。

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