O documento descreve como construir um analisador de executáveis. Ele explica o que é um analisador, como funciona o formato de arquivos executáveis, e como interpretar os bytes brutos de um arquivo para extrair informações úteis. O documento também apresenta o pev, um analisador de arquivos PE de código aberto desenvolvido pelo autor que pode imprimir cabeçalhos e outras informações de arquivos executáveis.

1. CONSTRUINDO UM
ANALISADOR DE
EXECUTÁVEIS
Fernando Mercês
Vale Security Conference 2011
São José dos Campos - SP

2. $ whoami
- Consultor de projetos com software livre na 4Linux
- Bacharelando em Ciência da Computação
- Foco em infraestrutura e segurança da aplicações
- Membro ativo de diversas comunidades de software livre
- A+, LPIC-2, MCP, MCITP
- Palestrante em eventos como FISL, LinuxCon e H2HC
- Idealizador do Universidade Livre, evento que leva o SL às
universidades brasileiras
- Autor do Mente Binária (http://www.mentebinaria.com.br)
- Criador do pev (analisador de arquivos PE)
- Criador do USBForce (antivírus para pen-drive)
- Mantenedor do T50 (ferramenta para stress em redes)

3. Agenda
- O que faz um analisador
- O executável
- Estudo do formato
- pev
- Perguntas

4. O que faz um
analisador?

5. Interpreta o formato do executável para
exibir informações do tipo:
- Entrypoint (início do programa)
- Arquitetura alvo / tipo do executável
- Requisitos para execução
- Seções
- Proteções
- E qualquer outra informação útil para
quem analisa

6. Como todo arquivo, não passa de uma
sequência de bits. A diferença está em
como interpretamos:
Binário 01010101
Decimal 85
Hexa 55
ASM x86 PUSH EBP
ASCII U

7. O executável

8. - Além do código, contém informações
para ser devidamente executado no SO
alvo.
- Pode ser editado como qualquer outro
- Possui um formato / especificação
- Documentação do formato disponível na
internet. Mais usados são ELF e PE.

9. Estudo do
formato

10. - Busca da disposição dos campos no
executável.
- Digamos que a documentação
especifique:
-> Um arquivo PE válido começa com
um campo de dois bytes chamado magic
number, onde o primeiro byte é o 0x4D e o
segundo é o 0x5A, sempre.

11. Então basta validar:
int verify(char *filename)
{
FILE *fp = fopen(filename, "rb");
char bytes[2];
fread(bytes, 2, 1, fp);
fclose(fp);
if (bytes[0]=='M' && bytes[1]=='Z')
return 1;
return 0;
}

12. -> 16 bytes a frente da assinatura PE, está
o checksum, que tem 2 bytes de tamanho.
unsigned short checksum;
fseek(fp, 16, SEEK_CUR);
fread(&checksum, 2, 1, fp);
printf("%xn", checksum);

13. - Para facilitar, é bem possível que o SO
tenha estruturas já prontas para leitura do
formato.
/* COFF header (trecho da windows.h) */
typedef struct _IMAGE_FILE_HEADER {
WORD Machine;
WORD NumberOfSections;
DWORD TimeDateStamp;
DWORD PointerToSymbolTable;
DWORD NumberOfSymbols;
WORD SizeOfOptionalHeader;
WORD Characteristics;
} IMAGE_FILE_HEADER;

14. - Depois de ler as estruturas, o analisador
deve dar opção de mostrar os valores dos
campos para o usuário.
- É possível detectar proteções como
packers, crypters etc.
- Existe muita informação dentro de um
binário executável. Tudo o que o
analisador precisa fazer é interpretar os
bytes brutos (raw).

15. pev
the pe file analyzer

16. - Software livre (GPLv3)
- Multiplataforma (ANSI C)
- Suporte a PE32/PE32+
- Imprime todos os cabeçalhos do PE
- Detecta TLS callback, ASLR e DEP/NX
- Exibe resources no primeiro nível

17. $ pev -c psftp.exe
COFF header:
Machine: 0x14c - Intel 386 and compatible (32-bits)
Number of sections: 4
Date/time stamp: 1177846971 (Sun, 29 Apr 2007 11:42:51 UTC)
Symbol Table offset: 0
Number of symbols: 0
Size of optional header: 0xe0
Characteristics: 0x10f (0000000100001111)
base relocations stripped
executable image
line numbers removed (deprecated)
local symbols removed (deprecated)
32-bit machine

18. $ pev -rp psftp.exe
Resources (.rsrc section):
Type: RT_ICON
Offset: 0x28
Type: RT_GROUP_ICON
Offset: 0x68
Type: RT_VERSION
Offset: 0x80
Product Version: 0.60.0.0
$ pev -o psftp.exe | head
Optional (PE) header:
Magic number: 0x10b (PE32)
Linker major version: 7
Linker minor version: 10
Size of .code section: 0x35000
Size of .data section: 0x1a000
Size of .bss section: 0
Entry point: 0x2d812
Address of .code section: 0x1000
Address of .data section: 0x36000

19. TODO...
- Detecção de packers
- Disassembly de seções
- Formatação de saída (CSV, XML...)
- Extração de resources
- Exibir imports e exports
- Detecção do compilador
- Detecção do idioma do binário
- CRC32
- Detecção de strings inclusive XOReadas

20. Conteúdo: Fernando Mercês (CC 3.0)
baseado no paper "Construindo um
analisador de executáveis".
Template: Frank Skibby Jensen
http://pev.sf.net
@MenteBinaria
www.mentebinaria.com.br
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