2022腾讯游戏安全PC初赛答案

项目地址

https://github.com/smallzhong/gslab-2022-competition

2022腾讯游戏安全竞赛PC赛道初赛writeup

代码框架分析与GetTickCount的绕过

  • 打开程序,发现程序开启了ASLR。于是先使用cffexplorer将ASLR关闭,便于之后的调试。

  • 发现程序在绘制一次图案后便不再绘制了。怀疑代码只会运行一次。将程序拖入IDA进行分析。

  • 打开IDA,首先进入winmain,看到消息的处理逻辑中。对于没有消息时,会调用 sub_1400015E0 函数。

    675ed7aeccc4

     

  • 将该函数重命名为 dosomething ,进入函数中进行分析。如果当前是第一次进入,则使用 ZwAllocateVirtualMemory 函数申请一块RWX属性的内存,大小为0x2BF9字节。由于页对齐,操作系统会申请一块3个页面大小的内存。

    d9b17836a66c

     

    da107cd61bb8

     

    c2fc4164e9cd

     

    跟进.data这块数据,发现其是一段代码。因此将这块数据命名为shellcodefunc 。可以看到之后对这块shellcode进行了相应参数的填充。

  • 在完成了对shellcode的初始化之后,如果shellcode的内存还存在,则会对shellcode进行调用。这里可以发现,使用了 GetTickCount 函数。如果运行时间超过4000毫秒,就使用ZwFreeVirtualMemory 释放内存。

    c330251f30c1

     

    因此这里直接将140001265位置的jbe改为jmp,实现可以一直显示图像的功能,方便调试。

    395ac82614c0

     

shellcode的分析

  • 考虑到在将shellcode复制到申请的内存中之后程序还对其中一些内容进行了修改,因此直接对源程序进行分析不太合适。这里首先对

    .text:000000014000119F call    memcpy

    处下断,得到申请的shellcode的地址,然后待其填充完毕后再将已经填充了相应参数的shellcode从内存中dump下来进行分析。dump下来之后可以看到这是一块0x3000大小的内存。

  • 将dump下来的内存拖入ida进行分析,可以看到其中有三个函数,分别在+0、+420、+650的位置。

    cad592612782

     

    而在这三个函数后面,跟随了大段数据。全部dump下来可以看到数据格式如下

    be05f7191f67

     

  • 每一个数据单元是4个字节,其中存储了一个数字,大多为1~7,但也有一些例外。

  • 在对shellcode的三个函数进行分析之后,发现sub_420中有一个switch-case结构,根据存储的数据的不同进行不同的处理。

    b8aba42252a2

     

  • 可以看到,如果当前数据为5或者6的话,会调用sub_0函数。而调用时的这个参数非常像一个RGBA的数据。

654b4f629e22

 

  • 调用时如果数据为5,则使用ebx中的值作为第五个参数,如果为6,则使用edi中的值作为第五个参数。这里跟到前面,把给edi赋值的代码进行patch,将其颜色替换为 ffffff00 ,重新运行程序,可以看到绘制出来的方块颜色与旗子的方块颜色相同。

    5d3f94787cd3

     

    502cf500aeda

     

    由此可以推断,当数据为5时,绘制的是旗子的黄色方块,数据为6时,绘制的是右边的的蓝色方块。但不知为何数据为5时黄色的方块没有被正常绘制出来。

让黄色方块正确绘制

实在太菜了,用了很笨的办法来达到目的,我猜正解肯定是修改数据来让方块正确绘制,不过我逆向能力还是不行,逆不出来。。

  • 对switch-case中的算法进行了一段时间的分析,还是没有找到能构造出成功绘制旗子的方法。于是对shellcode中的其他代码进行了探索。由于绘制时要调用sub_0,因此对sub_0中各个call进行了分析,发现在shellcode+31c这个call之前进行对[rcx+xxx]的填充时,内存中的数据很像坐标。

    a8560b6687d2

     

    每一次对这里的调用都会让内存中的对应区域多出一块28*4字节大小的数据。数据的格式很有规律,像是x,y,z+rgba的结构。在对其进行进一步的分析之后发现其结构如下

    typedef struct _v3
    {
    	float x, y, z;
    }v3, * pv3;
    
    typedef struct _v4
    {
    	DWORD r, g, b, a;
    }v4, * pv4;
    
    typedef struct _Info
    {
    	v3 a1;
    	v4 b1;
    
    	v3 a2;
    	v4 b2;
    
    	v3 a3;
    	v4 b3;
    
    	v3 a4;
    	v4 b4;
    } Info, * PInfo;

    可以看出,a1,a2,a3,a4有点像是正方形的四个顶点。对其中数据进行进一步分析可以证实这一推断。

    112191cebd7b

     

    最后分析得出该结构对应的四个点如下

    7ee459ff3c85

     

    a1,a2,a3,a4分别为左上、右上、左下、右下四个点。

  • 在对5和6的处理代码单步跟踪计数之后发现,每次绘制时,case 5会进入11次,case 6会进入31次。而且绘制时的顺序是先绘制11个5,然后再绘制31个6。经过对正确图像的查看,可以确定这两个就是点的坐标。因为答案中旗子使用了11个方块,右边的图案使用了31个方块。将其数据dump下来,发现绘制5时的坐标非常奇怪,从-290-100的数据都存在。而绘制6时的坐标则分布非常有规律,坐标点均在0-1之间。使用CE进行进一步分析,发现屏幕中心点为0,向两边延伸,坐标的范围在 -1~1之间。显然,绘制5时的坐标有误,使其无法被正确绘制。

  • 在完成以上分析后,我想到了可以在这里进行hook,让5的数据被正确绘制。这里使用了注入dll的方式。在dll中对 shellcode+0x30e 的位置挂上inlinehook。挂inlinehook的方法如下

    • 首先在 shellcode+30e 的位置进行inlinehook,使用ff25跳转到纯汇编函数 AsmHookHandler

      PUCHAR t = (PUCHAR)((*saddr) + 0x30e);
      g_origin = (ULONG64)((*saddr) + 0x31c); // 需要跳回的地方
      
      char bufcode[] = {
          0xFF, 0x25, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
          0x00, 0x00,
          0x00, 0x00,
          0x00, 0x00,
          0x00, 0x00,
      };
      
      *(PULONG64)&bufcode[6] = (ULONG64)AsmHookHandler;
      
      DWORD old_protect = 0;
      VirtualProtect(t, 0x1000, PAGE_EXECUTE_READWRITE, &old_protect);
      A("改变内存属性成功");
      
      A("AsmHookHandler = %llx\r\n", AsmHookHandler);
      memcpy(t, bufcode, sizeof bufcode);
      A("memcpy完成");
    • AsmHookHandler 中进行对寄存器的保存,然后跳转到 HookHandler 函数中。在从 HookHandler 中返回后再从栈中恢复寄存器,并执行hook点中原来的指令,然后跳转回到原函数的下一条需要执行的指令。

      AsmHookHandler proc
      	push r15;
      	push r14;
      	push r13;
      	push r12;
      	push r11;
      	push r10;
      	push r9;
      	push r8;
      	push rdi;
      	push rsi;
      	push rbp;
      	push rsp;
      	push rbx;
      	push rdx;
      	push rcx;
      	push rax;
      	
      	mov rcx,rsp;
      	sub rsp,0100h
      	call HookHandler
      	add rsp,0100h;
      
      	pop rax;
      	pop rcx;
      	pop rdx;
      	pop rbx;
      	pop rsp;
      	pop rbp;
      	pop rsi;
      	pop rdi;
      	pop r8;
      	pop r9;
      	pop r10;
      	pop r11;
      	pop r12;
      	pop r13;
      	pop r14;
      	pop r15;
      
      	;原来的操作
      	 mov     rcx, r14
      	 mov     rax, [r14]
      	 mov     rdx, [rsp+304]
      	jmp g_origin ;跳回到需要跳到的位置
      AsmHookHandler endp
    • 在HookHandler函数中,首先对最初的11个黄色方块进行绘制。由之前的dump可知在系统缩放为 125% 的情况下右边图案最高点的y坐标为 0.882840 。经过实验,旗子最左边的x坐标应为 -0.9305 。一个方块的宽为 0.064935 ,高为 0.118343 。左右相邻两个格子的间隔为 0.012987 ,上下相邻的两个格子间隔为 0.023669 。经过对旗子的观察可知,旗杆高度为6个格子,在第四个格子高度向右再画三个格子,然后再斜着画上两个格子即可。

    • 为了适配不同的系统缩放,在100%、125%、150%、175%缩放下分别对旗杆左上角位置进行定位。并根据系统缩放调整绘制的格子以及间隔的大小。代码如下,其中 getScreenZoom 为封装的获取系统缩放的函数。

      float  xgap = 0.064935, ygap = 0.118343; // 同一格子内部距离
      float xbet = 0.012987, ybet = 0.023669; // 两个相邻格子之间的距离
      
      float trans = getScreenZoom() / 1.25;
      xgap *= trans, ygap *= trans, xbet *= trans, ybet *= trans; // 进行缩放
      
      float origin_a1_x = -0.9305;
      float origin_a1_y = 0.906692;
      #define eps 1e-2
      if (fabs(getScreenZoom() - 1.00) < eps) origin_a1_y = 0.906692; // 缩放100%
      else if (fabs(getScreenZoom() - 1.25) < eps) origin_a1_y = 0.882840; // 缩放125%
      else if (fabs(getScreenZoom() - 1.50) < eps) origin_a1_y = 0.858773; // 缩放150%
      else if (fabs(getScreenZoom() - 1.75) < eps) origin_a1_y = 0.834448; // 缩放175%
      
      if (fabs(getScreenZoom() - 1.00) < eps) origin_a1_x = -0.9472; // 缩放100%
      else if (fabs(getScreenZoom() - 1.25) < eps) origin_a1_x = -0.9305;  // 缩放125%
      else if (fabs(getScreenZoom() - 1.50) < eps) origin_a1_x = -0.9236;  // 缩放150%
      else if (fabs(getScreenZoom() - 1.75) < eps) origin_a1_x = -0.9139;  // 缩放175%
    • 综上, HookHandler 中的代码如下。

      EXTERN_C VOID HookHandler(PGuestContext context)
      {
      	static bool flag = false; if (!flag) { flag = true; A("inline hook成功!"); }
      
      	float xgap = 0.064935, ygap = 0.118343; // 同一格子内部距离
      	float xbet = 0.012987, ybet = 0.023669; // 两个相邻格子之间的距离
      
      	float trans = getScreenZoom() / 1.25;
      	xgap *= trans, ygap *= trans, xbet *= trans, ybet *= trans; // 进行缩放
      
      	float origin_a1_x = -0.9305;
      	float origin_a1_y = 0.906692;
      #define eps 1e-2
      	if (fabs(getScreenZoom() - 1.00) < eps) origin_a1_y = 0.906692; // 缩放100%
      	else if (fabs(getScreenZoom() - 1.25) < eps) origin_a1_y = 0.882840; // 缩放125%
      	else if (fabs(getScreenZoom() - 1.50) < eps) origin_a1_y = 0.858773; // 缩放150%
      	else if (fabs(getScreenZoom() - 1.75) < eps) origin_a1_y = 0.834448; // 缩放175%
      
      	if (fabs(getScreenZoom() - 1.00) < eps) origin_a1_x = -0.9472; // 缩放100%
      	else if (fabs(getScreenZoom() - 1.25) < eps) origin_a1_x = -0.9305;  // 缩放125%
      	else if (fabs(getScreenZoom() - 1.50) < eps) origin_a1_x = -0.9236;  // 缩放150%
      	else if (fabs(getScreenZoom() - 1.75) < eps) origin_a1_x = -0.9139;  // 缩放175%
      
      	PInfo info = (PInfo)(context->mRcx);
      
      	static int ct = 0;
      	ct++;
      	if (ct <= 6)
      	{
      		float a1x = origin_a1_x;
      		float a1y = origin_a1_y - (ct - 1) * (ygap + ybet);
      		info->a1.x = a1x, info->a1.y = a1y;
      		info->a2.x = a1x + xgap, info->a2.y = a1y;
      		info->a3.x = a1x, info->a3.y = a1y - ygap;
      		info->a4.x = a1x + xgap, info->a4.y = a1y - ygap;
      	}
      	else if (ct <= 9)
      	{
      		float a1x = origin_a1_x + (ct - 6) * (xgap + xbet);
      		float a1y = origin_a1_y - (4 - 1) * (ygap + ybet);
      		info->a1.x = a1x, info->a1.y = a1y;
      		info->a2.x = a1x + xgap, info->a2.y = a1y;
      		info->a3.x = a1x, info->a3.y = a1y - ygap;
      		info->a4.x = a1x + xgap, info->a4.y = a1y - ygap;
      	}
      	else if (ct == 10)
      	{
      		float a1x = origin_a1_x + (7 - 6) * (xgap + xbet);
      		float a1y = origin_a1_y - (2 - 1) * (ygap + ybet);
      		info->a1.x = a1x, info->a1.y = a1y;
      		info->a2.x = a1x + xgap, info->a2.y = a1y;
      		info->a3.x = a1x, info->a3.y = a1y - ygap;
      		info->a4.x = a1x + xgap, info->a4.y = a1y - ygap;
      	}
      	else if (ct == 11)
      	{
      		float a1x = origin_a1_x + (8 - 6) * (xgap + xbet);
      		float a1y = origin_a1_y - (3 - 1) * (ygap + ybet);
      		info->a1.x = a1x, info->a1.y = a1y;
      		info->a2.x = a1x + xgap, info->a2.y = a1y;
      		info->a3.x = a1x, info->a3.y = a1y - ygap;
      		info->a4.x = a1x + xgap, info->a4.y = a1y - ygap;
      	}
      
      	if (ct == 42) ct = 0;
      }
  • 最后通过cffexplorer对去掉ASLR、关闭 GetTickCount 检测后的程序进行导入表的注入。让其加载时同时加载 dll3.dll 模块。最终效果如下。

    1d848316321e

     

  • 代码已经开源到https://github.com/smallzhong/gslab-2022-competition仓库中,在release https://github.com/smallzhong/gslab-2022-competition/files/8508875/exe%2Bdll.zip中可以下载经过patch的exe和用来注入的dll。

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