MFC框架软件逆向研究

蚁景网安实验室
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MFC框架简介

什么是mfc？

MFC库是开发Windows应用程序的C++接口。MFC提供了面向对象的框架，采用面向对象技术，将大部分的Windows API 封装到C++类中，以类成员函数的形式提供给程序开发人员调用。

简单来说，MFC是一种面向对象，用于开发windows应用程序的框架，突出特点是封装了大部分windows API，便于开发人员使用（写win挂方便）。

MFC程序的运行过程分为以下四步：

  1. 利用全局应用程序对象theApp启动应用程序。

  2. 调用全局应用程序对象的构造函数，从而调用基类（CWinApp）的构造函数,完成应用程序的一些初始化工作，并将应用程序对象的指针保存起来。

  3. 进入WinMain函数。在AfxWinMain函数中获取子类的指针，利用指针实现上述的三个函数，从而完成窗口的创建注册等工作。

  4. 进入消息循环，一直到WM_QUIT。

那么问题来了，我们如何逆向mfc程序呢？因为其封装了大部分windows API，逆向起来也复杂了不少，因为需要了解大量的windows api 并且熟悉windows编程。下面进行讲解。

MFC如何逆向

如下图，是MFC框架软件的基本界面，可以看到，就是一堆button，主要逆向也是check button。

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那么，对于MFC逆向，我们主要需要知道的是，当我们执行某个操作（点击某个按钮）的时候，程序会执行什么处理函数。在mfc中，程序是使用消息机制来实现操作响应的，这个是消息映射表的代码：

struct AFX_MSGMAP{    AFX_MSGMAP * pBaseMessageMap;    AFX_MSGMAP_ENTRY * lpEntries;}struct AFX_MSGMAP_ENTRY{    UINT nMessage;    //Windows Message    UINT nCode        //Control code or WM_NOTIFY code    UINT nID;         //control ID (or 0 for windows messages)    UINT nLastID;     //used for entries specifying a range of control id's    UINT nSig;        //signature type(action) or pointer to message     AFX_PMSG pfn;     //routine to call (or specical value)}

其中这个AFX_MSGMAP_ENTRY中的最后一个成员AFX_PMSG就是一个函数指针，指向了当前控件绑定的函数。同时，这个nID成员描述的是当前控件的ID，利用这个ID就能确定我们所寻找的控件。然后这个AFX_MSGMAP结构体则会记录一个指向AFX_MSGMAP_ENTRY的指针，于是查找控件的注册函数的思路可以缩小为:

  • 找到AFX_MSGMAP

  • 找到控件的ID --- 关键就是找ID

那么，我们又该怎么找到控件ID呢，俗话说“工欲善其事，必先利其器”，作为逆向分析人员，肯定要选择好分析的工具了，很庆幸，我们站在巨人的肩膀上，针对mfc软件程序的逆向分析，前辈们已经开发了一些非常好用的小工具，我们可以直接使用它们。例如：

  1. xspy

  2. ResourceHacker

  3. 彗星小助手

其中我们主要用的是xspy，mfc分析利器如下图所示

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逆向实验-以CTF赛题为例讲解

demo1 - MFC初探

打开程序软件

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程序的标题Flag就在控件中，然后界面内容是让我们找一个key。很明显，我们需要找到两个东西

  1. 标题找Flag（也就是找窗口句柄）

  2. 内容找key

根据这些内容，告诉我们我们去找控件，然后这时候就要掏出xspy了。不然的话，我们如果使用老一套经典分析流程，die+ida对用架构分析，会发生下面这样的事。首先die查个架构，查个壳

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好家伙，VMP壳，PE32ida走起，如下图，emmm....

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这样的话，我们很难继续往下分析，所以我们使用xspy分析。使用方法如下图

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首先我们找到了Flag_enc(944c8d100f82f0c18b682f63e4dbaa207a2f1e72581c2f1b)我们知道特定的，窗口句柄叫 HWND

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然后我们可以发现一条特殊的onMsgOnMsg:0464,func= 0x00402170(MFC1.exe+ 0x002170 )为什么特殊呢，因为只有它并不是以宏的形式出现，应该是作者自定义的消息，没有button等东西，所以程序怎么点击都无法触发任何效果；并且传入一个特殊数字0464，来触发效果。

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那么，我们需要去发送这条消息来出发func函数以获取我们需要的key

#include<Windows.h>#include<stdio.h>int main(){    HWND h = FindWindowA(NULL, "Flag就在控件里");    if (h)    {        SendMessage(h, 0x0464, 0, 0);        printf("success");    }    else printf("failure");}​

使用 API FindWindow 获取窗口句柄，SendMessage发送消息，得到了key{I am a Des key}

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最后DES解密即可

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flag{thIs_Is_real_kEy_hahaaa}

Junk_instruction-西湖论剑

下面，再讲解一道大型比赛的赛题来实验打开，看到这个朴素的界面可以鉴定是MFC框架。

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我们看到了一个input，还有一个check button，很明显，我们首先就需要去找check button的id&注册函数。

xspy-MFC分析

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check按钮的id为03e9，同时窗口存在OnCommand: notifycode=0000 id=03e9,func= 0x00C72420(Junk_Instruction.exe+ 0x002420 )函数。那么对应的check逻辑肯定在基址+偏移0x002420处。打开ida，找到check函数 sub_402420 ，如下图

image.png

可以看到有一个条件判断：if ( (unsigned __int8)sub_402600(v2 + 16) )。一眼顶针，两个分支分别是弹出正确和错误的对话框，为什么呢？if else函数体内容基本一样。当然我们还是动态调试一下

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所以enc函数很明显就是sub_402600这个函数中就出现了很多垃圾指令了，也就对应上题目名称Junk_instruction了。

去花-IDA分析

爆红

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花指令，经典call $+5起手，就是先用一个call压好返回地址，再把栈里的返回地址弹出来，改一下，压回去，如此反复。去掉也很简单，我们把下述累死指令块全部nop掉即可，有好几处，一模一样。

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当然，我们使用idapython脚本自动去花

    from ida_bytes import get_bytes, patch_bytes    import re    addr = 0x402600    end = 0x402fe3    buf = get_bytes(addr, end-addr)    def nopp(s):        s = s.group(0)        print("".join(["%02x"%i for i in s]))        s = b"\x90"*len(s)        return s    pattern  = b"\xe8\x00\x00\x00\x00\x58\x89.*?\xc3.*?\x22"    buf = re.sub(pattern , nopp, buf, flags=re.I)    patch_bytes(addr, buf)    print("Done")

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加密

去除花指令，简单审计发现是对程序进行RC4加密，最后还对输入进行了个倒叙

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image.png

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去花后，整理一下，代码如下

char __thiscall sub_402600(void *this, int a2){  const WCHAR *v2; // eax  void *v3; // eax  char v5[511]; // [esp+9h] [ebp-4BBh] BYREF  int v6; // [esp+208h] [ebp-2BCh]  char *v7; // [esp+20Ch] [ebp-2B8h]  int v8; // [esp+210h] [ebp-2B4h]  size_t Count; // [esp+214h] [ebp-2B0h]  int v10; // [esp+218h] [ebp-2ACh]  size_t v11; // [esp+21Ch] [ebp-2A8h]  char *v12; // [esp+220h] [ebp-2A4h]  char *v13; // [esp+224h] [ebp-2A0h]  int v14; // [esp+228h] [ebp-29Ch]  char v15[4]; // [esp+22Ch] [ebp-298h] BYREF  char *Source; // [esp+230h] [ebp-294h]  void *v17; // [esp+234h] [ebp-290h]  char cipher[32]; // [esp+238h] [ebp-28Ch]  const char *v19; // [esp+258h] [ebp-26Ch]  char *v20; // [esp+25Ch] [ebp-268h]  int i; // [esp+260h] [ebp-264h]  char *p_Destination; // [esp+264h] [ebp-260h]  char v23; // [esp+26Dh] [ebp-257h]  char v24; // [esp+26Eh] [ebp-256h]  char v25; // [esp+26Fh] [ebp-255h]  char v26[28]; // [esp+270h] [ebp-254h] BYREF  char v27[256]; // [esp+28Ch] [ebp-238h] BYREF  char key[256]; // [esp+38Ch] [ebp-138h] BYREF  char Destination; // [esp+48Ch] [ebp-38h] BYREF  char v30[39]; // [esp+48Dh] [ebp-37h] BYREF  int v31; // [esp+4C0h] [ebp-4h]​  v17 = this;  v31 = 3;  cipher[0] = 91;  cipher[1] = -42;  cipher[2] = -48;  cipher[3] = 38;  cipher[4] = -56;  cipher[5] = -35;  cipher[6] = 25;  cipher[7] = 126;  cipher[8] = 110;  cipher[9] = 62;  cipher[10] = -53;  cipher[11] = 22;  cipher[12] = -111;  cipher[13] = 125;  cipher[14] = -1;  cipher[15] = -81;  cipher[16] = -35;  cipher[17] = 118;  cipher[18] = 100;  cipher[19] = -80;  cipher[20] = -9;  cipher[21] = -27;  cipher[22] = -119;  cipher[23] = 87;  cipher[24] = -126;  cipher[25] = -97;  cipher[26] = 12;  cipher[27] = 0;  cipher[28] = -98;  cipher[29] = -48;  cipher[30] = 69;  cipher[31] = -6;  v2 = (const WCHAR *)sub_401570(&a2);  v14 = sub_4030A0(v2);  v10 = v14;  v3 = (void *)sub_401570(v14);  sub_403000(v3);  sub_4012A0(v15);  Source = (char *)unknown_libname_1(v26);  v20 = Source;  v13 = Source + 1;  v20 += strlen(v20);  v11 = ++v20 - (Source + 1);  Count = v11;  Destination = 0;  memset(v30, 0, sizeof(v30));  strncpy(&Destination, Source, v11);  if ( sub_402AF0(&Destination) )  {    v23 = 0;    v25 = 0;LABEL_7:    v24 = v25;  }  else  {    strcpy(key, "qwertyuiop");                  // key    memset(&key[11], 0, 0xF5u);    memset(v27, 0, sizeof(v27));    memset(v5, 0, sizeof(v5));    v19 = key;    v7 = &key[1];    v19 += strlen(v19);    v6 = ++v19 - &key[1];    RC4_init((int)v27, key, v19 - &key[1]);     // RC4_init    p_Destination = &Destination;    v12 = v30;    p_Destination += strlen(p_Destination);    v8 = ++p_Destination - v30;    RC4_crypt((int)v27, (int)&Destination, p_Destination - v30);// RC4_crypto    for ( i = 31; i >= 0; --i )    {      if ( v30[i - 1] != cipher[i] )            // 倒叙      {        v25 = 0;        goto LABEL_7;      }    }    v24 = 1;  }  LOBYTE(v31) = 0;  sub_403060(v26);  v31 = -1;  sub_4012A0(&a2);  return v24;}

解密

首先提取密文，利用插件Lazy_ida 5BD6D026C8DD197E6E3ECB16917DFFAFDD7664B0F7E58957829F0C009ED045FA

image.png

key-->qwertyuiop

cyberchef 得解

image.png

flag{973387a11fa3f724d74802857d3e052f}

image.png

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