x32TLS回调函数实验

在steam客户端注入dll的时候发现steam客户端直接消失,一番调试操作,我怀疑是不是steam有什么检测?用x32dbg附加后发现断在了TLS回调函数处!

 
这是什么玩意?bing一下,发现与反调试相关,更加验证了我的猜想。
 
又一番操作发现我解决不了这个检测,于是就想着先写一个含有TLS回调函数的程序,逆自己的程序,熟悉一下。
 
后来,我知道为什么我注入dll到steam客户端,会导致steam客户端直接消失了,原来是我dll代码的问题。

BOOL WINAPI DllMain(HMODULE hModule, DWORD dwReason, LPARAM lParam) {

switch (dwReason)
{
case DLL_PROCESS_ATTACH:
{
MessageBoxA(0, "DLL_PROCESS_ATTACH", "报告", 0);
DisableThreadLibraryCalls(hModule);
HANDLE handle = CreateThread(nullptr, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)MainThread, hModule, 0, nullptr);
CloseHandle(handle);
break;
}
case DLL_THREAD_ATTACH:
{
MessageBoxA(0, "DLL_THREAD_ATTACH", "报告", 0);
break;
}
}
}

能看的出上面代码的毛病吗?
 
没错,没有返回值。但是vs 2019 竟然能编译成功……
 
如果我稍微仔细一下,加上return true; 也不会有下面的内容了。

TLS回调函数介绍


TLS回调函数是在程序运行时由操作系统自动调用的一组函数,用于在进程加载和卸载时执行一些初始化和清理操作。在Windows操作系统中,TLS回调函数是通过TLS回调表来管理的。
 
TLS回调函数可以用于在进程加载时初始化线程本地存储(TLS)数据、打开文件、创建共享内存对象等操作。类似地,在进程卸载时,TLS回调函数可以用于释放先前分配的内存、关闭文件和清理其他资源。这些回调函数通常在DLL文件中实现,并通过动态链接库(DLL)的入口点DllMain函数进行注册。
 
在TLS回调函数中,可以访问当前线程的TLS数据,并对其进行修改或检查。可以在TLS回调函数中使用操作系统提供的函数来完成各种任务,例如GetModuleHandle、LoadLibrary、GetProcAddress等。
 
总的来说,TLS回调函数是一组非常有用的函数,可以在程序加载和卸载时执行一些重要的初始化和清理操作,有助于提高程序的稳定性和安全性。
 
值得一提的是TLS回调可以用来反调试,原理实为在实际的入口点代码执行之前执行检测调试器代码。

测试程序源代码


下面程序并没有加入检测调试的代码,但提供了反反调试的思路。

#include <windows.h>
#pragma comment(linker, "/INCLUDE:__tls_used")

void print_console(char* szMsg)
{
HANDLE hStdout = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
WriteConsoleA(hStdout, szMsg, strlen(szMsg), NULL, NULL);
}

void NTAPI TLS_CALLBACK1(PVOID DllHandle, DWORD Reason, PVOID Reserved)
{
char szMsg[80] = { 0, };
wsprintfA(szMsg, "TLS_CALLBACK1() : DllHandle = %X, Reason = %dn", DllHandle, Reason);
print_console(szMsg);
return;
}

void NTAPI TLS_CALLBACK2(PVOID DllHandle, DWORD Reason, PVOID Reserved)
{
char szMsg[80] = { 0, };
wsprintfA(szMsg, "TLS_CALLBACK2() : DllHandle = %X, Reason = %dn", DllHandle, Reason);
print_console(szMsg);
}

#pragma data_seg(".CRT$XLX")
PIMAGE_TLS_CALLBACK pTLS_CALLBACKs[] = { TLS_CALLBACK1, TLS_CALLBACK2, 0 };
#pragma data_seg()

DWORD WINAPI ThreadProc(LPVOID lParam)
{
print_console("ThreadProc() startn");

print_console("ThreadProc() endn");
return 0;
}

int main(void)
{
HANDLE hThread = NULL;
print_console("main() startn");
hThread = CreateThread(NULL, 0, ThreadProc, NULL, 0, NULL);
WaitForSingleObject(hThread, 60 * 1000);
CloseHandle(hThread);
print_console("main() endn");
system("pause");
return 0;
}

程序执行的效果
 
x32TLS回调函数实验
 
实际上还有下面的信息没有输出,原因是因为main()函数结束了触发了TLS回调函数,但是控制台由于mian函数的结束已经不能收下面的信息。

TLS_CALLBACK1() : DllHandle = 490000, Reason = 0

TLS_CALLBACK2() : DllHandle = 490000, Reason = 0


逆向此程序


编译后用x32dbg载入我们程序。
 
发现x32dbg断在了TLS回调函数这个地方。
 
x32TLS回调函数实验
 
怎么不让TLS回调函数执行?
 
先说结论:应该在这个函数首行如图中1处,写入ret 0xC 。
 
为什么是ret 0xC呢?
 
下面为TLS的回调函数原型,有三个参数
void NTAPI TlsCallBackFunction(PVOID Handle, DWORD Reason, PVOID Reserve);

我们看图中2处,栈顶为这个回调函数执行完后返回的地址,栈顶+4、+8、+c为调用回调函数传入的参数,+10处为调用这个回调函数的ebp的值。为了栈平衡,我们要把传进这个回调函数的参数所占用的栈空间干掉,三个参数的大小为0xC。
 
因此ret 0xC。

能否在程序运行过程中找到TLS回调函数数组?


先说结论:不能
 
先来了解两个数据结构。

TEB


nt!_TEB
+0x000 NtTib : _NT_TIB
+0x01c EnvironmentPointer : Ptr32 Void
+0x020 ClientId : _CLIENT_ID
+0x028 ActiveRpcHandle : Ptr32 Void
+0x02c ThreadLocalStoragePointer : Ptr32 Void
+0x030 ProcessEnvironmentBlock : Ptr32 _PEB
+0x034 LastErrorValue : Uint4B
+0x038 CountOfOwnedCriticalSections : Uint4B
+0x03c CsrClientThread : Ptr32 Void
+0x040 Win32ThreadInfo : Ptr32 Void
+0x044 User32Reserved : [26] Uint4B
+0x0ac UserReserved : [5] Uint4B
+0x0c0 WOW32Reserved : Ptr32 Void
+0x0c4 CurrentLocale : Uint4B
+0x0c8 FpSoftwareStatusRegister : Uint4B
+0x0cc SystemReserved1 : [54] Ptr32 Void
+0x1a4 ExceptionCode : Int4B
+0x1a8 ActivationContextStack : _ACTIVATION_CONTEXT_STACK
+0x1bc SpareBytes1 : [24] UChar
+0x1d4 GdiTebBatch : _GDI_TEB_BATCH
+0x6b4 RealClientId : _CLIENT_ID
+0x6bc GdiCachedProcessHandle : Ptr32 Void
+0x6c0 GdiClientPID : Uint4B
+0x6c4 GdiClientTID : Uint4B
+0x6c8 GdiThreadLocalInfo : Ptr32 Void
+0x6cc Win32ClientInfo : [62] Uint4B
+0x7c4 glDispatchTable : [233] Ptr32 Void
+0xb68 glReserved1 : [29] Uint4B
+0xbdc glReserved2 : Ptr32 Void
+0xbe0 glSectionInfo : Ptr32 Void
+0xbe4 glSection : Ptr32 Void
+0xbe8 glTable : Ptr32 Void
+0xbec glCurrentRC : Ptr32 Void
+0xbf0 glContext : Ptr32 Void
+0xbf4 LastStatusValue : Uint4B
+0xbf8 StaticUnicodeString : _UNICODE_STRING
+0xc00 StaticUnicodeBuffer : [261] Uint2B
+0xe0c DeallocationStack : Ptr32 Void
+0xe10 TlsSlots : [64] Ptr32 Void
+0xf10 TlsLinks : _LIST_ENTRY
+0xf18 Vdm : Ptr32 Void
+0xf1c ReservedForNtRpc : Ptr32 Void
+0xf20 DbgSsReserved : [2] Ptr32 Void
+0xf28 HardErrorsAreDisabled : Uint4B
+0xf2c Instrumentation : [16] Ptr32 Void
+0xf6c WinSockData : Ptr32 Void
+0xf70 GdiBatchCount : Uint4B
+0xf74 InDbgPrint : UChar
+0xf75 FreeStackOnTermination : UChar
+0xf76 HasFiberData : UChar
+0xf77 IdealProcessor : UChar
+0xf78 Spare3 : Uint4B
+0xf7c ReservedForPerf : Ptr32 Void
+0xf80 ReservedForOle : Ptr32 Void
+0xf84 WaitingOnLoaderLock : Uint4B
+0xf88 Wx86Thread : _Wx86ThreadState
+0xf94 TlsExpansionSlots : Ptr32 Ptr32 Void
+0xf98 ImpersonationLocale : Uint4B
+0xf9c IsImpersonating : Uint4B
+0xfa0 NlsCache : Ptr32 Void
+0xfa4 pShimData : Ptr32 Void
+0xfa8 HeapVirtualAffinity : Uint4B
+0xfac CurrentTransactionHandle : Ptr32 Void
+0xfb0 ActiveFrame : Ptr32 _TEB_ACTIVE_FRAME
+0xfb4 SafeThunkCall : UChar
+0xfb5 BooleanSpare : [3] UChar


_IMAGE_TLS_DIRECTORY32


struct _IMAGE_TLS_DIRECTORY32 {
DWORD StartAddressOfRawData;
DWORD EndAddressOfRawData;
DWORD AddressOfIndex; // PDWORD
DWORD AddressOfCallBacks; // PIMAGE_TLS_CALLBACK *
DWORD SizeOfZeroFill;
union {
DWORD Characteristics;
struct {
DWORD Reserved0 : 20;
DWORD Alignment : 4;
DWORD Reserved1 : 8;
} DUMMYSTRUCTNAME;
} DUMMYUNIONNAME;

} IMAGE_TLS_DIRECTORY32;

已知在系统32位体系下fs:[0]就是TEB结构体的首地址。
 
在TLS回调函数内通过x32dbg置入如下汇编代码,取到ThreadLocalStoragePointer的首地址。
mov eax,fs:[0x2c] //+0x02c ThreadLocalStoragePointer : Ptr32 Void

ThreadLocalStoragePointer是TEB(Thread Environment Block)结构体中的一个字段,它指向当前线程的TLS(Thread Local Storage)数组的起始地址。
 
也就是说,ThreadLocalStoragePointer的内容都是 _IMAGE_TLS_DIRECTORY32的结构体指针。
 
x32TLS回调函数实验
 
这里我们看到有三个_IMAGE_TLS_DIRECTORY32结构体指针。
 
x32TLS回调函数实验
 
_IMAGE_TLS_DIRECTORY32的AddressOfCallBacks为红色箭头处。
 
x32TLS回调函数实验
 
x32TLS回调函数实验
 
x32TLS回调函数实验
 
我们发现AddressOfCallBacks的内容不是空就是无效地址。
 
另外通过上面置入汇编的方法我们取TEB的TlsLinks。
 
在Windows操作系统中,TEB(Thread Environment Block)是一个数据结构,它包含了许多有关线程的信息。其中一个字段是TlsLinks,它是一个指向线程的TLS(Thread Local Storage)数组的指针,由一个单向链表组成。
+0xf10 TlsLinks : _LIST_ENTRY

发现TlsLinks的值为NULL。
 
x32TLS回调函数实验
 
结论:
 
因此不能在程序运行中找到TLS回调函数表。
 
原因:在 PE 文件的导入表中,AddressOfCallBacks 字段的值是指向 IAT 表中函数的地址的指针数组,通常用于进行动态链接的过程中。但是,在 PE 加载到内存中的时候,AddressOfCallBacks 可能会被动态地填充,因此可能会出现其值为 NULL 的情况。
 
TlsLinks在线程和TLS回调函数的值都为空的原因还没调查出来……如果有知道的大神希望能告知。

分析steam的steamservice.dll的TLS回调函数的作用


x32TLS回调函数实验
 
在IDA中也找到该位置,F5!可以看到当dll注入到steam的主程序中会触发此TLS回调函数。
 
x32TLS回调函数实验
 
这段看不太懂,咱们直接看IDA中的反汇编代码。
 
x32TLS回调函数实验
 
x32TLS回调函数实验
 
因此我们可以推断,unk_10245850为一个数组,里面存的是函数的调用地址。
 
以我现在的水平,这个TLS回调函数好像没什么用……只是设置处理异常的函数链?



x32TLS回调函数实验


看雪ID:黑嘿黑

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*本文为看雪论坛优秀文章,由 黑嘿黑 原创,转载请注明来自看雪社区

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原文始发于微信公众号(看雪学苑):x32TLS回调函数实验

版权声明:admin 发表于 2023年5月30日 下午6:07。
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