ELF Basic Information

Μάθετε το χάκινγκ στο AWS από το μηδέν μέχρι τον ήρωα με το htARTE (Ειδικός Ερυθρού Συνεργείου AWS του HackTricks)!

Κεφαλίδες Προγράμματος

Περιγράφουν στον φορτωτή πώς να φορτώσει το ELF στη μνήμη:

readelf -lW lnstat

Elf file type is DYN (Position-Independent Executable file)
Entry point 0x1c00
There are 9 program headers, starting at offset 64

Program Headers:
Type           Offset   VirtAddr           PhysAddr           FileSiz  MemSiz   Flg Align
PHDR           0x000040 0x0000000000000040 0x0000000000000040 0x0001f8 0x0001f8 R   0x8
INTERP         0x000238 0x0000000000000238 0x0000000000000238 0x00001b 0x00001b R   0x1
[Requesting program interpreter: /lib/ld-linux-aarch64.so.1]
LOAD           0x000000 0x0000000000000000 0x0000000000000000 0x003f7c 0x003f7c R E 0x10000
LOAD           0x00fc48 0x000000000001fc48 0x000000000001fc48 0x000528 0x001190 RW  0x10000
DYNAMIC        0x00fc58 0x000000000001fc58 0x000000000001fc58 0x000200 0x000200 RW  0x8
NOTE           0x000254 0x0000000000000254 0x0000000000000254 0x0000e0 0x0000e0 R   0x4
GNU_EH_FRAME   0x003610 0x0000000000003610 0x0000000000003610 0x0001b4 0x0001b4 R   0x4
GNU_STACK      0x000000 0x0000000000000000 0x0000000000000000 0x000000 0x000000 RW  0x10
GNU_RELRO      0x00fc48 0x000000000001fc48 0x000000000001fc48 0x0003b8 0x0003b8 R   0x1

Section to Segment mapping:
Segment Sections...
00
01     .interp
02     .interp .note.gnu.build-id .note.ABI-tag .note.package .gnu.hash .dynsym .dynstr .gnu.version .gnu.version_r .rela.dyn .rela.plt .init .plt .text .fini .rodata .eh_frame_hdr .eh_frame
03     .init_array .fini_array .dynamic .got .data .bss
04     .dynamic
05     .note.gnu.build-id .note.ABI-tag .note.package
06     .eh_frame_hdr
07
08     .init_array .fini_array .dynamic .got

Το προηγούμενο πρόγραμμα έχει 9 κεφαλίδες προγράμματος, στη συνέχεια, η αντιστοίχιση τμημάτων υποδεικνύει σε ποια κεφαλίδα προγράμματος (από 00 έως 08) κάθε ενότητα βρίσκεται.

PHDR - Κεφαλίδα Προγράμματος

Περιέχει τους πίνακες κεφαλίδων προγράμματος και τα μεταδεδομένα ίδια.

INTERP

Υποδεικνύει τη διαδρομή του φορτωτή που θα χρησιμοποιηθεί για να φορτώσει το δυαδικό στη μνήμη.

LOAD

Αυτές οι κεφαλίδες χρησιμοποιούνται για να υποδείξουν πώς να φορτώσουν ένα δυαδικό στη μνήμη. Κάθε κεφαλίδα LOAD υποδεικνύει μια περιοχή μνήμης (μέγεθος, δικαιώματα και ευθυγράμμιση) και υποδεικνύει τα bytes του δυαδικού ELF που θα αντιγραφούν εκεί.

Για παράδειγμα, η δεύτερη έχει μέγεθος 0x1190, θα πρέπει να βρίσκεται στο 0x1fc48 με δικαιώματα ανάγνωσης και εγγραφής και θα γεμίσει με 0x528 από τη θέση 0xfc48 (δεν γεμίζει όλο το κρατημένο χώρο). Αυτή η μνήμη θα περιέχει τις ενότητες .init_array .fini_array .dynamic .got .data .bss.

DYNAMIC

Αυτή η κεφαλίδα βοηθά στη σύνδεση προγραμμάτων με τις εξαρτήσεις των βιβλιοθηκών τους και στην εφαρμογή ανατοποθετήσεων. Ελέγξτε την ενότητα .dynamic.

NOTE

Αποθηκεύει πληροφορίες μεταδεδομένων προμηθευτή για το δυαδικό.

GNU_EH_FRAME

Ορίζει την τοποθεσία των πινάκων αναδίπλωσης στοίβας, που χρησιμοποιούνται από debuggers και λειτουργίες χειρισμού εξαιρέσεων C++.

GNU_STACK

Περιέχει τη διαμόρφωση της άμυνας πρόληψης εκτέλεσης στοίβας. Εάν ενεργοποιηθεί, το δυαδικό δεν θα μπορεί να εκτελέσει κώδικα από τη στοίβα.

GNU_RELRO

Υποδεικνύει τη διαμόρφωση RELRO (Relocation Read-Only) του δυαδικού. Αυτή η προστασία θα επισημάνει ως μόνο για ανάγνωση ορισμένες ενότητες της μνήμης (όπως το GOT ή οι πίνακες init και fini) μετά τη φόρτωση του προγράμματος και πριν αρχίσει να εκτελείται.

Στο προηγούμενο παράδειγμα αντιγράφει 0x3b8 bytes στο 0x1fc48 ως μόνο για ανάγνωση επηρεάζοντας τις ενότητες .init_array .fini_array .dynamic .got .data .bss.

Σημειώστε ότι το RELRO μπορεί να είναι μερικό ή πλήρες, η μερική έκδοση δεν προστατεύει την ενότητα .plt.got, η οποία χρησιμοποιείται για αργή σύνδεση και χρειάζεται αυτόν το χώρο μνήμης να έχει δικαιώματα εγγραφής για να γράψει τη διεύθυνση των βιβλιοθηκών την πρώτη φορά που αναζητείται η τοποθεσία τους.

TLS

Ορίζει έναν πίνακα καταχωρήσεων TLS, ο οποίος αποθηκεύει πληροφορίες σχετικά με τις μεταβλητές τοπικές προς το νήμα.

Κεφαλίδες Ενοτήτων

Οι κεφαλίδες ενοτήτων παρέχουν μια πιο λεπτομερή εικόνα του δυαδικού ELF.

objdump lnstat -h

lnstat:     file format elf64-littleaarch64

Sections:
Idx Name          Size      VMA               LMA               File off  Algn
0 .interp       0000001b  0000000000000238  0000000000000238  00000238  2**0
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
1 .note.gnu.build-id 00000024  0000000000000254  0000000000000254  00000254  2**2
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
2 .note.ABI-tag 00000020  0000000000000278  0000000000000278  00000278  2**2
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
3 .note.package 0000009c  0000000000000298  0000000000000298  00000298  2**2
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
4 .gnu.hash     0000001c  0000000000000338  0000000000000338  00000338  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
5 .dynsym       00000498  0000000000000358  0000000000000358  00000358  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
6 .dynstr       000001fe  00000000000007f0  00000000000007f0  000007f0  2**0
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
7 .gnu.version  00000062  00000000000009ee  00000000000009ee  000009ee  2**1
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
8 .gnu.version_r 00000050  0000000000000a50  0000000000000a50  00000a50  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
9 .rela.dyn     00000228  0000000000000aa0  0000000000000aa0  00000aa0  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
10 .rela.plt     000003c0  0000000000000cc8  0000000000000cc8  00000cc8  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
11 .init         00000018  0000000000001088  0000000000001088  00001088  2**2
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
12 .plt          000002a0  00000000000010a0  00000000000010a0  000010a0  2**4
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
13 .text         00001c34  0000000000001340  0000000000001340  00001340  2**6
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
14 .fini         00000014  0000000000002f74  0000000000002f74  00002f74  2**2
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
15 .rodata       00000686  0000000000002f88  0000000000002f88  00002f88  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
16 .eh_frame_hdr 000001b4  0000000000003610  0000000000003610  00003610  2**2
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
17 .eh_frame     000007b4  00000000000037c8  00000000000037c8  000037c8  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
18 .init_array   00000008  000000000001fc48  000000000001fc48  0000fc48  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
19 .fini_array   00000008  000000000001fc50  000000000001fc50  0000fc50  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
20 .dynamic      00000200  000000000001fc58  000000000001fc58  0000fc58  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
21 .got          000001a8  000000000001fe58  000000000001fe58  0000fe58  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
22 .data         00000170  0000000000020000  0000000000020000  00010000  2**3
CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
23 .bss          00000c68  0000000000020170  0000000000020170  00010170  2**3
ALLOC
24 .gnu_debugaltlink 00000049  0000000000000000  0000000000000000  00010170  2**0
CONTENTS, READONLY
25 .gnu_debuglink 00000034  0000000000000000  0000000000000000  000101bc  2**2
CONTENTS, READONLY

Μετα-Ενότητες

  • Πίνακας συμβόλων: Περιέχει όλα τα αλφαριθμητικά που χρειάζεται το αρχείο ELF (αλλά όχι αυτά που χρησιμοποιούνται πραγματικά από το πρόγραμμα). Για παράδειγμα περιέχει ονόματα ενοτήτων όπως .text ή .data. Και αν το .text είναι στη θέση 45 στον πίνακα αλφαριθμητικών, θα χρησιμοποιήσει τον αριθμό 45 στο πεδίο όνομα.

  • Για να βρεθεί πού βρίσκεται ο πίνακας αλφαριθμητικών, το ELF περιέχει ένα δείκτη προς τον πίνακα αλφαριθμητικών.

  • Πίνακας συμβόλων: Περιέχει πληροφορίες σχετικά με τα σύμβολα όπως το όνομα (μετατόπιση στον πίνακα αλφαριθμητικών), διεύθυνση, μέγεθος και περισσότερα μεταδεδομένα σχετικά με το σύμβολο.

Κύριες Ενότητες

  • .text: Οδηγίες του προγράμματος προς εκτέλεση.

  • .data: Παγκόσμιες μεταβλητές με ορισμένη τιμή στο πρόγραμμα.

  • .bss: Παγκόσμιες μεταβλητές που παραμένουν μη αρχικοποιημένες (ή αρχικοποιημένες σε μηδέν). Οι μεταβλητές εδώ αρχικοποιούνται αυτόματα σε μηδέν, αποτρέποντας έτσι την προσθήκη άχρηστων μηδενικών στο δυαδικό.

  • .rodata: Σταθερές παγκόσμιες μεταβλητές (τμήμα μόνο για ανάγνωση).

  • .tdata και .tbss: Όπως το .data και το .bss όταν χρησιμοποιούνται μεταβλητές τοπικές προς το νήμα (__thread_local στη C++ ή __thread στη C).

  • .dynamic: Δείτε παρακάτω.

Σύμβολα

Τα σύμβολα είναι μια ονομασμένη τοποθεσία στο πρόγραμμα που μπορεί να είναι μια συνάρτηση, ένα παγκόσμιο αντικείμενο δεδομένων, μεταβλητές τοπικές προς το νήμα...

readelf -s lnstat

Symbol table '.dynsym' contains 49 entries:
Num:    Value          Size Type    Bind   Vis      Ndx Name
0: 0000000000000000     0 NOTYPE  LOCAL  DEFAULT  UND
1: 0000000000001088     0 SECTION LOCAL  DEFAULT   12 .init
2: 0000000000020000     0 SECTION LOCAL  DEFAULT   23 .data
3: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND strtok@GLIBC_2.17 (2)
4: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND s[...]@GLIBC_2.17 (2)
5: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND strlen@GLIBC_2.17 (2)
6: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND fputs@GLIBC_2.17 (2)
7: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND exit@GLIBC_2.17 (2)
8: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND _[...]@GLIBC_2.34 (3)
9: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND perror@GLIBC_2.17 (2)
10: 0000000000000000     0 NOTYPE  WEAK   DEFAULT  UND _ITM_deregisterT[...]
11: 0000000000000000     0 FUNC    WEAK   DEFAULT  UND _[...]@GLIBC_2.17 (2)
12: 0000000000000000     0 FUNC    GLOBAL DEFAULT  UND putc@GLIBC_2.17 (2)
[...]

Δυναμική Ενότητα

Κάθε καταχώριση συμβόλου περιέχει:

  • Όνομα

  • Χαρακτηριστικά σύνδεσης (αδύναμο, τοπικό ή παγκόσμιο): Ένα τοπικό σύμβολο μπορεί να προσπελαστεί μόνο από το πρόγραμμα ενώ τα παγκόσμια σύμβολα είναι κοινόχρηστα έξω από το πρόγραμμα. Ένα αδύναμο αντικείμενο είναι, για παράδειγμα, μια συνάρτηση που μπορεί να αντικατασταθεί από μια διαφορετική.

  • Τύπος: NOTYPE (δεν έχει καθοριστεί τύπος), OBJECT (παγκόσμια μεταβλητή δεδομένων), FUNC (συνάρτηση), SECTION (ενότητα), FILE (αρχείο πηγαίου κώδικα για debuggers), TLS (μεταβλητή τοπικής νηματικής αποθήκευσης), GNU_IFUNC (έμμεση συνάρτηση για ανακατεύθυνση)

  • Δείκτης Ενότητας όπου βρίσκεται

  • Τιμή (διεύθυνση στη μνήμη)

  • Μέγεθος

readelf -d lnstat

Dynamic section at offset 0xfc58 contains 28 entries:
Tag        Type                         Name/Value
0x0000000000000001 (NEEDED)             Shared library: [libc.so.6]
0x0000000000000001 (NEEDED)             Shared library: [ld-linux-aarch64.so.1]
0x000000000000000c (INIT)               0x1088
0x000000000000000d (FINI)               0x2f74
0x0000000000000019 (INIT_ARRAY)         0x1fc48
0x000000000000001b (INIT_ARRAYSZ)       8 (bytes)
0x000000000000001a (FINI_ARRAY)         0x1fc50
0x000000000000001c (FINI_ARRAYSZ)       8 (bytes)
0x000000006ffffef5 (GNU_HASH)           0x338
0x0000000000000005 (STRTAB)             0x7f0
0x0000000000000006 (SYMTAB)             0x358
0x000000000000000a (STRSZ)              510 (bytes)
0x000000000000000b (SYMENT)             24 (bytes)
0x0000000000000015 (DEBUG)              0x0
0x0000000000000003 (PLTGOT)             0x1fe58
0x0000000000000002 (PLTRELSZ)           960 (bytes)
0x0000000000000014 (PLTREL)             RELA
0x0000000000000017 (JMPREL)             0xcc8
0x0000000000000007 (RELA)               0xaa0
0x0000000000000008 (RELASZ)             552 (bytes)
0x0000000000000009 (RELAENT)            24 (bytes)
0x000000000000001e (FLAGS)              BIND_NOW
0x000000006ffffffb (FLAGS_1)            Flags: NOW PIE
0x000000006ffffffe (VERNEED)            0xa50
0x000000006fffffff (VERNEEDNUM)         2
0x000000006ffffff0 (VERSYM)             0x9ee
0x000000006ffffff9 (RELACOUNT)          15
0x0000000000000000 (NULL)               0x0

Ο κατάλογος NEEDED υποδεικνύει ότι το πρόγραμμα χρειάζεται να φορτώσει την αναφερόμενη βιβλιοθήκη για να συνεχίσει. Ο κατάλογος NEEDED ολοκληρώνεται όταν η κοινόχρηστη βιβλιοθήκη είναι πλήρως λειτουργική και έτοιμη για χρήση.

Ανακατατάξεις

Ο φορτωτής πρέπει επίσης να αναδιορίσει τις εξαρτήσεις μετά τη φόρτωσή τους. Αυτές οι ανακατατάξεις εμφανίζονται στον πίνακα ανακατατάξεων σε μορφές REL ή RELA και ο αριθμός των ανακατατάξεων δίνεται στις δυναμικές ενότητες RELSZ ή RELASZ.

readelf -r lnstat

Relocation section '.rela.dyn' at offset 0xaa0 contains 23 entries:
Offset          Info           Type           Sym. Value    Sym. Name + Addend
00000001fc48  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    1d10
00000001fc50  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    1cc0
00000001fff0  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    1340
000000020008  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    20008
000000020010  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3330
000000020030  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3338
000000020050  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3340
000000020070  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3348
000000020090  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3350
0000000200b0  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3358
0000000200d0  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3360
0000000200f0  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3370
000000020110  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3378
000000020130  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3380
000000020150  000000000403 R_AARCH64_RELATIV                    3388
00000001ffb8  000a00000401 R_AARCH64_GLOB_DA 0000000000000000 _ITM_deregisterTM[...] + 0
00000001ffc0  000b00000401 R_AARCH64_GLOB_DA 0000000000000000 __cxa_finalize@GLIBC_2.17 + 0
00000001ffc8  000f00000401 R_AARCH64_GLOB_DA 0000000000000000 stderr@GLIBC_2.17 + 0
00000001ffd0  001000000401 R_AARCH64_GLOB_DA 0000000000000000 optarg@GLIBC_2.17 + 0
00000001ffd8  001400000401 R_AARCH64_GLOB_DA 0000000000000000 stdout@GLIBC_2.17 + 0
00000001ffe0  001e00000401 R_AARCH64_GLOB_DA 0000000000000000 __gmon_start__ + 0
00000001ffe8  001f00000401 R_AARCH64_GLOB_DA 0000000000000000 __stack_chk_guard@GLIBC_2.17 + 0
00000001fff8  002e00000401 R_AARCH64_GLOB_DA 0000000000000000 _ITM_registerTMCl[...] + 0

Relocation section '.rela.plt' at offset 0xcc8 contains 40 entries:
Offset          Info           Type           Sym. Value    Sym. Name + Addend
00000001fe70  000300000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 strtok@GLIBC_2.17 + 0
00000001fe78  000400000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 strtoul@GLIBC_2.17 + 0
00000001fe80  000500000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 strlen@GLIBC_2.17 + 0
00000001fe88  000600000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 fputs@GLIBC_2.17 + 0
00000001fe90  000700000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 exit@GLIBC_2.17 + 0
00000001fe98  000800000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 __libc_start_main@GLIBC_2.34 + 0
00000001fea0  000900000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 perror@GLIBC_2.17 + 0
00000001fea8  000b00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 __cxa_finalize@GLIBC_2.17 + 0
00000001feb0  000c00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 putc@GLIBC_2.17 + 0
00000001feb8  000d00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 opendir@GLIBC_2.17 + 0
00000001fec0  000e00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 fputc@GLIBC_2.17 + 0
00000001fec8  001100000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 snprintf@GLIBC_2.17 + 0
00000001fed0  001200000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 __snprintf_chk@GLIBC_2.17 + 0
00000001fed8  001300000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 malloc@GLIBC_2.17 + 0
00000001fee0  001500000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 gettimeofday@GLIBC_2.17 + 0
00000001fee8  001600000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 sleep@GLIBC_2.17 + 0
00000001fef0  001700000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 __vfprintf_chk@GLIBC_2.17 + 0
00000001fef8  001800000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 calloc@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff00  001900000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 rewind@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff08  001a00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 strdup@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff10  001b00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 closedir@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff18  001c00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 __stack_chk_fail@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff20  001d00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 strrchr@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff28  001e00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 __gmon_start__ + 0
00000001ff30  002000000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 abort@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff38  002100000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 feof@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff40  002200000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 getopt_long@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff48  002300000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 __fprintf_chk@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff50  002400000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 strcmp@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff58  002500000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 free@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff60  002600000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 readdir64@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff68  002700000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 strndup@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff70  002800000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 strchr@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff78  002900000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 fwrite@GLIBC_2.17 + 0
```plaintext
00000001ff80  002a00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 fflush@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff88  002b00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 fopen64@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff90  002c00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 __isoc99_sscanf@GLIBC_2.17 + 0
00000001ff98  002d00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 strncpy@GLIBC_2.17 + 0
00000001ffa0  002f00000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 __assert_fail@GLIBC_2.17 + 0
00000001ffa8  003000000402 R_AARCH64_JUMP_SL 0000000000000000 fgets@GLIBC_2.17 + 0

Στατικές Επανατοποθετήσεις

Εάν το πρόγραμμα φορτώνεται σε έναν διαφορετικό τόπο από την προτιμώμενη διεύθυνση (συνήθως 0x400000) επειδή η διεύθυνση χρησιμοποιείται ή λόγω του ASLR ή οποιουδήποτε άλλου λόγου, μια στατική επανατοποθέτηση διορθώνει τους δείκτες που είχαν τιμές που αναμένουν το δυαδικό να φορτωθεί στην προτιμώμενη διεύθυνση.

Για παράδειγμα, οποιαδήποτε ενότητα τύπου R_AARCH64_RELATIV θα έπρεπε να έχει τροποποιήσει τη διεύθυνση στη θέση της επανατοποθέτησης συν την τιμή του πρόσθετου.

Δυναμικές Επανατοποθετήσεις και GOT

Η επανατοποθέτηση θα μπορούσε επίσης να αναφέρεται σε ένα εξωτερικό σύμβολο (όπως μια συνάρτηση από μια εξάρτηση). Για παράδειγμα, η συνάρτηση malloc από το libC. Στη συνέχεια, ο φορτωτής κατά τη φόρτωση του libC σε μια διεύθυνση ελέγχοντας πού φορτώνεται η συνάρτηση malloc, θα γράψει αυτήν τη διεύθυνση στον πίνακα GOT (Global Offset Table) (που υποδηλώνεται στον πίνακα επανατοποθετήσεων) όπου θα πρέπει να καθορίζεται η διεύθυνση της malloc.

Πίνακας Διασύνδεσης Διαδικασίας

Η ενότητα PLT επιτρέπει την αργή σύνδεση, που σημαίνει ότι η επίλυση της τοποθεσίας μιας συνάρτησης θα πραγματοποιηθεί την πρώτη φορά που αυτή προσπελαύνεται.

Έτσι, όταν ένα πρόγραμμα καλεί την malloc, πραγματικά καλεί την αντίστοιχη τοποθεσία της malloc στο PLT (malloc@plt). Την πρώτη φορά που καλείται, επιλύει τη διεύθυνση της malloc και την αποθηκεύει, έτσι την επόμενη φορά που καλείται η malloc, χρησιμοποιείται αυτή η διεύθυνση αντί του κώδικα του PLT.

Αρχικοποίηση Προγράμματος

Μετά τη φόρτωση του προγράμματος είναι η ώρα να τρέξει. Ωστόσο, ο πρώτος κώδικας που εκτελείται δεν είναι πάντα η συνάρτηση main. Αυτό συμβαίνει επειδή, για παράδειγμα στη C++, εάν μια παγκόσμια μεταβλητή είναι ένα αντικείμενο μιας κλάσης, αυτό το αντικείμενο πρέπει να αρχικοποιηθεί πριν την εκτέλεση της main, όπως στο:

#include <stdio.h>
// g++ autoinit.cpp -o autoinit
class AutoInit {
public:
AutoInit() {
printf("Hello AutoInit!\n");
}
~AutoInit() {
printf("Goodbye AutoInit!\n");
}
};

AutoInit autoInit;

int main() {
printf("Main\n");
return 0;
}

Σημειώστε ότι αυτές οι καθολικές μεταβλητές βρίσκονται στο .data ή .bss αλλά στις λίστες __CTOR_LIST__ και __DTOR_LIST__ αποθηκεύονται οι αντικείμενα προς αρχικοποίηση και καταστροφή για να παρακολουθούνται.

Από τον κώδικα C είναι δυνατό να επιτευχθεί το ίδιο αποτέλεσμα χρησιμοποιώντας τις επεκτάσεις της GNU:

__attributte__((constructor)) //Add a constructor to execute before
__attributte__((destructor)) //Add to the destructor list

Από την οπτική γωνία του μεταγλωττιστή, για να εκτελεστούν αυτές οι ενέργειες πριν και μετά την εκτέλεση της συνάρτησης main, είναι δυνατόν να δημιουργηθεί μια συνάρτηση init και μια συνάρτηση fini οι οποίες θα αναφέρονται στη δυναμική ενότητα ως INIT και FIN και θα τοποθετούνται στις ενότητες init και fini του ELF.

Η άλλη επιλογή, όπως αναφέρθηκε, είναι να αναφερθούν οι λίστες __CTOR_LIST__ και __DTOR_LIST__ στις καταχωρήσεις INIT_ARRAY και FINI_ARRAY στη δυναμική ενότητα και το μήκος τους υποδεικνύεται από τα INIT_ARRAYSZ και FINI_ARRAYSZ. Κάθε καταχώρηση είναι ένας δείκτης συνάρτησης που θα κληθεί χωρίς ορίσματα.

Επιπλέον, είναι επίσης δυνατόν να υπάρχει ένα PREINIT_ARRAY με δείκτες που θα εκτελούνται πριν από τους δείκτες του INIT_ARRAY.

Σειρά Αρχικοποίησης

  1. Το πρόγραμμα φορτώνεται στη μνήμη, οι στατικές παγκόσμιες μεταβλητές αρχικοποιούνται στο .data και οι μη αρχικοποιημένες μηδενίζονται στο .bss.

  2. Όλες οι εξαρτήσεις για το πρόγραμμα ή τις βιβλιοθήκες αρχικοποιούνται και εκτελείται το δυναμικό σύνδεσμο.

  3. Οι συναρτήσεις PREINIT_ARRAY εκτελούνται.

  4. Οι συναρτήσεις INIT_ARRAY εκτελούνται.

  5. Εάν υπάρχει μια είσοδος INIT, καλείται.

  6. Εάν είναι μια βιβλιοθήκη, το dlopen τελειώνει εδώ, εάν είναι ένα πρόγραμμα, είναι η στιγμή να κληθεί το πραγματικό σημείο εισόδου (συνάρτηση main).

Αποθήκευση Νημάτων (TLS)

Ορίζονται χρησιμοποιώντας τη λέξη-κλειδί __thread_local στη C++ ή την επέκταση GNU __thread.

Κάθε νήμα θα διατηρεί ένα μοναδικό χώρο για αυτήν τη μεταβλητή, έτσι ώστε μόνο το νήμα να μπορεί να έχει πρόσβαση στη μεταβλητή του.

Όταν χρησιμοποιείται αυτό, οι ενότητες .tdata και .tbss χρησιμοποιούνται στο ELF. Που είναι σαν το .data (αρχικοποιημένο) και το .bss (μη αρχικοποιημένο) αλλά για TLS.

Κάθε μεταβλητή θα έχει μια καταχώρηση στην κεφαλίδα TLS που καθορίζει το μέγεθος και τη μετατόπιση TLS, που είναι η μετατόπιση που θα χρησιμοποιήσει στην περιοχή δεδομένων του τοπικού νήματος.

Το __TLS_MODULE_BASE είναι ένα σύμβολο που χρησιμοποιείται για να αναφέρεται στη βασική διεύθυνση της αποθήκευσης νημάτων και δείχνει στην περιοχή μνήμης που περιέχει όλα τα δεδομένα τοπικών νημάτων ενός μονάδας.

Last updated