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# 3.2.1 patch 二进制文件
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- [什么是 patch](#什么是-patch)
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- [手工 patch](#手工-patch)
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- [使用工具 patch](#使用工具-patch)
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## 什么是 patch
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许多时候，我们不能获得程序源码，只能直接对二进制文件进行修改，这就是所谓的 patch，你可以使用十六进制编辑器直接修改文件的字节，也可以利用一些半自动化的工具。
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patch 有很多种形式：
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- patch 二进制文件（程序或库）
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- 在内存里 patch（利用调试器）
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- 预加载库替换原库文件中的函数
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- triggers（hook 然后在运行时 patch）
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## 手工 patch
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手工 patch 自然会比较麻烦，但能让我们更好地理解一个二进制文件的构成，以及程序的链接和加载。有许多工具可以做到这一点，比如 xxd、dd、gdb、radare2 等等。
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### xxd
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```text
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$ echo 01: 01 02 03 04 05 06 07 08 | xxd -r - output
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$ xxd -g1 output
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00000000: 00 01 02 03 04 05 06 07 08 .........
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$ echo 04: 41 42 43 44 | xxd -r - output
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$ xxd -g1 output
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00000000: 00 01 02 03 41 42 43 44 08 ....ABCD.
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```
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参数 `-r` 用于将 hexdump 转换成 binary。这里我们先创建一个 binary，然后将将其中几个字节改掉。
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### radare2
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一个简单的例子：
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```c
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#include<stdio.h>
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void main() {
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printf("hello");
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puts("world");
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}
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```
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```text
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$ gcc -no-pie patch.c
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$ ./a.out
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helloworld
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```
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下面通过计算函数偏移，我们将 `printf` 换成 `puts`：
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```text
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[0x004004e0]> pdf @ main
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;-- main:
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/ (fcn) sym.main 36
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| sym.main ();
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| ; DATA XREF from 0x004004fd (entry0)
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| 0x004005ca 55 push rbp
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| 0x004005cb 4889e5 mov rbp, rsp
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| 0x004005ce 488d3d9f0000. lea rdi, str.hello ; 0x400674 ; "hello"
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| 0x004005d5 b800000000 mov eax, 0
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| 0x004005da e8f1feffff call sym.imp.printf ; int printf(const char *format)
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| 0x004005df 488d3d940000. lea rdi, str.world ; 0x40067a ; "world"
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| 0x004005e6 e8d5feffff call sym.imp.puts ; sym.imp.printf-0x10 ; int printf(const char *format)
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| 0x004005eb 90 nop
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| 0x004005ec 5d pop rbp
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\ 0x004005ed c3 ret
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```
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地址 `0x004005da` 处的语句是 `call sym.imp.printf`，其中机器码 `e8` 代表 `call`，所以 `sym.imp.printf` 的偏移是 `0xfffffef1`。地址 `0x004005e6` 处的语句是 `call sym.imp.puts`，`sym.imp.puts` 的偏移是 `0xfffffed5`。
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接下来找到两个函数的 plt 地址：
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```text
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[0x004004e0]> is~printf
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vaddr=0x004004d0 paddr=0x000004d0 ord=003 fwd=NONE sz=16 bind=GLOBAL type=FUNC name=imp.printf
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[0x004004e0]> is~puts
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vaddr=0x004004c0 paddr=0x000004c0 ord=002 fwd=NONE sz=16 bind=GLOBAL type=FUNC name=imp.puts
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```
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计算相对位置：
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```text
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[0x004004e0]> ?v 0x004004d0-0x004004c0
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0x10
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```
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所以要想将 `printf` 替换为 `puts`，只要替换成 `0xfffffef1 -0x10 = 0xfffffee1` 就可以了。
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```text
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[0x004004e0]> s 0x004005da
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[0x004005da]> wx e8e1feffff
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[0x004005da]> pd 1
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| 0x004005da e8e1feffff call sym.imp.puts ; sym.imp.printf-0x10 ; int printf(const char *format)
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```
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搞定。
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```text
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$ ./a.out
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hello
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world
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```
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当然还可以将这一过程更加简化，直接输入汇编，其他的事情 r2 会帮你搞定：
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```text
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[0x004005da]> wa call 0x004004c0
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Written 5 bytes (call 0x004004c0) = wx e8e1feffff
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[0x004005da]> wa call sym.imp.puts
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Written 5 bytes (call sym.imp.puts) = wx e8e1feffff
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```
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## 使用工具 patch
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### patchkit
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[patchkit](https://github.com/lunixbochs/patchkit) 可以让我们通过 Python 脚本来 patch ELF 二进制文件。
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