【问题标题】:When is an ELF .text segment not an ELF .text segment?ELF .text 段何时不是 ELF .text 段?
【发布时间】:2014-02-12 07:34:20
【问题描述】:

对于在内核和用户空间中生成一致的 HMACS 的问题,我找不到合适的文档。根据 LKD 中的 R. Love,内存描述符 mm->start_code 和 mm->end_code 应该包含 .text 段。在 ELF 文档中明确定义了在静态可执行文件中查找 .text 段,并且很容易找到。因此,给定以下两个代码 sn-ps,可以期望得到一个匹配的 HMAC:

内核:

__mm = get_task_mm(__task);

__retcode = ntru_crypto_hmac_init(__crypto_context);
if(__retcode != NTRU_CRYPTO_HMAC_OK)
    return 1;

__retcode = ntru_crypto_hmac_update(__crypto_context, (const uint8_t*)__mm->start_code, 
                                    __mm->end_code - __mm->start_code);
if(__retcode != NTRU_CRYPTO_HMAC_OK)
   return 1;

__retcode = ntru_crypto_hmac_final(__crypto_context, __hmac);
if(__retcode != NTRU_CRYPTO_HMAC_OK)
    return 1;

return 0;

用户区:

for (j = 0; j < file_hdr32.e_shnum; j++)
{
   if (!strcmp(".text", strIndex + section_hdr32[j]->sh_name))
   {
       retcode = ntru_crypto_hmac_init(__crypto_context());
       if(retcode != NTRU_CRYPTO_HMAC_OK)
       {
            syslog(LOG_ERR, "ntru_crypto_hmac_init error: retcode = %d, TID(0x%lx)",
                                     retcode,pthread_self());
            return 0;
        }       

       retcode = ntru_crypto_hmac_update(__crypto_context(), 
                 filebuf + section_hdr32[j]->sh_offset, section_hdr32[j]->sh_size);
       if(retcode != NTRU_CRYPTO_HMAC_OK)
       {
           syslog(LOG_ERR, "Internal crypto error (%d)", retcode);
           return 0;
       }

       retcode = ntru_crypto_hmac_final(__crypto_context(), _hmac);
       if(retcode != NTRU_CRYPTO_HMAC_OK)
       {
           syslog(LOG_ERR, "Failed to finalize HMAC, TID(0x%lx)", pthread_self());
           return 0;
       }

       return 1;
   }
}

在这两种情况下,.text 段正是其记录的位置,但它们从不匹配。我已经为系统上的所有 17,000 个可执行文件生成了用户级 HMACS,因此即使内核内存描述符中的代码段指向依赖项,而不是主可执行文件,我仍然应该得到匹配,但没有骰子。两个“.text”段之间有一些根本不同的地方,我想知道是否有人知道它是什么,这样我就可以节省一些时间——有什么线索吗?在此先感谢,皮特。;1

【问题讨论】:

    标签: linux-kernel elf hmac


    【解决方案1】:

    两个“.text”段之间存在根本不同

    您的问题是您忽略了 segmentssections 之间的区别。

    ELF 格式是一种可执行文件链接格式。段用于前者,部分用于后者(这里的链接是指静态链接,即构建时)。一旦二进制文件被链接,部分可以完全从其中丢弃,并且在运行时只需要段。段是mmaped,而不是部分。

    现在让我们看看两者的区别。

    readelf -l /bin/date
    
    Elf file type is EXEC (Executable file)
    Entry point 0x402000
    There are 9 program headers, starting at offset 64
    
    Program Headers:
      Type           Offset             VirtAddr           PhysAddr
                     FileSiz            MemSiz              Flags  Align
      PHDR           0x0000000000000040 0x0000000000400040 0x0000000000400040
                     0x00000000000001f8 0x00000000000001f8  R E    8
      INTERP         0x0000000000000238 0x0000000000400238 0x0000000000400238
                     0x000000000000001c 0x000000000000001c  R      1
          [Requesting program interpreter: /lib64/ld-linux-x86-64.so.2]
      LOAD           0x0000000000000000 0x0000000000400000 0x0000000000400000
                     0x000000000000d5ac 0x000000000000d5ac  R E    200000
      LOAD           0x000000000000de10 0x000000000060de10 0x000000000060de10
                     0x0000000000000440 0x0000000000000610  RW     200000
      DYNAMIC        0x000000000000de38 0x000000000060de38 0x000000000060de38
                     0x00000000000001a0 0x00000000000001a0  RW     8
      NOTE           0x0000000000000254 0x0000000000400254 0x0000000000400254
                     0x0000000000000044 0x0000000000000044  R      4
      GNU_EH_FRAME   0x000000000000c700 0x000000000040c700 0x000000000040c700
                     0x00000000000002a4 0x00000000000002a4  R      4
      GNU_STACK      0x0000000000000000 0x0000000000000000 0x0000000000000000
                     0x0000000000000000 0x0000000000000000  RW     8
      GNU_RELRO      0x000000000000de10 0x000000000060de10 0x000000000060de10
                     0x00000000000001f0 0x00000000000001f0  R      1
    
     Section to Segment mapping:
      Segment Sections...
       00
       01     .interp
       02     .interp .note.ABI-tag .note.gnu.build-id .gnu.hash .dynsym .dynstr .gnu.version .gnu.version_r .rela.dyn .rela.plt .init .plt .text .fini .rodata .eh_frame_hdr .eh_frame
       03     .ctors .dtors .jcr .dynamic .got .got.plt .data .bss
       04     .dynamic
       05     .note.ABI-tag .note.gnu.build-id
       06     .eh_frame_hdr
       07
       08     .ctors .dtors .jcr .dynamic .got
    

    您可以在上面看到多个部分(.interp.note.ABI-tag、....text、...)都映射到单个PT_LOAD。所有这些部分都具有相同的保护,并且都被单个[mm-&gt;start_core, mm-&gt;end_code) 区域“覆盖”。

    将此与.text 部分进行比较:

    readelf -WS /bin/date | grep '\.text'
      [13] .text             PROGBITS        0000000000401900 001900 0077f8 00  AX  0   0 16
    

    您会注意到该部分较小并且以不同的偏移量开始。

    难怪你会得到不同的 HMAC。尝试在用户域中跨段计算 HMAC,您应该会得到匹配。

    【讨论】:

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