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《逆向工程核心原理》第三~五章知识整理

news 来源：原创 2025/7/4 22:11:24

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对应《逆向工程核心原理》第三章到第五章内容

小端序标记法

字节序

- 多字节数据在计算机内存中存放的字节顺序
- 分为小端序和大端序两大类

大端序与小端序

BYTE b = 0x12;
WORD w = 0x1234;
DWORD dw = 0x12345678;
char str[] = "abcde";

TYPE	Name	字节	大端序	小段序
BYTE	b	1	[12]	[12]
WORD	w	2	[12][34]	[12][34]
DWORD	dw	4	[12][34][56][78]	[78][56][34][12]
char[]	str	6	[61][62][63][64][65][00]	[61][62][63][64][65][00]

1 字节，在二进制是 8 位，在十六进制是 2 位
内存地址：从低到高增长（如 0x1000 → 0x1001 → 0x1002）。
数据的高/低位：数值的权重高低。例如，0x12345678 中：

- 高位字节是 0x12（权重最大，像数字的“千位”），
- 低位字节是 0x78（权重最小，像数字的“个位”）

大端序：内存的低地址存储数据的高位字节

- 人类视角：从左到右（地址递增）阅读，数值顺序不变，符合直觉。
- 网络传输（网络字节序）、某些文件格式（如JPEG）
- 保存多字节数据很直观

小端序：低位字节在低地址，高位字节在高地址

- 硬件视角：低地址存低位字节，方便逐字节处理（如加法从低位开始）
- x86/x64架构CPU，内存中直接处理低位数据更高效

字符串：最后是以 NUll 结尾，a 的 ASCII 码十六进制是 0x61

- 字符串被保存在一个字符数组中，字符数组在内存中是连续的，无论采用大端序还是小端序，存储顺序都相同

在 OllyDbg 中查看 LittleEndian.exe 文件

#include "windows.h"
BYTE b = 0x12;
WORD w = 0x1234;
DWORD dw = 0x12345678;
char str[] = "abcde";int main(int argc, char *argv[])
{byte lb = b;WORD lw = w;DWORD ldw = dw;char *lstr = str;return 0;
}

直接给出 main() 函数的地址，按 Ctrl+G 跳转到 401000 地址处

可以看到我们的定义的变量 0x12 地址应该是 40AC40

可以发现，这些数据使用小端序存储

IA-32 寄存器

寄存器

寄存器是 CPU 内部用来存储数据的一些小型存储区域，有非常高的读写速度
与 RAM（随机存储器、内存）略有不同，CPU 访问 RAM 中的数据时要经过较长的物理路径，花费时间长

学习程序调试技术，需要学习调试器解析出的汇编指令

IA-32 提供了庞大的汇编指令，指令可以翻看 Intel 提供的用户手册了解，大部分汇编指令用于操作寄存器或检查其中的数据

IA-32 寄存器

IA-32 是英特尔推出的 32 位元架构，属于复杂的指令集架构，支持多种寄存器

基本程序运行寄存器是 IA-32 寄存器的一种

基本程序运行寄存器

E 表示扩展，表示该寄存器在 16 位 CPU（IA-16）时已存在，并且其大小在 IA-32 下由原 16 位扩展为 32 位

通用寄存器

4 字节 32 位，保存常量与地址
传送和暂存数据，参与算术逻辑运算，保存运算结果

各寄存器

- EAX：累加器（针对操作数和结果数据）

- - 用在函数返回值中，所有 Win32 API 函数都会先把返回值保存到 EAX 再返回

- EBX：基址寄存器（DS 段中的数据指针）
- ECX：计数器（字符串和循环操作）

- - 也可以用在循环命令（LOOP）中循环计数，每执行一次循环，ECX 减 1

- EDX：数据寄存器（I/O 指针）

以上 4 个寄存器主要用在算法运算（ADD、SUB、XOR、OR）指令中，常用来保存常量与变量的值

某些汇编指令（MUL、DIV、LODS）直接操作特定寄存器，执行这些命令，仅改变特定寄存器的值

- EBP：扩展基址指针寄存器（SS 段中栈内数据指针）

- - 表示栈区域的基地址，函数被调用时保存 ESP 的值，函数返回时再把值返回 ESP，保证栈不会崩溃（即栈帧技术）

- ESI：源变址寄存器（字符串操作源指针）
- EDI：目的变址寄存器（字符串操作目标指针）
- ESP：栈指针寄存器（SS 段中栈指针）

- - 指示栈区域的栈顶地址，某些指令（PUSH、POP、CALL、PET）可以直接用来操作 ESP

后四个寄存器主要用作保存内存地址的指针

对低 16 位兼容

- EAX：（0~31）32 位
- AX：（0~15）EAX 的低 16 位
- AH：（8~15）AX 的高 8 位
- AL：（0~7）AX 的低 8 位

段寄存器

段是一种内存保护技术。它把内存划分为多个区段，并为每个区段赋予起始地址。范围、访问权限等，以保护内存，
此外段还同分页技术一起用于将虚拟内存变更为实际物理内存。
段内存记录在 SDT（段描述符表）中，而段寄存器就持有这些 SDT 的索引
段寄存器由 6 中寄存器组成，每个寄存器大小为 2 字节 16 位，存放相应所在段的段基址

- CS：代码段寄存器
- SS：栈段寄存器
- DS：数据段寄存器
- ES：附加（数据）段寄存器
- FS：数据段寄存器

- - 用于计算 SEH（结构化异常处理机制）、TEB（线程环境块）、PEB（进程环境块）等地址

- GS：数据段寄存器

每个段寄存器指向的段描述符与虚拟内存结合，形成一个线性地址，借助分页技术，线性地址最终被转换为实际的物理地址

- 不使用分页技术的操作系统中，线性地址直接变为物理地址

程序状态与控制寄存器

EFLAGS：标志寄存器

- 大小为 4 字节 32 位，由原来 16 为 FLAGS 寄存器扩展而来
- 每位的值为 1 或 0
- ZF：零标志，若运算结果为 0，则值为 1，否则为 0
- OF：溢出标志，有符号整数溢出时，OF 值被设置为 1。MSB（最高有效位）改变时，其值也被设为 1
- CF：进位标志，无符号整数溢出时，其值也被设置为 1

指令指针寄存器

EIP：指令指针寄存器

- 指令指针寄存器保存着 CPU 要执行的指令地址，其大小为 4 字节 32 位，由原 16 位 IP 寄存器扩展而来。
- 程序执行时，CPU 会读取 EIP 中一条指令的地址，传送指令到指令缓冲区后，EIP 寄存器的值自动增加，增加的大小即是读取指令的字节大小
- 这样，CPU 每次执行完一条指令，就会通过 EIP 寄存器读取并执行下一条指令
- 与通用寄存器不同，不能直接修改 EIP 的值，只能通过其他指令间接修改，比如 JMP，Jcc，CALL，RET，还可以通过中断或异常修改 EIP 的值

栈

栈内存在进程中的作用如下：

暂时保存函数内的局部变量
调用函数时传递参数
保存函数返回后的地址

栈是一种数据结构，按照 FILO（后进先出）的原则存储数据

栈的特征

一个进程中，栈顶指针（ESP）初始状态指向栈底端。

执行 PUSH 命令将数据压入栈时，栈顶指针就会上移到栈顶端。

执行 POP 命令从栈中弹出数据时，若栈为空，则栈顶指针重新移动到栈底端

栈是一种由高地址向低地址扩展的数据结构，栈是由下往上扩展的，逆向扩展

栈操作示例

打开 Stack.exe（调试过程中，寄存器的初始值与栈的初址会随运行环境的不同而不同）

可以看到栈顶指针的值为 19FF74，观察右下角的栈窗口，可以看到 ESP 指向的地址及其值

在代码窗口按 F7，执行 401000 地址处的 PUSH 100 命令

ESP 的值变为了 19FF70，比原来减少了 4 个字节，并且当前栈顶指针指向了 19FF20 地址，该地址保存的值就是 100

也就是说，执行 PUSH 命令时，数值 100 被压入栈，ESP 随之向上移动，值减少 4 个字节

再次按 F7，执行 401005 地址的 POP EAX 命令

可以发现，ESP 的值增加了 4 个字节，变为了 19FF74，变为了一开始的状态

也就是说，从栈中弹出数据后，ESP 随之向下移动

总结：栈顶指针在初始状态指向栈底。向栈压入数据时，栈顶指针减小，向低地址移动；从栈中弹出数据时，栈顶指针增加，向高地址移动。

总结

第 3 到 5 章初看时可能感觉很多都是记忆类的知识，不太容易理解，尤其是寄存器相关，可以大概先留个印象，初步学习时，知道这个术语在这里出现过就可以了。

关键的点是栈的理解，可以结合实例去弄明白栈的特征

《逆向工程核心原理》第三~五章知识整理

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基于Java实现DBase DBF文件的解析和显示 JDK19编译运行，实现了数据库字段和数据解析显示。首先解析数据库文件头代码 byte bytes[] Files.readAllBytes(Paths.get(file));BinaryBufferArray bis new BinaryBufferArray(bytes);DBF dbf new DBF();dbf.VersionN…...

编程日记 2025/7/1 11:56:15

小端序标记法

IA-32 寄存器

寄存器

IA-32 寄存器

基本程序运行寄存器

通用寄存器

段寄存器

程序状态与控制寄存器

指令指针寄存器

栈

栈的特征

栈操作示例

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