浅谈MFC类CrackMe中消息处理函数查找方法

最近一个学姐发给我了一份CrackMe希望我解一下，其中涉及到了MFC的消息函数查找的问题，就顺便以此为例谈一下自己使用的消息函数查找的方法。本人萌新，如果有任何错漏与解释不清的地方，欢迎各路大佬指正。

这个CrackMe是一个典型的MFC类型的程序，其框体如下：

一、目标以及方法

首先我们确认我们的目标是找到两个”注册”按钮的对应消息处理函数，那么有什么手段可以达到我们的目标？在MFC中有一个消息映射表的概念，参考候老的描述[1]，实现代码如下：

struct AFX_MSGMAP{

    AFX_MSGMAP * pBaseMessageMap;

    AFX_MSGMAP_ENTRY * lpEntries;

}

struct AFX_MSGMAP_ENTRY{

    UINT nMessage;    //Windows Message

    UINT nCode        //Control code or WM_NOTIFY code

    UINT nID;         //control ID (or 0 for windows messages)

    UINT nLastID;     //used for entries specifying a range of control id's

    UINT nSig;        //signature type(action) or pointer to message

    AFX_PMSG pfn;     //routine to call (or specical value)

}

其中我们想要的某个控件的消息处理函数，就存放在该结构体的pfn中（其中nID与我们的控件ID相同的AFX_MSGMAP_ENTRY中的pfn就是我们所寻找的消息响应函数）。

而由于AFX_MSGMAP一般只有一张，而且一般不是很大，所以我们只需要找到以下两个信息，即可定位消息响应函数。

我们需要的控件ID

AFX_MSGMAP

二、使用ResourceHacker寻找目标按钮控件

ResourceHacker是一个32位与64位的资源编辑器，它既是一个资源编译器（对于.rc文件），也是一个反编译器——支持查看和编辑可执行文件中的资源（* .exe;. dll;）以及已编译的资源库（.res;.mui）。ResourceHacker既支持GUI模式也支持命令行模式。

在此我们使用ResourceHacker的查看可执行文件中的资源的功能。

使用ResourceHacker加载CrackXX.exe，得到如下图的结果：

我们需要查找的控件ID在对话框中，选择对应的对话框，之后点击“注册”一行（我们需要的控件），得到对应的控件ID：

用同样的方法得到两个注册控件的ID，分别为1002与1005（注意此处控件ID是十进制不是16进制）。

那么我们已经完成第一步目标，之后就是寻找AFX_MSGMAP即可。

三、寻找AFX_MSGMAP

查询可知，我们有两个思路可以获取该AFX_MSGMAP。

AFX_MSGMAP存在于.rdata段，而.rdata段一般有RTTI，虚函数表与AFX_MSGMAP，所以MSG_MAP数据结构特征相对容易分辨，可以通过编写一个脚本找到。

存在一个GetMessageMap函数，可以获得AFX_MSGMAP。而一般GetMessageMap在编译器自动生成的代码中会被调用，所以我们可以通过查找GetMessageMap调用者来完成对GetMessageMap的定位。

3.1 编写脚本查找

首先我们可以看下上面给出的AFX_MSGMAP的定义，它由一个指向GetMessageMap的函数指针以及一个指向AFX_MSGMAP__ENTYR的指针组成，而往往该指针指向的位置就是紧邻AFX_MSGMAP的下一个结构（也就是AFX_MSGMAP_ENTRY）。

0044E880 AFX_MSGMAP

                    pBaseMessageMap=0041AE27

                    lpEntries=0044E888

0044E888 AFX_MSGMAP_ENTRY1

0044E8A0 AFX_MSGMAP_ENTRY2

……

顺便值得一提的是pBaseMessageMap指向的地址是GetMessageMap的地址，其汇编代码如下

.text:0041AE27 sub_41AE27      proc near               ; DATA XREF: .rdata:off_44E880↓o

.text:0041AE27                                         ; .rdata:0044EFDC↓o ...

.text:0041AE27                 mov     eax, offset off_44F120 

.text:0041AE2C                 retn

.text:0041AE2C sub_41AE27      endp

显然GetMessageMap函数是将AFX_MSGMAP的地址静态生成，所以也证明了我们可以使用MessageMap函数获取AFX_MSGMAP这一点。

那么回到正题，我们可以用这样的判断逻辑来搜索AFX_MSGMAP：

搜索的起始地址从.rdata段的起始地址开始，以4为倍数增加。

起始地址+4保存的DWORD（AFX_MSGMAP->lpEntries）等于起始地址+8（第一个AFX_MSGMAP_ENTRY）。

根据定义，AFX_MSGMAP__ENTYR以全0结束，可以作为判定结束条件。

在此基础上（搜索到结束之前），每个AFX_MSGMAP__ENTRY的pfn元素必须是一个有效地址（因为这个pfn指向对应消息的处理函数），不包括全0那个结构。

那么对此我们可以写出idc脚本查找可能的满足条件的AFX_MSGMAP，idc脚本如下：

#include <idc.idc>

static NotEndAddr(pAddr){

 auto i=0;

 for (i=0;i<6;i++){

  if (Dword(i*4+pAddr)!=0)

   return 1;  //not end

 }

 return 0;    //reach the end

}

static isMsgMap(checkAddr,startVa,endVa){

 auto tmp1=Dword(checkAddr);

 auto tmp2=Dword(checkAddr+4);

 auto pAddr=checkAddr+8;

 if (tmp2==checkAddr+8){

  while(NotEndAddr(pAddr)){

   if(Dword(pAddr+20)<startVa||Dword(pAddr+20)>endVa){

//    Message("Invalid Addr at %0x.\n",pAddr);

    return 0;

   }

   pAddr=pAddr+24;

  }

  return 1;

 }

 return 0;

}

static main(){

 auto startRdataVa=0x0044E880;   //the start addr of .rdata

 auto size=0x0000DAA8;     //the size of .rdata

 auto startValidVa=0x00400000;   //check the addr is valid or not

 auto endValidVa=0x0046A000;

 auto i=0;

 for(i=0;i<size;i=i+4){

  if(isMsgMap(i+startRdataVa,startValidVa,endValidVa)){

   Message("Found Possible MessageMap at %0x.\n",i+startRdataVa);

  }

 }

 Message("Finish searching.\n");

 return 0;

}

最终尝试使用这个脚本搜索，发现若干可能地址（测试过多个程序，一般生成的可能地址非常少，可以手动过滤）：

Found Possible MessageMap at 44e880.

Found Possible MessageMap at 44ee88.

Found Possible MessageMap at 44f120.

Found Possible MessageMap at 44ff10.

Found Possible MessageMap at 451410.

Finish searching.

那么此时我们就可以一个个查看，依据有：

AFX_MSGMAP–>pBaseMessageMap是GetMessageMap（封装函数，非常短，只返回AFX_MSGMAP地址）；

其中一定有不为0的元素；

其中一定存在你所查找的控件ID（AFX_MSGMAP_ENTRY–>nID），而且是全部ID（在本CrackMe中一定有1002与1005）。

具体也可以根据这三条对脚本进行优化。若将脚本用于不同程序，建议修改startRdataVa，size，startValidVa以及endValidVa四项参数。

3.2 通过查找GetMessageMap来获得

在3.1节中我们已经证明GetMessageMap的确能获得AFX_MSGMAP地址，然而找到GetMessageMap的方法是使用AFX_MSGMAP，显然这本末倒置了。所以现在我们使用查询GetMessageMap的调用函数，之后逆向追溯的办法。

从网上查询可得[2]，OnWndMsg调用了GetMessageMap，OnWndMsg大体逻辑如下：

BOOL CWnd::OnWndMsg(UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam, LRESULT* pResult)

{

    LRESULT lResult = 0;

    const AFX_MSGMAP* pMessageMap;

     //取得消息映射结构，GetMessageMap为虚函数，所以实际取的是CmainFrame的消息映射

    pMessageMap = GetMessageMap();

    // 查找对应的消息处理函数

    for (pMessageMap != NULL; pMessageMap = pMessageMap->pBaseMap)

        if (message < 0xC000)

            if ((lpEntry = AfxFindMessageEntry(pMessageMap->lpEntries, message, 0, 0)) != NULL)

                goto LDispatch;

    ... ...

LDispatch:

    //通过联合来匹配正确的函数指针类型

    union MessageMapFunctions mmf;

mmf.pfn = lpEntry->pfn;

……

所以为了获取GetMessageMap我们需要先获取Cwnd::OnWndMsg，这个函数在IDA中同样没有被识别，所以我们需要找到它的调用函数。同样，我们在网上找到了类似的实现：

LRESULT CWnd::WindowProc(UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)

{

    LRESULT lResult = 0;

    if (!OnWndMsg(message, wParam, lParam, &lResult))

        lResult = DefWindowProc(message, wParam, lParam);

    return lResult;

}

这次我们在IDA中找到了CWnd::WindowProc的识别，HexRay输出大致如下：

int __thiscall CWnd::WindowProc(CWnd *this, unsigned int a2, unsigned int a3, int a4)

{

  CWnd *v4; // esi

  int v6; // [esp+4h] [ebp-4h]

  v6 = 0;

  v4 = this;

  if ( !(*(int (__thiscall **)(CWnd *, unsigned int, unsigned int, int, int *))(*(_DWORD *)this + 276))(

          this,

          a2,

          a3,

          a4,

          &v6) )

    v6 = (*(int (__thiscall **)(CWnd *, unsigned int, unsigned int, int))(*(_DWORD *)v4 + 280))(v4, a2, a3, a4);

  return v6;

}

那么显然第一个if中嵌套的调用就是Cwnd::OnWndMsg，由于没有识别出来，我们需要用OD动态跟踪一下，在该处下断点，之后F9运行，运行结果如下：

显然得到Cwnd::OnWndMsg的地址是0042259F，IDA查找发现是一个被隐藏的函数unknown_libname_93，进入后F5查看HexRay结果。

v5 = this;

  v62 = 0;

  v61 = 0x7FFFFFFF;

  v63 = 0;

  if ( a2 != 273 )

  {

    if ( a2 != 78 )

    {

      v7 = (unsigned int)a4;

      if ( a2 == 6 )

      {

        v8 = CWnd::FromHandle(a4);

        _AfxHandleActivate(v5, (WPARAM)a3, v8);

      }

      if ( a2 == 32 && _AfxHandleSetCursor(v5, (signed __int16)a4, (unsigned int)a4 >> 16) )

        goto LABEL_3;

      v9 = *((_DWORD *)v5 + 19);

      if ( v9

        && *(_DWORD *)(v9 + 116) > 0

        && ((unsigned int)a2 >= 0x200 && (unsigned int)a2 <= 0x209

         || (unsigned int)a2 >= 0x100 && (unsigned int)a2 <= 0x10F

         || (unsigned int)(a2 - 641) <= 0x10)

        && (*(int (__stdcall **)(int, HDC, HWND, int *))(**((_DWORD **)v5 + 19) + 148))(a2, a3, a4, &v62) )

      {

        goto LABEL_117;

      }

      ......

发现函数较大，结构有些混乱，静态分析不好识别，那么用OD进入分析。显然由网上源码逻辑看得出，第一个调用的应该是GetMessageMap，然后OD一步步跟，发现第一个call显然不是：

.text:0042259F ; __unwind { // loc_44C480

.text:0042259F push 70h

.text:004225A1 mov eax, offset loc_44C480

.text:004225A6 call __EH_prolog3

.text:004225AB mov edi, ecx

.text:004225AD xor eax, eax

这个EH_prolog3猜测是编译器加的异常处理，继续跟，下一个call出现在0x4226A1处：

.text:0042269D                 mov     eax, [edi]

.text:0042269F                 mov     ecx, edi

.text:004226A1                 call    dword ptr [eax+28h]

.text:004226A4                 mov     ebx, eax

.text:004226A6                 xor     ebx, [ebp+arg_0]

.text:004226A9                 push    7               ; int

那么此处显然就是我们寻找的GetMessageMap了，那么我们跟入就可以成功找到AFX_MSGMAP结构。

四、结构优化

找到AFX_MSGMAP，获得控件ID之后，我们就可以优化结构使得结构更加易读。

参考网上内容[3]，使用结构定义如下：

struct AFX_MSGMAP_ENTRY

  {

   UINT nMessage;

   UINT nCode;

   UINT nID;

   UINT nLastID;

   UINT_PTR nSig;

   void (*pfn)(void);

  };

  struct AFX_MSGMAP

  {

    const AFX_MSGMAP *(__stdcall *pfnGetBaseMap)();

    const AFX_MSGMAP_ENTRY *lpEntries;

  };

首先IDA上方菜单–>View–>Open Subview–>Local types，进入本地结构定义菜单。

右键Insert，在弹出的结构窗口中输入上述结构。

之后翻到最底部，找到上一步定义的两个结构体（一般就是最后两个），选择后右键Synchronize To idb。

最后回到IDA-ViewA窗口，选中需要改变的结构体Alt+Q进行结构变换：

变换前的结构与变换后的结构对比。

那么接下来我们根据我们查到的控件ID确认1002与1005（对应hex为0x3EA与0x3ED）的消息处理函数分别为sub_401620与sub_401840。

五、参考文献

[1] 候俊杰,《深入浅出MFC》，P133

[2] MFC消息映射的原理，https://www.cnblogs.com/lidabo/p/3694726.html

[3] 使用IDA定位基于MFC的CrackMe的按钮函数，https://blog.csdn.net/SilverMagic/article/details/40622413