将代码/符号补丁插入动态链接的ELF二进制文件

Question

假设我有一个动态链接的 ELF 二进制文件，我想要重定向/替换某些库调用。我知道可以使用 LD_PRELOAD 来实现，但是我希望得到一种更为永久的解决方案，独立于环境，并且适用于 setuid/setgid 二进制文件，这些都是 LD_PRELOAD 无法实现的。

我想做的是从其他对象文件中添加代码（如果需要，可能在新的部分中），并将这些对象文件的符号添加到二进制文件的符号表中，以便新添加的代码版本被用于代替共享库代码。我认为，即使它们在同一个文件中，这些代码也应该能够在运行时按照通常的 PLT 方式解析（值得一提的是，我只关心函数，不关心数据）。

请不要给我类似于“你不想这样做！”或“那不可移植！”的回答。我正在研究一种与略微不兼容的备用共享库实现进行交互的方法。涉及的平台是 i386-linux（即32位）。除非我对可能性的看法是错误的，否则我可以编写一些工具来解析 ELF 文件并执行我的黑客攻击，但我怀疑是否有一种花哨的方式可以使用 GNU 链接器和其他工具来实现这一目的，而无需编写新代码。

- R.. GitHub STOP HELPING ICE

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我不知道这对你是否有用，但是可以查看“nm”系统命令（你可能已经知道了）。它可以提供关于so文件的相当多的信息。 - Marm0t

哇，LD_PRELOAD技巧看起来很有趣！不过我也在寻找一种在二进制文件中实现它的方法。我的问题是我的二进制文件有一个符号，我的BeagleBone链接器无法解析。 - Chris Watts

Answer 1

我建议使用ERESI（备用链接）项目中的elfsh等工具，如果您想要对ELF文件本身进行工具化。与i386-linux的兼容性不是问题，因为我自己也用它来达到同样的目的。

相关的操作指南在这里。

- Michael Foukarakis

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看起来需要一些阅读，但我认为这就是我正在寻找的工具。谢谢！ - R.. GitHub STOP HELPING ICE

ERESI有没有任何文档？我找不到任何“入门指南”，示例等。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

仓库中的示例代码可以运行，但是似乎完全没有关于它们如何工作或如何从中学习的文档。我接受您的答案，因为它似乎是最好的选择，而不需要编写新的文档，但如果您找到任何相关文档，请发送给我。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

我觉得这篇教程非常有启发性：http://phrack.org/issues.html?issue=66&id=14&mode=txt - karlphillip

如果有人正在寻找之前的链接（现在已经失效）：http://phrack.org/issues/66/14.html#article - anol

Answer 2

你可以在程序本身中处理一些动态链接。阅读“dlsym（3）”手册，特别是“dlopen（3）”，“dlerror（3）”和“dlclose（3）”介绍的其他动态链接接口。

举个简单的例子 - 假设我想覆盖libc中的dup2（2）。我可以使用以下代码（让我们称其为“dltest.c”）：

#define _GNU_SOURCE

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <dlfcn.h>

int (*prev_dup2)(int oldfd, int newfd);

int dup2(int oldfd, int newfd) {
    printf("DUP2: %d --> %d\n", oldfd, newfd);
    return prev_dup2(oldfd, newfd);
}

int main(void) {
    int i;

    prev_dup2 = dlsym(RTLD_NEXT, "dup2");
    if (!prev_dup2) {
        printf("dlsym failed to find 'dup2' function!\n");
        return 1;
    }
    if (prev_dup2 == dup2) {
        printf("dlsym found our own 'dup2' function!\n");
        return 1;
    }

    i = dup2(1,3);
    if (i == -1) {
        perror("dup2() failed");
    }

    return 0;
}

使用以下命令进行编译：

gcc -o dltest dltest.c -ldl

静态链接的dup2()函数可以覆盖库中的dup2()函数。即使该函数在另一个.c文件中（并且作为单独的.o编译），也可以这样操作。

如果您要重写的函数本身是动态链接的，您可能希望使用dlopen()而不是相信链接器按正确顺序获取库。

编辑：我怀疑，如果被覆盖库中的另一个函数调用被覆盖的函数，则会调用原始函数而不是重写函数。如果一个动态库调用另一个动态库，我不知道会发生什么。

- Jander

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我正在尝试修改二进制文件，而不是源代码。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

Answer 3

我似乎无法仅向此问题添加注释，因此将其发布为“答案”。 对此感到抱歉，只是希望能够帮助其他搜索答案的人。

所以，我似乎有类似的用例，但我明确发现对现有二进制文件进行任何修改都是不可接受的（对我来说），因此我正在寻找独立代理方法：用于ELF的代理共享库（sharedlib、shlib、so）？

- pfalcon