如何对抗硬件断点之一 --- 调试寄存器

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如何对抗硬件断点之一 --- 调试寄存器

Author：Lenus
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1.前言

     在我跨入ollydbg的门的时候，就对ollydbg里面的各种断点充满了疑问，以前我总是不明白普通断点，内存断点，硬件断点有什么区别，他们为什么有些时候不能混用，他们的原理是什么，在学习了前辈们的文章以后，终于明白了一些东西。希望这篇文章能让你对硬件断点的原理和使用有一些帮助

2.正文
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   i.硬件断点的原理

   在寄存器中，有这么一些寄存器，它们用于调试。人们把他们称为调试寄存器，调试寄存器一共有8个名字分别从Dr0-Dr7。所以我们也把调试寄存器简单的称为Drx。

   对于Dr0-Dr3的四个调试寄存器，他们的作用是存放中断的地址，例如：401000
   对于Dr4，Dr5这两个寄存器我们一般不使用他们，保留
   对于Dr6，Dr7这两个寄存器的作用是用来记录你在Dr0-Dr3中下断的地址的属性，比如：对这个401000是硬件读还是写，或者是执行；是对字节还是对字，或者是双字。
  
   好了，从这里你可能明白一些东西。
   
1.   为什么在OD里面只能下4个硬件断点？  
2.   为什么下硬件断点有byte，word，dword只分？
3.   为什么下硬件断点有读，写，执行只分？

   ii.关于F4，F8，F7，F2的区别
   
   在ollydbug的help里面只是提到如何使用F7和F8的使用，并没说明他们的实现原理
  
   现在我们来做一个实验

实验一（F4的原理）

1.随便找一个程序，载入OD，构造一个死循环

就象这样：

00400154  >  90               nop                                   //EP停在这里
00400155     90               nop
00400156     90               nop
00400157     90               nop
00400158   ^ EB FA            jmp short 天2国际.  //构造一个死循环
0040015A     61               popad
0040015B     94               xchg eax,esp

2.对0040015A这一行按下F4，由于死循环，程序一直运行

3.调试器的窗口里，右键--查看调试寄存器

结果在Drx里面显示：

DR0 0040015A                      //地址
DR1 00000000
DR2 00000000
DR3 00000000
DR6 FFFF0FF0                     //断点属性
DR7 00000401

实验二（F8原理）

1.随便找一个程序，载入OD，构造一个子程序的死循环

就像这样

00400154 t>  E8 0100D03F      call 4010015A         //EP，停在这里
00400159     90               nop
0040015A     90               nop               
0040015B     90               nop
0040015C     90               nop                //对这里下F2断点
0040015D     C3               retn              // 返回

2.按下F8，由于INT3断点，程序中断在0040015C

3.调试器的窗口里，右键--查看调试寄存器

结果在Drx里面显示：

DR0 00400159                             //call的返回地址
DR1 00000000
DR2 00000000
DR3 00000000
DR6 FFFF4FF1                          //断点属性
DR7 00000401


实验三（F7原理）

1.随便找一个程序，载入OD

2.双击调试器的窗口里的T标志，将TF从原来的0变成1

3.F9运行

结果程序断在了下面的一行

实验四（F2的原理）

1.用98的notepad吧，载入OD，构造一个死循环

004010CC N>  90               nop                                 //EP，挺在这里
004010CD     90               nop
004010CE   ^ EB FC            jmp short NOTEPAD. //死循环
004010D0     90               nop                                //在这里按下F2，普通断点
004010D1     90               nop

2.按下F9，由于死循环，程序一直运行着

3.使用LordPE（不要用ollydump）将这个程序dump下来

4.重新载入OD

来看看成什么样子了

004010CC d> $  90             nop
004010CD    .  90             nop
004010CE    .^ EB FC          jmp short dumped.
004010D0       CC             int3                                  //这里变成了CC了
004010D1       90             nop

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3.总结

     从实验一和实验二我们能清楚的看到，F4是直接将该行的地址放入drx里面，F8是将下一行的地址放入到drx里面，他们都使用了调试寄存器。从实验三中我们知道对于F7来说很可能使用的是将TF置一的办法，也就是说当我们按下F7的时候OD把TF置一。对于F2来说他是将，第一个字节悄悄的修改成了CC，虽然并没有显示给我看到这个是一个CC，当我们按下F2的时候，OD还没有运行，只是把这个表示记录下来，当运行的时候他就把所有标记的字节修改了，尽管还是显示原来的代码，当然当他一暂停下来就又修改回来了。
   
     上面的是实验中，F7的原理只是猜测，还没有很好的办法能证明他就是使用TF，下面我继续猜测一下内存断点的原理

1.将设置的内存断点的地址记录下来

2.对这个地址的内存页面修改其属性

如果是内存写断点，就修改为RE（可读，可执行）
如果是内存访问断点，就修改为NO ACCESS（不可访问）

3.只要访问到这个页面就会产生相应的异常，然后由OD来判断是否与记录的断点一致，从而是否中断下来
   
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4.后话
  
     对于上面的F7和内存断点的原理，我还没想出什么好的办法去找出OD的原理,或许去调试一下ollydbg.exe是一个不错的建议。如果有哪位兄弟知道有什么好办法，希望能告诉我。当然也很欢迎各位和我讨论。
    
     下面一篇将讨论，如何anti-hardbreakpoint。

     如果转载请保持文章完整，谢谢您能看完。