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"/DYNAMICBASE" リンカオプションの効果について実験してみたメモ

DLL側の有り/無しバージョン

  • サンプルコード : dll_lib.c
  • foo(), bar() の2つをエクスポートしている。
  • DllMain() が DLL_PROCESS_ATTACH で呼ばれた(=DLLがロードされた)時に、DllMain() の HINSTANCE型引数の値を OutputDebugString() で出力させてみた。

ビルド : /DYNAMICBASE ON/OFF の両方を生成してみる。(DLLの場合は "/FIXED:NO" がデフォルトなので特に指定しない)

> cl /c /W4 dll_lib.c
> link /DLL /DYNAMICBASE    /HIGHENTROPYVA    /OUT:dll_lib_aslr.dll   dll_lib.obj
> link /DLL /DYNAMICBASE:NO /HIGHENTROPYVA:NO /OUT:dll_lib_noaslr.dll dll_lib.obj

/DYNAMICBASE 指定バージョンのPEヘッダーを見てみると、"DLL characteristics" 中に "Dynamic base" と "High Entropy Virtual Addresses" が見える。

> dumpbin /headers dll_lib_aslr.dll
(...)
FILE HEADER VALUES
            8664 machine (x64)
(...)
OPTIONAL HEADER VALUES
             20B magic # (PE32+)
(...)
             160 DLL characteristics
                   High Entropy Virtual Addresses
                   Dynamic base
                   NX compatible
          100000 size of stack reserve
(...)

/DYNAMICBASE:NO 指定バージョンのPEヘッダーを見てみると、"DLL characteristics" 中に "Dynamic base" と "High Entropy Virtual Addresses" が無い。

> dumpbin /headers dll_lib_noaslr.dll
(...)
FILE HEADER VALUES
            8664 machine (x64)
(...)
OPTIONAL HEADER VALUES
             20B magic # (PE32+)
(...)
             100 DLL characteristics
                   NX compatible
          100000 size of stack reserve
(...)

EXE側の有り/無しバージョン

  • サンプルコード : dll_lib.c
  • foo(), bar() の2つをエクスポートしている。
  • DllMain() が DLL_PROCESS_ATTACH で呼ばれた(=DLLがロードされた)時に、DllMain() の HINSTANCE型引数の値を OutputDebugString() で出力させてみた。

ビルド : /DYNAMICBASE ON/OFF の両方を生成してみる。(念の為明示的に /FIXED:NO を指定。)

> cl /c /W4 /Zi main.c
> link /DEBUG /FIXED:NO /DYNAMICBASE    /HIGHENTROPYVA    /OUT:main_aslr.exe   main.obj
> link /DEBUG /FIXED:NO /DYNAMICBASE:NO /HIGHENTROPYVA:NO /OUT:main_noaslr.exe main.obj

dumpbinでPEヘッダーを確認してみると、"DLL characteristics" 中に "Dynamic base" と "High Entropy Virtual Addresses" がそれぞれ有り/無しでDLLと同様に分かれた。(結果記載は省略)

"main_aslr.exe" を少し間を空けて(数分以上)何回か実行してみると、"I'm loaded at ..." のところが、時々変わる。また、"dll_lib_aslr.dll loaded at ..." のところも時々変わる。ただし、"dll_lib_noaslr.dll loaded at ..." のところは何回実行しても変わらない。

> main_aslr.exe
I'm loaded at 00007FF728200000
    dll_lib_aslr.dll loaded at 00007FFEDCE20000
  dll_lib_noaslr.dll loaded at 0000000180000000
foo(2, 3) in dll_lib_aslr.dll = 5
bar(2, 3) in dll_lib_noaslr.dll = 6

一方で、 "main_noaslr.exe" を何回実行しても、"I'm loaded at ..." のアドレスは変わらない。dll_lib_noaslr.dll も同じ。"dll_lib_aslr.dll loaded at ..." は時々変わる。

> main_noaslr.exe
I'm loaded at 0000000140000000
    dll_lib_aslr.dll loaded at 00007FFEDCE20000
  dll_lib_noaslr.dll loaded at 0000000180000000
foo(2, 3) in dll_lib_aslr.dll = 5
bar(2, 3) in dll_lib_noaslr.dll = 6

(でも気まぐれで、10分・20分経っても変わらないときがある。)

editbin コマンドでDLL/EXEの /DYNAMICBASE フラグを変更してみる。

/DYNAMICBASE ありのexe/dllを、無しに変更してみる。

> editbin /DYNAMICBASE:NO dll_lib_aslr.dll
> editbin /DYNAMICBASE:NO main_aslr.exe

逆に なしの exe/dll を、アリに変更してみる。

> editbin /DYNAMICBASE /HIGHENTROPYVA dll_lib_noaslr.dll
> editbin /DYNAMICBASE /HIGHENTROPYVA main_noaslr.exe

この時、exeが /FIXED でビルドされていると、以下の警告が表示される。

main_noaslr.exe : warning LNK4259: '/DYNAMICBASE' は '/FIXED' と互換性がありません。イメージを実行できない可能性があります

実際にそれぞれ実行してみると、アドレスの変化が逆転したことを確認できた。(EXE/DLLとも)