二進制安全pwn基礎elf文件格式和內存映射
ELF 全稱 “Executable and Linkable Format”，即可執行可鏈接文件格式，目前常見的Linux、 Android可執行文件、共享庫（.so）、目標文件（ .o）以及Core 文件（吐核）均為此格式。
ELF的數據按照Segment和Section兩個概念進行劃分。
常見的elf文件格式大致結構如下
鏈接視圖：
靜態鏈接器（即編譯后參與生成最終ELF過程的鏈接器，如ld ）會以鏈接視圖解析ELF。編譯時生成的 .o（目標文件）以及鏈接后的 .so （共享庫）均可通過鏈接視圖解析，鏈接視圖可以沒有段表（如目標文件不會有段表）。
執行視圖：
動態鏈接器（即加載器，如x86架構 linux下的 /lib/ld-linux.so.2或者安卓系統下的 /system/linker均為動態鏈接器）會以執行視圖解析ELF并動態鏈接，執行視圖可以沒有節表。
Segment 與 Section
- Segment
- 用于告訴內核，在執行ELF文件時應該如何映射內存
- 每個Segment主要包含加載地址、文件中的范圍、內存權限、對齊方式等信息
- 是運行時必須提供的信息
- Section
- 用于告訴連接器，ELF中每個部分是什么，哪里是代碼、哪里只是度數據，哪里是重定位信息
- 每個Section主要包含Section類型、文件中的位置、帶下等信息
- 連接器依賴Section信息將不同的對象文件的代碼數據信息合并，并修復互相引用
- Segment 與 Section的關系
- 相同權限的Section會放入同一個Segment， 例如.text和.rodata section
- 一個Segment包含許多Section，一個Section可以屬于多個Segment
ELF文件格式
- ELF Header
- 架構、ABI版本等基礎信息
- program header table的位置和數量(圖中的指針已經給出示意)
- section header table的位置和數量(圖中的指針已經給出示意)
- Program header table
- 每個表項定義了一個segment
- 每個segment可包含多個section
- Section header table
- 每個表項定義了一個section
其中Section為最基礎的梳理單元，上述這些都是定義好的，只需了解結構即可，不需要記住每個表中的具體信息，因為都有現成的文檔供我們查閱。
查看ELF Header
通過readelf -h命令可查看具體信息
通過readelf -l查看程序頭信息
內存映射
進程內存空間布局
這里我們考察內存大小為4GB，操作系統32位的情況。
從高內存到低內存排列：
1、內核態內存空間，其大小一般比較固定（可以編譯時調整），但 32 位系統和 64 位系統的值不一樣。
2、用戶態的棧，大小不固定，可以用ulimit -s 進行調整，默認一般為 8M，從高地址向低地址增長。
3、mmap區域（內存映射段），既可以從高地址到低地址延伸（所謂 flexible layout），也可以從低到高延伸(所謂 legacy layout)，看進程具體情況。
4、brk 區域（堆），緊鄰數據段（甚至貼著），從低位向高位伸展，但它的大小主要取決于 mmap 如何增長，一般來說，即使是 32 位的進程以傳統方式延伸，也有差不多 1 GB 的空間。
5、數據段，主要是進程里初始化和未初始化（BSS）的全局數據總和，當然還有編譯器生成一些輔助數據結構等等)，大小取決于具體進程，其位置緊貼著代碼段。
6、代碼段，主要是進程的指令，包括用戶代碼和編譯器生成的輔助代碼，其大小取決于具體程序，但起始位置根據 32 位還是 64 位一般固定（-fPIC, -fPIE等除外）。
具體段的內容我們在下一章會詳細介紹，堆和棧是pwn題目考查的重點，希望大家能重點掌握并熟練運用。
elf和內存空間的關系
左邊是ELF文件在磁盤上的格式，右邊是加載到內存中的形式。在加載時，內核會解析相應的項，加載到相應的地址。接著初始化棧和堆，如果有共享庫的話會用lib.so去加載共享庫，當全部加載完成后內核會將控制權交還給應用進程。
參考
