switch-case-default

switch()/case/default

source

#include <stdio.h>

void f (int a)
{
    switch (a)
    {
        case 0: printf("zero\n"); break;
        case 1: printf("one\n"); break;
        case 2: printf("two\n"); break;
        default: printf("something unknown\n"); break;
    }
}

int main()
{
    f(2);
}

x86 MSVC

$SG5332 DB        'zero', 0aH, 00H
$SG5334 DB        'one', 0aH, 00H
$SG5336 DB        'two', 0aH, 00H
$SG5338 DB        'something unknown', 0aH, 00H
EXTRN   ___acrt_iob_func:PROC
EXTRN   ___stdio_common_vfprintf:PROC
_main   PROC
        push     ebp
        mov      ebp, esp
        push     2
        call     ?f@@YAXH@Z
        add      esp, 4
        xor      eax, eax
        pop      ebp
        ret      0
_main   ENDP
tv64 = -4                                         ; size = 4
_a$ = 8                                       ; size = 4
f PROC
        push     ebp
        mov      ebp, esp
        push     ecx
        mov      eax, DWORD PTR _a$[ebp]
        mov      DWORD PTR tv64[ebp], eax
        cmp      DWORD PTR tv64[ebp], 0
        je       SHORT $LN4@f
        cmp      DWORD PTR tv64[ebp], 1
        je       SHORT $LN5@f
        cmp      DWORD PTR tv64[ebp], 2
        je       SHORT $LN6@f
        jmp      SHORT $LN7@f
$LN4@f:
        push     OFFSET $SG5332
        call     _printf
        add      esp, 4
        jmp      SHORT $LN1@f
$LN5@f:
        push     OFFSET $SG5334
        call     _printf
        add      esp, 4
        jmp      SHORT $LN1@f
$LN6@f:
        push     OFFSET $SG5336
        call     _printf
        add      esp, 4
        jmp      SHORT $LN1@f
$LN7@f:
        push     OFFSET $SG5338
        call     _printf
        add      esp, 4
$LN1@f:
        mov      esp, ebp
        pop      ebp
        ret      0
f ENDP

x86 MSVC (최적화: 옵션 /Ox)

$SG5332 DB        'zero', 0aH, 00H
$SG5334 DB        'one', 0aH, 00H
$SG5336 DB        'two', 0aH, 00H
$SG5338 DB        'something unknown', 0aH, 00H
EXTRN   ___acrt_iob_func:PROC
EXTRN   ___stdio_common_vfprintf:PROC
_main   PROC
        push     OFFSET $SG5336
        call     _printf
        add      esp, 4
        xor      eax, eax
        ret      0
_main   ENDP
_a$ = 8                                       ; size = 4
f PROC
        mov      eax, DWORD PTR _a$[esp-4]
        sub      eax, 0
        je       SHORT $LN4@f
        sub      eax, 1
        je       SHORT $LN5@f
        sub      eax, 1
        je       SHORT $LN6@f
        mov      DWORD PTR _a$[esp-4], OFFSET $SG5338
        jmp      _printf
$LN6@f:
        mov      DWORD PTR _a$[esp-4], OFFSET $SG5336
        jmp      _printf
$LN5@f:
        mov      DWORD PTR _a$[esp-4], OFFSET $SG5334
        jmp      _printf
$LN4@f:
        mov      DWORD PTR _a$[esp-4], OFFSET $SG5332
        jmp      _printf
f ENDP

설명

이 코드에서는 몇 가지 이해하기 난해한 트릭을 배울 수 있다. 우선 a변수의 값을 EAX에 저장한 후 여기서 0을 뺀다. 이상해 보이지만 EAX 레지스터의 값이 0이었는지 검사하기 위함이다. EAX가 0이었다면 ZF 플래그가 설정되며 첫 번째 조건부 점프 JE가 실행되었을 것이다.

두 번째로 이상한 부분은 printf() 호출이다. 문자열 포인터를 변수 a에 저장한 후 CALL이 아니라 JMP를 이용해서 printf()를 호출하고 있다. 이에 대한 설명은 다음과 같다. 호출자는 스택에 값을 푸시하고 CALL을 이용해서 함수를 호출한다. CALL 자신은 리턴 주소를 스택에 푸시하고 호출된 함수의 주소로 무조건적으로 점프한다. 호출된 함수의 스택 레이아웃은 함수 실행 내내 다음과 같다.

ESP: 리턴 주소를 가리킴
ESP + 4: 변수 a를 가리킴

예제 코드에서 printf()를 호출할 때 필요한 스택 레이아웃도 문자열을 가리키는 printf()의 첫 번째 인자만 제외하면 이와 똑같다. 코드는 마치 함수 f()를 애초에 호출하지 않고 바로 printf()를 호출한 것처럼 함수의 첫 번째 인자를 문자열의 주소로 대체한 다음 printf()로 점프한다. printf()는 문자열을 stdout으로 출력한 후 RET명령어를 실행한다. 이 명령어는 스택에서 리턴 주소를 꺼낸 후 제어 흐름을 f()가 아닌 f()의 호출자로 넘긴다. 결과적으로 f() 함수의 끝부분은 건너뛰게 된다.

Exploit without Coffee

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