Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 556. C#으로 다루는 MBR(Master Boot Record) [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 17663
글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
홈페이지
첨부 파일
[mbr_cs.zip]    
(연관된 글이 3개 있습니다.)

C#으로 다루는 MBR(Master Boot Record)

최근에 트위터를 통해 공유된 다음의 자료를 읽게 되었습니다.

Windows MBR 분석 (MBR 분석을 통한 자동화 도구 제작 및 악성코드 분석)
; https://drive.google.com/file/d/0B3t7Uu3cQBgYZG5TS04wVTVOVkE/view

그래서, C#으로 간단하게 MBR 내용을 보여주는 프로그램을 만들어 보았습니다.

먼저 해야 할 일이 하드 디스크를 File System을 통하지 않고 직접 읽을 수 있어야 하는데요. 이는 다음의 코드를 이용하면 쉽게 구현할 수 있습니다.

CCS LABS C#: Low Level Disk Access
; https://code.msdn.microsoft.com/windowsapps/CCS-LABS-C-Low-Level-Disk-91676ca9

이 소스 코드에서 디스크 장치 목록을 구하는 것은 다음의 코드입니다.

using System.Management;

// Install-Package System.Management
internal class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        foreach (Win32_DiskDrive item in GetDriveList())
        {
            Console.WriteLine(item.DeviceID);
            Console.WriteLine(item.Caption);
            Console.WriteLine(item.Description);
            Console.WriteLine(item.Index);
            Console.WriteLine(item.SerialNumber);
            Console.WriteLine(item.PNPDeviceID);
            Console.WriteLine();
        }
    }
    
    public static List<Win32_DiskDrive> GetDriveList()
    {
        List<Win32_DiskDrive> drives = new List<Win32_DiskDrive>();

        try
        {
            ManagementObjectSearcher searcher = new ManagementObjectSearcher("root\\CIMV2", "SELECT * FROM Win32_DiskDrive");

            foreach (ManagementObject queryObj in searcher.Get())
            {
                Win32_DiskDrive item = new Win32_DiskDrive();

                item.DeviceID = queryObj["DeviceID"].ToString();
                item.Caption = queryObj["Caption"].ToString();
                item.Description = queryObj["Description"].ToString();
                item.Index = (uint)queryObj["Index"];

                item.SerialNumber = queryObj["SerialNumber"].ToString().Trim();
                item.PNPDeviceID = queryObj["PNPDeviceID"].ToString();

                drives.Add(item);
            }
        }
        catch (ManagementException)
        {
            return null;
        }

        return drives;
    }
}

public class Win32_DiskDrive
{
    public string DeviceID;
    public string Caption;
    public string Description;
    public uint Index;
    public string SerialNumber;
    public string PNPDeviceID;
}

drivelist에 담겨지는 장치명은 이런 식입니다.

\\.\PHYSICALDRIVE2
Samsung SSD 980 PRO 1TB
Disk drive
2
0025_38B8_11C6_1162.
SCSI\DISK&VEN_NVME&PROD_SAMSUNG_SSD_980\5&EBD909B&0&000000

\\.\PHYSICALDRIVE1
Samsung SSD 980 PRO 1TB
Disk drive
1
0025_38B8_11C6_117E.
SCSI\DISK&VEN_NVME&PROD_SAMSUNG_SSD_980\5&20DA63D3&0&000000

\\.\PHYSICALDRIVE0
WDC WD20EZBX-00AYRA0
Disk drive
0
WD-WXT2AC0JRNHX
SCSI\DISK&VEN_WDC&PROD_WD20EZBX-00AYRA0\4&E91BE7&0&040000

위의 출력은 디스크가 3개 있는 경우입니다. 그다음 이 장치명을 이용해 CreateFile을 호출하면 되는데요. 이 역시 다음의 소스 코드를 이용해 간단하게 작성할 수 있습니다.

internal byte[] DumpSector(string drive, double sector, int bytesPerSector)
{
    uint GENERIC_READ = 0x80000000;
    uint OPEN_EXISTING = 3;
    uint FILE_SHARE_READWRITE = 0x01 | 0x02;

    SafeFileHandle handleValue = UnsafeNativeMethods.CreateFile(drive, GENERIC_READ, FILE_SHARE_READWRITE, IntPtr.Zero, OPEN_EXISTING, 0, IntPtr.Zero);
    
    if (handleValue.IsInvalid)
    {
        Marshal.ThrowExceptionForHR(Marshal.GetHRForLastWin32Error());
    }

    double sec = sector * bytesPerSector;

    int size = int.Parse(bytesPerSector.ToString());
    byte[] buf = new byte[size];
    int read = 0;
    int moveToHigh;
    UnsafeNativeMethods.SetFilePointer(handleValue, int.Parse(sec.ToString()), out moveToHigh, EMoveMethod.Begin);
    ReadFile(handleValue, buf, size, out read, IntPtr.Zero);
    handleValue.Close();
    return buf;
}

위의 메서드를 이용해 MBR이 저장된 0번 섹터의 내용을 읽어들이면 됩니다.

byte[] sector = DumpSector(driveName, 0, bytesPerSector);

이제 sector에 담겨진 내용을 "Windows MBR 분석 (MBR 분석을 통한 자동화 도구 제작 및 악성코드 분석)" 문서에서 설명한 포맷에 맞게 해석만 하면 됩니다. C#이라면, 우선 다음과 같은 구조체로 출발할 수 있습니다.

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Size = 512, Pack = 1)]
public struct MBR
{
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 446)]
    public byte[] BootCode;

    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst = 4)]
    public PartitionEntry [] Partitions;

    public ushort Signature;
}

[StructLayout(LayoutKind.Explicit, Size = 16, Pack = 1)]
public unsafe struct PartitionEntry
{
    [FieldOffset(0)]
    public byte BootFlag;

    [FieldOffset(1)]
    fixed byte _startingCHSAddress[3];

    public unsafe int StartingCHSAddress
    {
        get
        {
            fixed (byte* pBytes = _startingCHSAddress)
            {
                return ToInt32(pBytes);
            }
        }
    }

    [FieldOffset(4)]
    public byte Type;

    [FieldOffset(5)]
    fixed byte _endingCHSAddress[3];

    public int EndingCHSAddress
    {
        get
        {
            fixed (byte *pBytes = _endingCHSAddress)
            {
                return ToInt32(pBytes);
            }
        }
    }

    [FieldOffset(8)]
    public uint StartingLBAAddress;

    [FieldOffset(12)]
    public uint SizeOfSector;

    unsafe int ToInt32(byte* pBytes)
    {
        byte[] intBytes = new byte[4];

        intBytes[0] = *pBytes;
        intBytes[1] = *(pBytes + 1);
        intBytes[2] = *(pBytes + 2);

        return BitConverter.ToInt32(intBytes, 0);
    }
}

이후 작업은 간단합니다. 디스크로부터 읽어들인 바이트 배열에서 MBR 구조체를 다음과 같이 복원해 주면 됩니다.

internal static bool TryParse(byte[] sector, out MBR mbr)
{
    mbr = ByteArrayToStructure<MBR>(sector);
    return mbr.Signature == 0xaa55;
}

// which marshalling method is better? 
// http://stackoverflow.com/questions/14465722/which-marshalling-method-is-better
static T ByteArrayToStructure<T>(byte[] bytes) where T : struct
{
    GCHandle handle = GCHandle.Alloc(bytes, GCHandleType.Pinned);
    T stuff = (T)Marshal.PtrToStructure(handle.AddrOfPinnedObject(), typeof(T));
    handle.Free();
    return stuff;
}

제 컴퓨터 기준으로 (관리자 권한으로 실행시켜) 출력해 보니 이렇군요. ^^

\\.\PHYSICALDRIVE0
Bootable =  True, Type = NTFS    , SectorSize = 0x000af000, CHS = 0x002120 ~ 0x2c12be, BeginLBA = 0x00000800
Bootable = False, Type = Extended, SectorSize = 0x0a6d383f, CHS = 0x2c33dd ~ 0xfffffe, BeginLBA = 0x000affc1
Bootable = False, Type = NTFS    , SectorSize = 0x1356e800, CHS = 0xfffffe ~ 0xfffffe, BeginLBA = 0x0a783800
(undefined)

\\.\PHYSICALDRIVE1
Bootable = False, Type = GPT(protective), SectorSize = 0xffffffff, CHS = 0x000200 ~ 0xffffff, BeginLBA = 0x00000001
(undefined)
(undefined)
(undefined)

PHYSICALDRIVE1의 출력이 흥미로운데요. 해당 디스크가 MBR 형식이 아닌 GPT 파티션으로 되어 있기 때문에 분석이 저렇게 밖에 안된 것입니다.

(첨부한 파일은 위의 코드를 모두 포함합니다.)




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

[연관 글]






[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 1/24/2023]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com

비밀번호

댓글 작성자
 



2016-03-09 01시30분
MBR의 부트 코드 바이트 배열을 x86 mnemonic으로 역어셈블한 코드 내용은 다음의 글에서 확인할 수 있습니다.

머신 바이트 배열로부터 역어셈블해주는 라이브러리 - Udis86 Assembler
; http://www.sysnet.pe.kr/2/0/10916
정성태
2020-03-18 01시30분
[lolzz] 관리자님 안녕하세요 궁금한점이 있습니다.
public unsafe struct PartitionEntry
{
    [FieldOffset(0)]
    public byte BootFlag;

    [FieldOffset(1)]
    fixed byte _startingCHSAddress[3];

    public unsafe int StartingCHSAddress
    {
        get
        {
            fixed (byte* pBytes = _startingCHSAddress)
            {
                return ToInt32(pBytes);
            }
        }
    }

    [FieldOffset(4)]
    public byte Type;
---------------------
다른 cs파일을 만들어서 patitionEntry에 있는 Type(filesystem을 나타내주는) 변수를 가져오고 싶은데 어떻게 접근을 해야할까요??
[guest]
2020-03-18 01시54분
@lolzz 질문을 이해하지 못하겠습니다. struct의 필드 값을 다른 cs 파일에서 접근하는데, 뭘 더 할 필요가 있나요?
정성태
2020-03-18 02시59분
[lolzz] public override string ToString()
        {
            if (SizeOfSector == 0)
            {
                return "(undefined)";
            }

            return string.Format("Type = {0,-8}, GetPartitionTypeName(Type));
        }

        private string GetPartitionTypeName(byte type)
        {
            switch (type)
            {
                case 0x07:
                    return "NTFS";

                case 0x0c:
                    return "FAT32";

                case 0x0b:
                    return "FAT32";

                case 0x0e:
                    return "FAT";

                case 0x0F:
                    return "Extended";

                case 0xee:
                    return "GPT(protective)";

                default:
                    return string.Format("Uknown(0x{0:x})", type);
            }
        }
    }
}
다른 cs 파일에서 GetPartitionTypeName(Type) < 이 함수를 호출한다음 값을 가져오고 싶은데
방법이 있을까요? 객체를 생성해서 접근하려고 했더니 원하는 값이 안나왔습니다..
[guest]
2020-03-18 04시00분
혹시,

private string GetPartitionTypeName(byte type)

위의 코드에서 private 접근자를 public으로 바꾸면 해결되는 것을 묻는 건가요?
정성태
2020-03-19 09시18분
[lolzz] 아뇨 ㅠㅠ public으로 변환을 해도 unknowon 값을 가져오더라구요
Partition test = new PartitionEntry() // 객체생성
var filetype = test.GetPartitionEntry(test.type);
console.writeLine("type : {0}",filetype);
이런식으로 접근을 하려고 했는데 안되네요,,
[guest]
2020-03-19 09시40분
그렇게 사용하면 당연히 test.Type의 값이 0이어서 Unknown이 나옵니다. PartitionEntry는 그냥 구조체일 뿐이지 스스로 MBR의 내용을 읽어와 초기화하는 코드는 없습니다.

초기화 부분은 MasterBootRecord.cs의 MBR.TryParse 코드에서 시작됩니다.
정성태
2020-03-19 10시04분
[lolzz] 아하,,, 감사합니다 일단 알려주신대로 출력 해보겠습니다.
감사합니다!
[guest]
2023-02-13 09시42분
정성태

... 31  32  33  34  35  36  37  38  [39]  40  41  42  43  44  45  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
12664정성태6/9/20217710오류 유형: 723. COM+ PIA 참조 시 "This operation failed because the QueryInterface call on the COM component" 오류
12663정성태6/9/20219249.NET Framework: 1065. Windows Forms - 속성 창의 디자인 설정 지원: 문자열 목록 내에서 항목을 선택하는 TypeConverter 제작파일 다운로드1
12662정성태6/8/20218358.NET Framework: 1064. C# COM 개체를 PIA(Primary Interop Assembly)로써 "Embed Interop Types" 참조하는 방법파일 다운로드1
12661정성태6/4/202119053.NET Framework: 1063. C# - MQTT를 이용한 클라이언트/서버(Broker) 통신 예제 [4]파일 다운로드1
12660정성태6/3/202110154.NET Framework: 1062. Windows Forms - 폼 내에서 발생하는 마우스 이벤트를 자식 컨트롤 영역에 상관없이 수신하는 방법 [1]파일 다운로드1
12659정성태6/2/202111383Linux: 40. 우분투 설치 후 MBR 디스크 드라이브 여유 공간이 인식되지 않은 경우 - Logical Volume Management
12658정성태6/2/20218838Windows: 194. Microsoft Store에 있는 구글의 공식 Youtube App
12657정성태6/2/202110098Windows: 193. 윈도우 패키지 관리자 - winget 설치
12656정성태6/1/20218342.NET Framework: 1061. 서버 유형의 COM+에 적용할 수 없는 Server GC
12655정성태6/1/20217798오류 유형: 722. windbg/sos - savemodule - Fail to read memory
12654정성태5/31/20217824오류 유형: 721. Hyper-V - Saved 상태의 VM을 시작 시 오류 발생
12653정성태5/31/202110520.NET Framework: 1060. 닷넷 GC에 새롭게 구현되는 DPAD(Dynamic Promotion And Demotion for GC)
12652정성태5/31/20218642VS.NET IDE: 164. Visual Studio - Web Deploy로 Publish 시 암호창이 매번 뜨는 문제
12651정성태5/31/20218898오류 유형: 720. PostgreSQL - ERROR: 22P02: malformed array literal: "..."
12650정성태5/17/20218224기타: 82. OpenTabletDriver의 버튼에 더블 클릭을 매핑 및 게임에서의 지원 방법
12649정성태5/16/20219538.NET Framework: 1059. 세대 별 GC(Garbage Collection) 방식에서 Card table의 사용 의미 [1]
12648정성태5/16/20218184사물인터넷: 66. PC -> FTDI -> NodeMCU v1 ESP8266 기기를 UART 핀을 연결해 직렬 통신하는 방법파일 다운로드1
12647정성태5/15/20219425.NET Framework: 1058. C# - C++과의 연동을 위한 구조체의 fixed 배열 필드 사용파일 다운로드1
12646정성태5/15/20218565사물인터넷: 65. C# - Arduino IDE의 Serial Monitor 기능 구현파일 다운로드1
12645정성태5/14/20218245사물인터넷: 64. NodeMCU v1 ESP8266 - LittleFS를 이용한 와이파이 접속 정보 업데이트파일 다운로드1
12644정성태5/14/20219413오류 유형: 719. 윈도우 - 제어판의 "프로그램 및 기능" / "Windows 기능 켜기/끄기" 오류 0x800736B3
12643정성태5/14/20218604오류 유형: 718. 서버 유형의 COM+ 사용 시 0x80080005(Server execution failed) 오류 발생
12642정성태5/14/20219531오류 유형: 717. The 'Microsoft.ACE.OLEDB.12.0' provider is not registered on the local machine.
12641정성태5/13/20219234디버깅 기술: 179. 윈도우용 .NET Core 3 이상에서 Windbg의 sos 사용법
12640정성태5/13/202112180오류 유형: 716. RDP 연결 - Because of a protocol error (code: 0x112f), the remote session will be disconnected. [1]
12639정성태5/12/20219081오류 유형: 715. Arduino: Open Serial Monitor - The module '...\detection.node' was compiled against a different Node.js version using NODE_MODULE_VERSION
... 31  32  33  34  35  36  37  38  [39]  40  41  42  43  44  45  ...