Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 556. C#으로 다루는 MBR(Master Boot Record) [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 28780
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

... 61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  [75]  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
12153정성태2/23/202024418.NET Framework: 898. Trampoline을 이용한 후킹의 한계파일 다운로드1
12152정성태2/23/202021421.NET Framework: 897. 실행 시에 메서드 가로채기 - CLR Injection: Runtime Method Replacer 개선 - 세 번째 이야기(Trampoline 후킹)파일 다운로드1
12151정성태2/22/202024058.NET Framework: 896. C# - Win32 API를 Trampoline 기법을 이용해 C# 메서드로 가로채는 방법 - 두 번째 이야기 (원본 함수 호출)파일 다운로드1
12150정성태2/21/202024148.NET Framework: 895. C# - Win32 API를 Trampoline 기법을 이용해 C# 메서드로 가로채는 방법 [1]파일 다운로드1
12149정성태2/20/202021055.NET Framework: 894. eBEST C# XingAPI 래퍼 - 연속 조회 처리 방법 [1]
12148정성태2/19/202025733디버깅 기술: 163. x64 환경에서 구현하는 다양한 Trampoline 기법 [1]
12147정성태2/19/202021044디버깅 기술: 162. x86/x64의 기계어 코드 최대 길이
12146정성태2/18/202022234.NET Framework: 893. eBEST C# XingAPI 래퍼 - 로그인 처리파일 다운로드1
12145정성태2/18/202023851.NET Framework: 892. eBEST C# XingAPI 래퍼 - Sqlite 지원 추가파일 다운로드1
12144정성태2/13/202024025.NET Framework: 891. 실행 시에 메서드 가로채기 - CLR Injection: Runtime Method Replacer 개선 - 두 번째 이야기파일 다운로드1
12143정성태2/13/202018443.NET Framework: 890. 상황별 GetFunctionPointer 반환값 정리 - x64파일 다운로드1
12142정성태2/12/202022355.NET Framework: 889. C# 코드로 접근하는 MethodDesc, MethodTable파일 다운로드1
12141정성태2/10/202021368.NET Framework: 888. C# - ASP.NET Core 웹 응용 프로그램의 출력 가로채기 [2]파일 다운로드1
12140정성태2/10/202022715.NET Framework: 887. C# - ASP.NET 웹 응용 프로그램의 출력 가로채기파일 다운로드1
12139정성태2/9/202022408.NET Framework: 886. C# - Console 응용 프로그램에서 UI 스레드 구현 방법
12138정성태2/9/202028615.NET Framework: 885. C# - 닷넷 응용 프로그램에서 SQLite 사용 [6]파일 다운로드1
12137정성태2/9/202020261오류 유형: 592. [AhnLab] 경고 - 디버거 실행을 탐지했습니다.
12136정성태2/6/202021904Windows: 168. Windows + S(또는 Q)로 뜨는 작업 표시줄의 검색 바가 동작하지 않는 경우
12135정성태2/6/202027703개발 환경 구성: 468. Nuget 패키지의 로컬 보관 폴더를 옮기는 방법 [2]
12134정성태2/5/202024974.NET Framework: 884. eBEST XingAPI의 C# 래퍼 버전 - XingAPINet Nuget 패키지 [5]파일 다운로드1
12133정성태2/5/202022725디버깅 기술: 161. Windbg 환경에서 확인해 본 .NET 메서드 JIT 컴파일 전과 후 - 두 번째 이야기
12132정성태1/28/202025741.NET Framework: 883. C#으로 구현하는 Win32 API 후킹(예: Sleep 호출 가로채기) [1]파일 다운로드1
12131정성태1/27/202024472개발 환경 구성: 467. LocaleEmulator를 이용해 유니코드를 지원하지 않는(한글이 깨지는) 프로그램을 실행하는 방법 [1]
12130정성태1/26/202022033VS.NET IDE: 142. Visual Studio에서 windbg의 "Open Executable..."처럼 EXE를 직접 열어 디버깅을 시작하는 방법
12129정성태1/26/202029062.NET Framework: 882. C# - 키움 Open API+ 사용 시 Registry 등록 없이 KHOpenAPI.ocx 사용하는 방법 [3]
12128정성태1/26/202023173오류 유형: 591. The code execution cannot proceed because mfc100.dll was not found. Reinstalling the program may fix this problem.
... 61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  [75]  ...