PE｜サイバーセキュリティ.com

  1. ホーム /
  2. セキュリティ用語集 /
  3. PE
             

PE

PE（Portable Executable）は、Windowsオペレーティングシステム上で実行可能なファイル形式であり、アプリケーションやシステムライブラリ（DLL）などを実行するための構造を定義したものです。Microsoft Windowsの実行ファイル（.exe）や動的リンクライブラリ（.dll）などがPEフォーマットを採用しています。

PEフォーマットは、Intel x86アーキテクチャ用の古い実行形式であるCOFF（Common Object File Format）に基づいており、32ビット（PE32）や64ビット（PE32+）のWindowsプラットフォームをサポートします。このフォーマットは、Windowsがアプリケーションをロードし、実行するためのメタデータやコードを含む構造を提供します。

PEフォーマットの構造

PEファイルは、複数のセクションで構成され、それぞれが特定の役割を果たします。以下は、PEフォーマットの主要な構造です。

1. MS-DOSヘッダー

  • PEファイルには、後方互換性のためのMS-DOS互換部分が含まれています。
  • このヘッダーには、「MZ」シグネチャ（0x4D5A）と、PEヘッダーへのオフセットが記載されています。

2. PEヘッダー（NTヘッダー）

  • 実行ファイルに関する主要な情報を保持します。
  • 以下のサブヘッダーが含まれます：
    • ファイルヘッダー: ファイルのタイムスタンプ、マシンタイプ（アーキテクチャ）など。
    • オプショナルヘッダー: エントリポイントのアドレス、セクションの配置情報、依存するDLLなど。

3. セクションテーブル

  • ファイルの各セクション（コード、データなど）を定義します。
  • 各セクションは、メモリ上の配置に対応する情報を持ちます。

4. セクション（データ領域）

  • コードやデータが格納される主要部分です。
  • 主なセクションの例：
    • .text: 実行可能なコード。
    • .data: 初期化済みデータ。
    • .bss: 初期化されていないデータ。
    • .rdata: 読み取り専用データ（例：文字列リテラル）。

PEフォーマットの動作プロセス

  1. ファイルのロード
    • Windowsのローダーが、PEファイルをメモリにロードします。
    • メモリ内で必要なセクション（コード、データなど）が適切なアドレスに配置されます。
  2. 依存関係の解決
    • 必要なDLLやその他の外部モジュールが動的にリンクされます。
    • 関数やリソースのアドレスが解決され、メモリ内にマッピングされます。
  3. エントリポイントの実行
    • PEヘッダーに記載されたエントリポイントアドレスから実行が開始されます。

PEフォーマットの利点

1. 移植性

  • Windowsプラットフォーム全体で統一された形式であるため、さまざまなアーキテクチャ（x86、x64など）での互換性を保ちます。

2. 柔軟な拡張性

  • PEフォーマットは、新しい機能やメタデータを簡単に追加できる構造を持っています。

3. 効率的なリソース管理

  • 必要なコードやデータだけをメモリにロードし、リソースの無駄を減らします。

PEフォーマットの課題とリスク

1. マルウェアの悪用

  • PEファイルは、マルウェアによる攻撃や悪意のあるコードの配布に頻繁に使用されます。
  • PEヘッダーの改ざんやセクションの隠蔽を行うことで、検知を回避する技術が用いられる場合があります。

2. 複雑な解析

  • セキュリティ研究者やリバースエンジニアがPEファイルを解析する際、フォーマットの複雑さが障壁となる場合があります。

3. デバッグの難易度

  • メモリ内でのセクションの配置や動的リンクのプロセスが複雑なため、デバッグが難しくなることがあります。

PEフォーマットの利用例

  1. Windowsアプリケーション
    • 一般的な.exe形式のアプリケーションは、すべてPEフォーマットに基づいています。
  2. 動的リンクライブラリ（DLL）
    • WindowsのDLLはPEフォーマットを採用しており、アプリケーション間で共有されるコードやリソースを提供します。
  3. ドライバ
    • Windowsカーネルモードドライバも、PEフォーマットを使用して構築されています。
  4. セキュリティ研究
    • セキュリティエンジニアがマルウェアや不正ソフトウェアを解析する際、PEフォーマットの構造が調査対象となります。

まとめ

PE（Portable Executable）は、Windowsプラットフォームの実行可能ファイルやライブラリに広く使用されている形式であり、Windowsのアプリケーションエコシステムを支える基盤的な技術です。その移植性と柔軟性により、さまざまなアーキテクチャや用途に適応できます。一方で、マルウェアによる悪用や解析の難しさといった課題も存在するため、セキュリティ対策や技術的理解が求められます。PEフォーマットを深く理解することは、システム開発やセキュリティ対策において重要なスキルとなります。

関連コラム（あわせて、以下の記事もよく読まれています）

製品・サービス（当該コラムの内容に関連する製品・サービスはこちら）


SNSでもご購読できます。