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Window中的shellcode撰寫框架(入門篇)

2020-09-15 08:57:15 後端開發

Shellcode

  • 定義

  是一段可注入的指令(opcode),可以在被攻擊的程式內運行,

  • 特點

  短小精悍,靈活多變,獨立存在,無需任何檔案格式的包裝,因為shellcode直接操作暫存器和函式,所以opcode必須是16進制形式,因此也不能用高級語言撰寫shellcode,在記憶體中運行,無需運行在固定的宿主行程上,

  • Shellcode的利用原理

  將shellcode注入緩沖區,然后欺騙目標程式執行它,而將shellcode注入緩沖區最常用的方法是利用目標系統上的緩沖區溢位漏洞,

Shellcode生成方法

  • 編程語言撰寫:匯編語言,C語言
  • shellcode生成器

Shellcode撰寫原則

  •  杜絕雙引號字串的直接使用

    關閉VS自動優化沒有使用到的變數

    自定義函式入口

  •   動態獲取函式的地址

    GetProAddress 從dll中獲取函式的地址

    引數1:呼叫dll的句柄,引數2:函式名

    Bug:error C2760: 語法錯誤: 意外的令牌“識別符號”,預期的令牌為“型別說明符”

    打開專案工程-> 屬性 -> c/c++ --> 語言 -> 符合模式 修改成否即可 如果這樣設定將無法使用c函式,

    這個比較關鍵,否則使用printf就直接崩潰或者是編譯報錯

    最佳方案是:修改平臺工具集

  • 通過獲得Kernel32基址來獲取GetProcAddres基址
  • 避免全域變數的使用

    因為vs會將全域變數編譯在其他區段中 結果就是一個絕對的地址不能使用static定義變數(變數放到內部函式使用)

  •  確保已加載使用API的元件

撰寫shellcode前的準備

  • 修改程式入口點:聯結器-高級,作用:去除自動生成的多余的exe代碼
  • 關倍訓沖區安全檢查,屬性->C/C++ ->代碼生成->安全檢查禁用
  • 設定工程兼容window XP :代碼生成 ->運行庫 選擇 debug MTD  release MT
  • 清除資源:聯結器->除錯->清單檔案
  • 關閉除錯功能

如下:

 

屬性->常規->平臺工具集 選擇xp版本

 

 

 

 

C/C++->代碼生成->運行庫選擇MT

安全檢查禁用

 

 

 

 

 

聯結器->高級->入口點修改為EntryMain

 

 

 

 

 

函式動態鏈接呼叫

  在撰寫shellcode時,所有用到的函式都需要動態呼叫,通過LoadLibrary函式加載元件,GetProAddress獲取元件中函式的地址,所以獲取到GetProAddress和LoadLibrary地址時非常重要的,通過GetProAddress和LoadLibrary,可以獲取到已加載的元件的地址,

 

動態獲取Kernel32.dll基址和GetProAddress 地址

  在正常情況下,我們不知道LoadLibraryA的地址,所以不能直接使用該函式,GetProAddress是元件Kernel32.dll中的函式,每個行程內部加載都會加載Kernel32.dll,獲取到加載Kernel32.dll地址就可以獲取到GetProAddress函式的地址,通過匯編內嵌獲取到Kernel32的基址,獲取到GetProAddress地址后,就可以獲取到所有需要的函式的地址,

 

pE檔案運行時加載的鏈接庫

 

 

 

 

代碼如下:

#include <windows.h>
#include <stdio.h>

//內嵌匯編獲取Kernel32的地址
__declspec(naked) DWORD getKernel32()
{
    __asm
    {
        mov eax,fs:[30h]
        mov eax,[eax+0ch]
        mov eax,[eax+14h]
        mov eax,[eax]
        mov eax,[eax]
        mov eax,[eax+10h]
        ret
    }
}

//通過kernel32基址獲取GetProcAddress的地址
FARPROC _GetProcAddress(HMODULE hModuleBase) 
{
    PIMAGE_DOS_HEADER lpDosHeader = (PIMAGE_DOS_HEADER)hModuleBase;
    PIMAGE_NT_HEADERS32 lpNtHeader = (PIMAGE_NT_HEADERS)((DWORD)hModuleBase + lpDosHeader->e_lfanew);
    if (!lpNtHeader->OptionalHeader.DataDirectory[IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_EXPORT].Size){
        return NULL;
    }
    if (!lpNtHeader->OptionalHeader.DataDirectory[IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_EXPORT].VirtualAddress) {
        return NULL;
    }
    PIMAGE_EXPORT_DIRECTORY lpExports = (PIMAGE_EXPORT_DIRECTORY)((DWORD)hModuleBase + (DWORD)lpNtHeader->OptionalHeader.DataDirectory[IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_EXPORT].VirtualAddress);
    PDWORD lpdwFunName = (PDWORD)((DWORD)hModuleBase + (DWORD)lpExports->AddressOfNames);
    PWORD lpword = (PWORD)((DWORD)hModuleBase + (DWORD)lpExports->AddressOfNameOrdinals);
    PDWORD lpdwFunAddr = (PDWORD)((DWORD)hModuleBase + (DWORD)lpExports->AddressOfFunctions);

    DWORD dwLoop = 0;
    FARPROC pRet = NULL;
    for (; dwLoop <= lpExports->NumberOfNames - 1; dwLoop++) {
        char* pFunName = (char*)(lpdwFunName[dwLoop] + (DWORD)hModuleBase);

        if (pFunName[0] == 'G'&&
            pFunName[1] == 'e'&&
            pFunName[2] == 't'&&
            pFunName[3] == 'P'&&
            pFunName[4] == 'r'&&
            pFunName[5] == 'o'&&
            pFunName[6] == 'c'&&
            pFunName[7] == 'A'&&
            pFunName[8] == 'd'&&
            pFunName[9] == 'd'&&
            pFunName[10] == 'r'&&
            pFunName[11] == 'e'&&
            pFunName[12] == 's'&&
            pFunName[13] == 's')
        {
            pRet = (FARPROC)(lpdwFunAddr[lpword[dwLoop]] + (DWORD)hModuleBase);
            break;
        }
    }
    return pRet;
}

int main()
{
    //kernel32.dll 基址的動態獲取
    HMODULE hLoadLibrary = LoadLibraryA("kernel32.dll");
    //使用內嵌匯編來獲取基址
    HMODULE _hLoadLibrary = (HMODULE)getKernel32();
    //效果是一樣的
    printf("LoadLibraryA動態獲取的地址: 0x%x\n", hLoadLibrary);
    printf("內嵌匯編獲取的地址: 0x%x\n", _hLoadLibrary);

    //宣告定義,先轉到到原函式定義,然后重新定義
    typedef FARPROC(WINAPI *FN_GetProcAddress)(
            _In_ HMODULE hModule,
            _In_ LPCSTR lpProcName
        );

    FN_GetProcAddress fn_GetProcAddress;
    fn_GetProcAddress = (FN_GetProcAddress)_GetProcAddress(_hLoadLibrary);

    printf("動態獲取GetProcAddress地址: 0x%x\n",fn_GetProcAddress);
    printf("內置函式獲取: 0x%x\n",GetProcAddress);
}

 

可以看到,動態獲取的地址和系統函式獲取的是一致的

 

 

 

 

Shellcode框架(一)

參考前面kernel32.dll和GetProcaddress的獲取地址,對于每一個要參考的函式,通過查看定義來宣告定義函式,通過GetProcaddress動態獲取地址,

 

 

具體代碼如下:

原C代碼:

#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
int EntryMain()
{
CreateFileA(“1.txt”, GENERIC_WRITE, 0, NULL, CREATE_ALWAYS, 0, NULL);
MessageBoxA(NULL, “hello world”, tip, MB_OK);
return 0;
}

Shellcode撰寫:

#include <windows.h>
#include <stdio.h>

FARPROC  getProcAddress(HMODULE hModuleBase);
DWORD getKernel32();

int EntryMain()
{
    //宣告定義GetProcAddress
    typedef FARPROC(WINAPI *FN_GetProcAddress)(
        _In_ HMODULE hModule,
        _In_ LPCSTR lpProcName
        );

    //獲取GetProcAddress真實地址
    FN_GetProcAddress fn_GetProcAddress = (FN_GetProcAddress)getProcAddress((HMODULE)getKernel32());


    //宣告定義CreateFileA
    typedef HANDLE(WINAPI *FN_CreateFileA)(
            __in     LPCSTR lpFileName,
            __in     DWORD dwDesiredAccess,
            __in     DWORD dwShareMode,
            __in_opt LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes,
            __in     DWORD dwCreationDisposition,
            __in     DWORD dwFlagsAndAttributes,
            __in_opt HANDLE hTemplateFile
        );
    //將來的替換,地址全部動態獲取
    //FN_CreateFileA fn_CreateFileA = (FN_CreateFileA)GetProcAddress(LoadLibrary("kernel32.dll"), "CreateFileA");
    //帶引號的字串打散處理
    char xyCreateFile[] = { 'C','r','e','a','t','e','F','i','l','e','A',0 };
    //動態獲取CreateFile的地址
    FN_CreateFileA fn_CreateFileA = (FN_CreateFileA)fn_GetProcAddress((HMODULE)getKernel32(), xyCreateFile);
    char xyNewFile[] = { '1','.','t','x','t','\0'};
    fn_CreateFileA(xyNewFile, GENERIC_WRITE, 0, NULL, CREATE_ALWAYS, 0, NULL);


    //定義LoadLibraryA
    typedef HMODULE(WINAPI *FN_LoadLibraryA)(
            __in LPCSTR lpLibFileName
        );
    char xyLoadLibraryA[] = { 'L','o','a','d','L','i','b','r','a','r','y','A',0};
    //動態獲取LoadLibraryA的地址
    FN_LoadLibraryA fn_LoadLibraryA = (FN_LoadLibraryA)fn_GetProcAddress((HMODULE)getKernel32(), xyLoadLibraryA);


    //定義MessageBoxA
    typedef int (WINAPI *FN_MessageBoxA)(
            __in_opt HWND hWnd,
            __in_opt LPCSTR lpText,
            __in_opt LPCSTR lpCaption,
            __in UINT uType);

            //原來的:MessageBoxA(NULL, "Hello world", "tip", MB_OK);
            char xy_user32[] = { 'u','s','e','r','3','2','.','d','l','l',0 };
            char xy_MessageBoxA[] = { 'M','e','s','s','a','g','e','B','o','x','A',0 };
            FN_MessageBoxA fn_MessageBoxA = (FN_MessageBoxA)fn_GetProcAddress(fn_LoadLibraryA(xy_user32), xy_MessageBoxA);
            char xy_Hello[] = { 'H','e','l','l','o',' ','w','o','r','l','d',0 };
            char xy_tip[] = { 't','i','p' };
            fn_MessageBoxA(NULL, xy_Hello, xy_tip, MB_OK);
            return 0;
}

//內嵌匯編獲取Kernel32的地址
__declspec(naked) DWORD getKernel32()
{
    __asm
    {
        mov eax, fs:[30h]
        mov eax, [eax + 0ch]
        mov eax, [eax + 14h]
        mov eax, [eax]
        mov eax, [eax]
        mov eax, [eax + 10h]
        ret
    }
}

//獲取GetProcAddress的地址
FARPROC getProcAddress(HMODULE hModuleBase)
{
    PIMAGE_DOS_HEADER lpDosHeader = (PIMAGE_DOS_HEADER)hModuleBase;
    PIMAGE_NT_HEADERS32 lpNtHeader = (PIMAGE_NT_HEADERS)((DWORD)hModuleBase + lpDosHeader->e_lfanew);
    if (!lpNtHeader->OptionalHeader.DataDirectory[IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_EXPORT].Size) {
        return NULL;
    }
    if (!lpNtHeader->OptionalHeader.DataDirectory[IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_EXPORT].VirtualAddress) {
        return NULL;
    }
    PIMAGE_EXPORT_DIRECTORY lpExports = (PIMAGE_EXPORT_DIRECTORY)((DWORD)hModuleBase + (DWORD)lpNtHeader->OptionalHeader.DataDirectory[IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_EXPORT].VirtualAddress);
    PDWORD lpdwFunName = (PDWORD)((DWORD)hModuleBase + (DWORD)lpExports->AddressOfNames);
    PWORD lpword = (PWORD)((DWORD)hModuleBase + (DWORD)lpExports->AddressOfNameOrdinals);
    PDWORD lpdwFunAddr = (PDWORD)((DWORD)hModuleBase + (DWORD)lpExports->AddressOfFunctions);

    DWORD dwLoop = 0;
    FARPROC pRet = NULL;
    for (; dwLoop <= lpExports->NumberOfNames - 1; dwLoop++) {
        char* pFunName = (char*)(lpdwFunName[dwLoop] + (DWORD)hModuleBase);

        if (pFunName[0] == 'G'&&
            pFunName[1] == 'e'&&
            pFunName[2] == 't'&&
            pFunName[3] == 'P'&&
            pFunName[4] == 'r'&&
            pFunName[5] == 'o'&&
            pFunName[6] == 'c'&&
            pFunName[7] == 'A'&&
            pFunName[8] == 'd'&&
            pFunName[9] == 'd'&&
            pFunName[10] == 'r'&&
            pFunName[11] == 'e'&&
            pFunName[12] == 's'&&
            pFunName[13] == 's')
        {
            pRet = (FARPROC)(lpdwFunAddr[lpword[dwLoop]] + (DWORD)hModuleBase);
            break;
        }
    }
    return pRet;
}

  結果:運行exe檔案創建了1.txt檔案,并出現彈框,

 

 

 

 

 

函式生成的位置規律

  1. 單檔案函式生成的位置規律

  規律:單檔案函式的生成規律,與函式實作的先后順序有關,而與函式的定義順序無關,

  例如:

 

#include<windows.h>
#include<stdio.h>

int FuncA(int a, int b)
{
    puts("AAAA");
    return a + b;
}

int FuncB(int a, int b)
{
    puts("BBB");
    return a + b;
}
int main()
{
    FuncA(1, 2);
    FuncB(2, 3);
    return 0;
}

 

  結果:在IDA中看到生成的exe檔案中的函式順序為FuncA,FuncB,main,與函式實作的先后順序有關,通過函式的位置,可以得到兩個函式之間的空間大小,

  2.多檔案函式生成的位置規律

    規律:與包含檔案的位置無關,與實際呼叫的順序有關

  //A.h
#include<stdio.h>
void A()
{
  puts("AAA");
}

//B.h
#include<stdio.h>
void B()
{
  puts("BBB");
}

//main
#include"A.h"
#include"B.h"
int main()

{ 
  A(); B();
return 0; }

 

  結果:

   

 

 

 

  工程下的后綴名為vcxproj檔案

   

 

 

 

  修改順序

   

 

 

 

  可以看到生成的順序發生了改變

  

Shellcode框架(二)

  Shellcode代碼執行程序

  ShellcodeStart-> ShellcodeEntry-> ShellcodeEnd

   工程檔案:

  api.h檔案:存放定義的的函式

  header.h檔案:存放定義的功能函式

  0.entry.cpp檔案:shellcode的入口點

  a.start.cpp檔案:shellcode執行(實作邏輯功能)

  b.work.cpp檔案:存放具體功能實作

  z.end.cpp檔案:shellcode結束

 

  a.start.cpp檔案和b.work.cpp檔案分別管理邏輯功能和具體實作,更方便管理,

  生成的檔案順序:

 

 

   

 

 

   代碼:

  api.h

#pragma once

#include<windows.h>

//宣告定義GetProcAddress
typedef FARPROC(WINAPI *FN_GetProcAddress)(
    _In_ HMODULE hModule,
    _In_ LPCSTR lpProcName
    );
//定義LoadLibraryA
typedef HMODULE(WINAPI *FN_LoadLibraryA)(
    __in LPCSTR lpLibFileName
    );

//定義MessageBoxA
typedef int (WINAPI *FN_MessageBoxA)(
    __in_opt HWND hWnd,
    __in_opt LPCSTR lpText,
    __in_opt LPCSTR lpCaption,
    __in UINT uType);

//定義CreateFileA
typedef HANDLE(WINAPI *FN_CreateFileA)(
    __in     LPCSTR lpFileName,
    __in     DWORD dwDesiredAccess,
    __in     DWORD dwShareMode,
    __in_opt LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes,
    __in     DWORD dwCreationDisposition,
    __in     DWORD dwFlagsAndAttributes,
    __in_opt HANDLE hTemplateFile
    );

//定義一個指標
typedef struct _FUNCTIONS
{
    FN_GetProcAddress fn_GetProcAddress;
    FN_LoadLibraryA fn_LoadLibraryA;
    FN_MessageBoxA fn_MessageBoxA;
    FN_CreateFileA fn_CreateFileA;
}FUNCTIONS,*PFUNCTIONS;

  header.h

#pragma once
#include<windows.h>
#include<stdio.h>
#include"api.h"
void ShellcodeStart();
void ShellcodeEntry();
void ShellcodeEnd();
void CreateShellcode();
void InitFunctions(PFUNCTIONS pFn);
void CreateConfigFile(PFUNCTIONS pFn);

  

  0.entry.cpp

  

#include "header.h"
int EntryMain()
{
    CreateShellcode();

    return 0;
}

void CreateShellcode() 
{

    HMODULE hMsvcrt = LoadLibraryA("msvcrt.dll");
    //定義printf
    typedef int (__CRTDECL *FN_printf)(
        _In_z_ _Printf_format_string_ char const* const _Format,
        ...);
    FN_printf fn_printf = (FN_printf)GetProcAddress(hMsvcrt,"printf");

    HANDLE hBin = CreateFileA("sh.bin", GENERIC_ALL, 0, NULL, CREATE_ALWAYS, 0, NULL);

    if (hBin == INVALID_HANDLE_VALUE)
    {

        //這里不能使用printf函式,因為修改了函式入口,找不到printf的地址,所有需要動態呼叫printf函式
        //printf("create file error:%d\n", GetLastError());
        fn_printf("create file error:%d\n", GetLastError());
        return ;
    }
    DWORD dwSize = (DWORD)ShellcodeEnd - (DWORD)ShellcodeStart;
    DWORD dwWrite;
    WriteFile(hBin, ShellcodeStart, dwSize, &dwWrite, NULL);
    CloseHandle(hBin);

}

 a.start.cpp檔案

#include "header.h"
#include "api.h"
__declspec(naked) void ShellcodeStart()
{
    __asm 
    {
        jmp ShellcodeEntry
    }
}
//內嵌匯編獲取Kernel32的地址
__declspec(naked) DWORD getKernel32()
{
    __asm
    {
        mov eax, fs:[30h];
        test eax, eax;
        js finished;
        mov eax, [eax + 0ch];
        mov eax, [eax + 14h];
        mov eax, [eax];
        mov eax, [eax]
        mov eax, [eax + 10h]
    finished:
        ret
    }
}

//獲取GetProcAddress的地址
FARPROC getProcAddress(HMODULE hModuleBase)
{
    PIMAGE_DOS_HEADER lpDosHeader = (PIMAGE_DOS_HEADER)hModuleBase;
    PIMAGE_NT_HEADERS32 lpNtHeader = (PIMAGE_NT_HEADERS)((DWORD)hModuleBase + lpDosHeader->e_lfanew);
    if (!lpNtHeader->OptionalHeader.DataDirectory[IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_EXPORT].Size) {
        return NULL;
    }
    if (!lpNtHeader->OptionalHeader.DataDirectory[IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_EXPORT].VirtualAddress) {
        return NULL;
    }
    PIMAGE_EXPORT_DIRECTORY lpExports = (PIMAGE_EXPORT_DIRECTORY)((DWORD)hModuleBase + (DWORD)lpNtHeader->OptionalHeader.DataDirectory[IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_EXPORT].VirtualAddress);
    PDWORD lpdwFunName = (PDWORD)((DWORD)hModuleBase + (DWORD)lpExports->AddressOfNames);
    PWORD lpword = (PWORD)((DWORD)hModuleBase + (DWORD)lpExports->AddressOfNameOrdinals);
    PDWORD lpdwFunAddr = (PDWORD)((DWORD)hModuleBase + (DWORD)lpExports->AddressOfFunctions);

    DWORD dwLoop = 0;
    FARPROC pRet = NULL;
    for (; dwLoop <= lpExports->NumberOfNames - 1; dwLoop++) {
        char* pFunName = (char*)(lpdwFunName[dwLoop] + (DWORD)hModuleBase);


        if (pFunName[0] == 'G'&&
            pFunName[1] == 'e'&&
            pFunName[2] == 't'&&
            pFunName[3] == 'P'&&
            pFunName[4] == 'r'&&
            pFunName[5] == 'o'&&
            pFunName[6] == 'c'&&
            pFunName[7] == 'A'&&
            pFunName[8] == 'd'&&
            pFunName[9] == 'd'&&
            pFunName[10] == 'r'&&
            pFunName[11] == 'e'&&
            pFunName[12] == 's'&&
            pFunName[13] == 's')
        {
            pRet = (FARPROC)(lpdwFunAddr[lpword[dwLoop]] + (DWORD)hModuleBase);
            break;
        }
    }
    return pRet;
}
//動態呼叫地址
void InitFunctions(PFUNCTIONS pFn) 
{
    //獲取GetProcAddress真實地址
    pFn->fn_GetProcAddress = (FN_GetProcAddress)getProcAddress((HMODULE)getKernel32());
    //動態獲取LoadLibraryA的地址
    char xyLoadLibraryA[] = { 'L','o','a','d','L','i','b','r','a','r','y','A',0 };
    pFn->fn_LoadLibraryA = (FN_LoadLibraryA)pFn->fn_GetProcAddress((HMODULE)getKernel32(), xyLoadLibraryA);
    
    //動態獲取MessageBoxA的地址
    char xy_user32[] = { 'u','s','e','r','3','2','.','d','l','l',0 };
    char xy_MessageBoxA[] = { 'M','e','s','s','a','g','e','B','o','x','A',0 };
    pFn->fn_MessageBoxA = (FN_MessageBoxA)pFn->fn_GetProcAddress(pFn->fn_LoadLibraryA(xy_user32), xy_MessageBoxA);

    //動態獲取CreateFile的地址
    char xyCreateFile[] = { 'C','r','e','a','t','F','i','l','e','A',0 };
    pFn->fn_CreateFileA = (FN_CreateFileA)pFn->fn_GetProcAddress((HMODULE)getKernel32(), xyCreateFile);

}
//入口點
void ShellcodeEntry()
{
    char xy_Hello[] = { 'H','e','l','l','o',' ','w','o','r','l','d',0 };
    char xy_tip[] = { 't','i','p' };
    FUNCTIONS fn;
    InitFunctions(&fn);
    CreateConfigFile(&fn);
}

  b.work.cpp

#include"api.h"
#include<stdio.h>
//存放功能
void CreateConfigFile(PFUNCTIONS pFn)
{
    char xyNewFile[] = { '1','.','t','x','t','\0' };
    pFn->fn_CreateFileA(xyNewFile, GENERIC_WRITE, 0, NULL, CREATE_ALWAYS, 0, NULL);
}

  z.end.cpp

#include "header.h"
void ShellcodeEnd()
{

}

Shellcode加載器

用來運行提取出來的shellcode代碼,保存在sh.bin檔案,將sb.bin檔案拖入加載器,即可執行,

#include<stdio.h>
#include<windows.h>
int main(int argc,char* argv[])
{
    //打開檔案
    HANDLE hFile = CreateFileA(argv[1], GENERIC_READ, 0, NULL, OPEN_ALWAYS, 0, NULL);
    if (hFile == INVALID_HANDLE_VALUE)
    {
        printf("Oen file error:%d\n", GetLastError);
        return -1;
    }
    DWORD dwSize;
    dwSize = GetFileSize(hFile, NULL);

    LPVOID lpAddress = VirtualAlloc(NULL, dwSize, MEM_COMMIT, PAGE_EXECUTE_READWRITE);
    //記憶體分配是否成功
    if (lpAddress ==NULL)
    {
        printf("VirtualAlloc error:%d\n", GetLastError);
        CloseHandle(hFile);
        return -1;
    }

    DWORD dwRead;
    ReadFile(hFile,lpAddress,dwSize,&dwRead, 0);

    //內嵌匯編
    __asm 
    {
        call lpAddress
    }
    _flushall();
    system("pause");
    return 0;
}

 

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