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内核级利用通用Hook函数方法检测进程


创建时间:2005-05-10
文章属性:原创
文章提交:LionD8 (liond8_at_126.com)

内核级利用通用Hook函数方法检测进程
作者:    LionD8
QQ:    10415468
Email: LionD8@126.com
Blog:    http://blog.csdn.net/LionD8     or http://liond8.126.com

介绍通用Hook的一点思想:
    在系统内核级中,MS的很多信息都没公开,包括函数的参数数目,每个参数的类型等。在系统内核中,访问了大量的寄存器,而很多寄存器的值,是上层调用者提供的。如果值改变系统就会变得不稳定。很可能出现不可想象的后果。另外有时候对需要Hook的函数的参数不了解,所以不能随便就去改变它的堆栈,如果不小心也有可能导致蓝屏。所以Hook的最佳原则是在自己的Hook函数中呼叫原函数的时候,所有的寄存器值,堆栈里面的值和Hook前的信息一样。这样就能保证在原函数中不会出错。一般我们自己的Hook的函数都是写在C文件里面的。例如Hook的目标函数KiReadyThread。
那么一般就自己实现一个:
MyKiReadyThread(...)
{
    ......
    call KiReadyThread
    ......
}
但是用C编译器编译出来的代码会出现一个堆栈帧:
Push ebp
mov  ebp,esp
这就和我们的初衷不改变寄存器的数违背了。所以我们可以自己用汇编来实现MyKiReadyThread。

_func@0 proc
    pushad        ;保存通用寄存器
    call _cfunc@0  ;这里是在进入原来函数前进行的一些处理。
    popad         ;恢复通用寄存器
    push eax  
    mov eax,[esp+4] ;得到系统在call 目标函数时入栈的返回地址。
    mov ds:_OrgRet,eax ;保存在一个临时变量中
    pop eax
    mov [esp],retaddr  ;把目标函数的返回地址改成自己的代码空间的返回地址,使其返回                后能接手继续的处理
    jmp _OrgDestFunction ;跳到原目标函数中
retaddr:
    pushad         ;原函数处理完后保存寄存器
    call _HookDestFunction@0 ;再处理
    popad      ;回复寄存器
    jmp ds:_OrgRet ;跳到系统调用目标函数的下一条指令。
_func@0 endp

当我们要拦截目标API的时候,只要修改原函数头5个字节的机器为一个JMP _func就行了。
然后把原来的5字节保存。在跳入原函数时,恢复那5个字节即可。

Hook KiReadyThread检测系统中的进程:
在线程调度抢占的的时候会调用KiReadyThread,它的原型为
VOID FASTCALL KiReadyThread (IN PRKTHREAD Thread)
在进入KiReadyThread时,ecx指向Thread。
所以完全可以Hook KiReadyThread 然后用ecx的值得到但前线程的进程信息。
KiReadyThread没被ntosknrl.exe导出,所以通过硬编码来。在2000Sp4中地址为0x8043141f

具体实现:
////////////////////////////////
// 1.cpp
////////////////////////////////
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

#include "ntddk.h"
#include "string.h"
#include "ntifs.h"
#include "stdio.h"

#define FILE_DEVICE_EVENT  0x8000

#define IOCTL_PASSBUF \
    CTL_CODE(FILE_DEVICE_EVENT, 0x802, METHOD_BUFFERED, FILE_ANY_ACCESS)

void DriverUnload (IN PDRIVER_OBJECT pDriverObject);

NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT DriverObject, IN PUNICODE_STRING RegistryPath);

void cfunc ();

void HookDestFunction();
NTSTATUS DeviceIoControlDispatch(IN  PDEVICE_OBJECT  DeviceObject,
                                 IN  PIRP            pIrp);
extern void func();

void ResumeDestFunction();

const WCHAR devLink[]  = L"\\??\\MyEvent";
const WCHAR devName[]  = L"\\Device\\MyEvent";
UNICODE_STRING          devNameUnicd;
UNICODE_STRING          devLinkUnicd;    

ULONG OrgDestFunction = (ULONG)0x8043141f; //KiReadyThread

char JmpMyCode [] = {0xE9,0x00,0x00,0x00,0x00};
char OrgCode [5];

char OutBuf[128][16];

int Count = 0;

ULONG orgcr0;
#ifdef __cplusplus
}
#endif

VOID DisableWriteProtect( PULONG pOldAttr)
{

     ULONG uAttr;

     _asm
    {
          push eax;
          mov  eax, cr0;
          mov  uAttr, eax;
          and  eax, 0FFFEFFFFh; // CR0 16 BIT = 0
          mov  cr0, eax;
          pop  eax;
    };

     *pOldAttr = uAttr; //保存原有的 CRO 属性

}

VOID EnableWriteProtect( ULONG uOldAttr )
{

  _asm
  {
       push eax;
       mov  eax, uOldAttr; //恢复原有 CR0 属性
       mov  cr0, eax;
       pop  eax;
  };

}

NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT pDriverObject, IN PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
    NTSTATUS                Status;
    PDEVICE_OBJECT            pDevice;

    DbgPrint("DriverEntry called!\n");
    RtlInitUnicodeString (&devNameUnicd, devName );
    RtlInitUnicodeString (&devLinkUnicd, devLink );
    Status = IoCreateDevice ( pDriverObject,
    0,
         &devNameUnicd,
    FILE_DEVICE_UNKNOWN,
       0,
       TRUE,
       &pDevice );
        if( !NT_SUCCESS(Status))
        {
        DbgPrint(("Can not create device.\n"));
        return Status;
    }
       Status = IoCreateSymbolicLink (&devLinkUnicd, &devNameUnicd);
       if( !NT_SUCCESS(Status))
       {
           DbgPrint(("Cannot create link.\n"));
           return Status;
       }
       pDriverObject->DriverUnload  = DriverUnload;
       pDriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_CREATE] =
    pDriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_CLOSE] =
    pDriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_DEVICE_CONTROL] =    DeviceIoControlDispatch;
      
    pDriverObject->DriverUnload = DriverUnload;
    * ( (ULONG*) (JmpMyCode+1) ) = (ULONG)func - (ULONG)OrgDestFunction - 5;
    memcpy(OrgCode,(char*)OrgDestFunction,5);
    HookDestFunction();
    
    return STATUS_SUCCESS;
}

void DriverUnload (IN PDRIVER_OBJECT pDriverObject)
{
    NTSTATUS            status;
    ResumeDestFunction();
    if(pDriverObject->DeviceObject != NULL)
        {
           status=IoDeleteSymbolicLink( &devLinkUnicd );
        if ( !NT_SUCCESS( status ) )
            {
                    DbgPrint((  "IoDeleteSymbolicLink() failed\n" ));
            }
            IoDeleteDevice( pDriverObject->DeviceObject );
        }
}

void DisplayName(PKTHREAD Thread)
{
    PKPROCESS Process = Thread->ApcState.Process;
    PEPROCESS pEprocess = (PEPROCESS)Process;
    DbgPrint("ImageFileName = %s \n",pEprocess->ImageFileName);
    sprintf(OutBuf[Count++],"%s",pEprocess->ImageFileName);
}

void cfunc (void)
{
    ULONG PKHeader=0;
    __asm
    {
        mov PKHeader,ecx  //ecx寄存器是KiReadyThread中的PRKTHREAD参数
    }
    ResumeDestFunction();
    
    if ( PKHeader != 0 && Count < 128 )
    {
        DisplayName((PKTHREAD)PKHeader);    
    }    
}

void HookDestFunction()
{
    DisableWriteProtect(&orgcr0);
    memcpy((char*)OrgDestFunction,JmpMyCode,5);
    EnableWriteProtect(orgcr0);    
}

void ResumeDestFunction()
{
    DisableWriteProtect(&orgcr0);
    memcpy((char*)OrgDestFunction,OrgCode,5);
    EnableWriteProtect(orgcr0);
}

NTSTATUS DeviceIoControlDispatch(
                                 IN  PDEVICE_OBJECT  DeviceObject,
                                 IN  PIRP            pIrp
                                 )
{
    PIO_STACK_LOCATION              irpStack;
    NTSTATUS                        status;
    PVOID                           inputBuffer;
    ULONG                           inputLength;
    PVOID                           outputBuffer;
    ULONG                           outputLength;
    OBJECT_HANDLE_INFORMATION       objHandleInfo;

    status = STATUS_SUCCESS;
    // 取出IOCTL请求代码
    irpStack = IoGetCurrentIrpStackLocation(pIrp);

    switch (irpStack->MajorFunction)
    {
    case IRP_MJ_CREATE :
        DbgPrint("Call IRP_MJ_CREATE\n");
        break;
    case IRP_MJ_CLOSE:
        DbgPrint("Call IRP_MJ_CLOSE\n");
        break;
    case IRP_MJ_DEVICE_CONTROL:
        DbgPrint("IRP_MJ_DEVICE_CONTROL\n");
        inputLength=irpStack->Parameters.DeviceIoControl.InputBufferLength;
        outputLength=irpStack->Parameters.DeviceIoControl.OutputBufferLength;
        switch (irpStack->Parameters.DeviceIoControl.IoControlCode)
        {
            case    IOCTL_PASSBUF:
            {
                RtlCopyMemory(pIrp->UserBuffer, OutBuf, 20*16);
                
                memset(OutBuf,0,128*16);
                Count = 0;
                break;
            }
            default:
                break;
        }

    default:
        DbgPrint("Call IRP_MJ_UNKNOWN\n");
        break;
    }
    pIrp->IoStatus.Status = status;
    pIrp->IoStatus.Information = 0;
    IoCompleteRequest (pIrp, IO_NO_INCREMENT);
    return status;
}

////////////////////////////////
// 1.asm
////////////////////////////////
.386
.model small

.data
_OrgRet dd 0

.code
public _func@0
extrn _cfunc@0:near
extrn _HookDestFunction@0:near
extrn _OrgDestFunction:DWORD

_func@0 proc
    pushad
    call _cfunc@0
    popad
    push eax
    mov eax,[esp+4]
    mov ds:_OrgRet,eax
    pop eax
    mov [esp],retaddr
    jmp _OrgDestFunction
retaddr:
    pushad
    call _HookDestFunction@0
    popad
    jmp ds:_OrgRet
_func@0 endp
END

//////////////////////////////////////////
// app.cpp
//////////////////////////////////////////

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

#define FILE_DEVICE_EVENT  0x8000
#define CTL_CODE( DeviceType, Function, Method, Access ) (                 \
    ((DeviceType) << 16) | ((Access) << 14) | ((Function) << 2) | (Method) \
)

#define FILE_ANY_ACCESS                 0
#define METHOD_BUFFERED                 0
#define FILE_DEVICE_UNKNOWN             0x00000022

#define IOCTL_PASSBUF \
    CTL_CODE(FILE_DEVICE_EVENT, 0x802, METHOD_BUFFERED, FILE_ANY_ACCESS)

int main()
{
       HANDLE      hDevice;    
        bool        status;
       ULONG       dwReturn;
        char        outbuf[129][16];
        hDevice = NULL;
        m_hCommEvent = NULL;
        hDevice = CreateFile( "\\\\.\\MyEvent",
                    GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,
                    FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE,
                    NULL,
                    OPEN_EXISTING,
                    FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,
                    NULL);
        if(hDevice == INVALID_HANDLE_VALUE)
        {
           printf("createfile wrong\n");
           getchar();
           return 0;
        }
    while(1)
    {
        memset(outbuf,0,129*16);
        status =DeviceIoControl(hDevice,
                    IOCTL_PASSBUF,
                    NULL,
                    0,
                    &outbuf,
                    128*16,
                    &dwReturn,NULL);
        if( !status)
        {
            printf("IO wrong+%d\n", GetLastError());
            getchar();
            return 0;
        }
        int c=0;
        while( *((char*)(&outbuf)+c*16) )
        {
            //把csrss.exe和自身进程信息跳过,因为会产生有大量的信息。
            if ( strcmp((char*)(&outbuf)+c*16,"app.exe") && \
                 strcmp((char*)(&outbuf)+c*16,"csrss.exe")  )
                printf("%s\n",(char*)(&outbuf)+c*16);
            c++;
        }
        Sleep(1);
    }
}

试验结果:
......
TTPlayer.exe
System
TTPlayer.exe
vrvmon.exe
TTPlayer.exe
System
System
Explorer.EXE
Explorer.EXE
Explorer.EXE
......
测试,编译环境 2000 Sp4 2000 DDK
没写出线程的隐藏进程代码。不过基本上实现得差不多了,只需要把返回的信息,和Ring3级查询得到的信息进行适时对比就能查出异常进程了。

本人水平有限,如哪里有错误,欢迎高手不吝赐教。
感谢:sinister大哥对小弟的指点及其鼓励
毕业在即将次愚作献给我的母校---重庆科技学院