病毒木马查杀实战第021篇：Ring3层主动防御之编程实现

前言

       我们这次会依据上次的内容，编程实现一个Ring3层的简单的主动防御软件。整个程序使用MFC实现，程序开始监控时，会将DLL程序注入到explorer.exe进程中，这样每当有新的进程创建，程序首先会进行特征码匹配，从而判断目标程序是否为病毒程序，如果是，则进行拦截，反之不拦截。停止监控时，再卸载掉DLL程序。以下就是程序各个部分的代码实现。

 

封装InlineHook类

       对于这次所使用的Hook技术，我打算采取面向对象的方法，用C++封装一个Inline Hook类，便于以后的使用。一般来说，封装的类都有两个文件，一个是类的头文件，另一个是类的实现文件。类名一般都是以字母“C”为开头，表示“Class Name”，因此这里的类名为“CInlineHook”，头文件我起名为“InlineHook.h”，那么类的实现文件就可以命名为“InlineHook.cpp”。首先是类的头文件代码：

#include <windows.h>class CInlineHook{public:        CInlineHook();      // 构造函数，用于初始化        ~CInlineHook();     // 析构函数，用户程序结束后资源的释放        // Hook函数        BOOL Hook(LPSTR pszModuleName, LPSTR pszFuncName, PROC pfnHookFunc);        // 取消Hook函数        void UnHook();// 重新进行Hook函数BOOL ReHook();private:        PROC m_pfnOrig;         // 自定义的函数的地址        BYTE m_bOldBytes[5];    // 原始函数入口代码        BYTE m_bNewBytes[5];    // 构造的跳转指令的代码};

       头文件中主要是声明一些需要使用的函数与变量，代码中已给出了相应的注释。接下来是类的实现文件（InlineHook.cpp）的代码：

#include "stdafx.h"#include "InlineHook.h"CInlineHook::CInlineHook(){        // 对成员变量的初始化        m_pfnOrig = NULL;        ZeroMemory(m_bOldBytes, 5);        ZeroMemory(m_bNewBytes, 5);}CInlineHook::~CInlineHook(){        // 取消Hook        UnHook();}//挂钩函数，参数依次为模块名称、函数名称以及自定义的钩子函数BOOL CInlineHook::Hook(LPSTR pszModuleName, LPSTR pszFuncName, PROC pfnHookFunc){        BOOL bRet = FALSE;            // 获取指定模块中函数的地址        m_pfnOrig = (PROC)GetProcAddress(GetModuleHandle(pszModuleName), pszFuncName);        if ( m_pfnOrig != NULL )        {                // 保存该地址处前5个字节的内容                DWORD dwNum = 0;                ReadProcessMemory(GetCurrentProcess(), m_pfnOrig, m_bOldBytes, 5, &dwNum);                // 构造JMP指令，"\xe9"为jmp的Opcode                m_bNewBytes[0] = '\xe9';                    // pfnHookFunc是Hook后的地址，m_pfnOrig是原来的地址，5是指令长度                *(DWORD *)(m_bNewBytes + 1) = (DWORD)pfnHookFunc - (DWORD)m_pfnOrig - 5;                // 将构造好的地址写入该地址处                WriteProcessMemory(GetCurrentProcess(), m_pfnOrig, m_bNewBytes, 5, &dwNum);                bRet = TRUE;        }            return bRet;}//取消函数的挂钩void CInlineHook::UnHook(){        if ( m_pfnOrig != 0 )        {                DWORD dwNum = 0;                WriteProcessMemory(GetCurrentProcess(), m_pfnOrig, m_bOldBytes, 5, &dwNum);        }}//重新对函数进行挂钩  BOOL CInlineHook::ReHook()  {          BOOL bRet = FALSE;            if ( m_pfnOrig != 0 )          {                  DWORD dwNum = 0;                  WriteProcessMemory(GetCurrentProcess(), m_pfnOrig, m_bNewBytes, 5, &dwNum);                    bRet = TRUE;          }            return bRet;  }

       以上就是整个InlineHook的封装，代码非常简单，这里不再赘述，利用它可以很容易地实现对函数的Hook。

 

编写DLL程序

       这里需要创建一个简单的Win32 DynamicLink Library项目：

图1

       并把上面编写的“InlineHook.h”和“InlineHook.cpp”加入该项目中：

图2

       然后在源文件中新建一个名为HookCreateProcess.cpp的文件，添加如下代码：

// HookCreateProcess.cpp : Defines the entry point for the DLL application.//#include "stdafx.h"#include "InlineHook.h"#include "windows.h"#define NAMELEN 20#define SIGNLEN 32typedef struct SIGN{    char szVirusName[NAMELEN];LONG lFileOffset;BYTE bVirusSign[SIGNLEN+1];}_SIGN, *PSIGN;// 病毒程序的特征码SIGN Sign[2] ={{        // setup.exe        "setup.exe",        0x0C040,        "\x2a\x2a\x2a\xce\xe4\x2a\xba\xba\x2a\xc4\xd0\x2a\xc9\xfa\x2a\xb8"\"\xd0\x2a\xc8\xbe\x2a\xcf\xc2\x2a\xd4\xd8\x2a\xd5\xdf\x2a\x2a\x2a"},{        // unpacked.exe        "unpacked.exe",        0x1920,        "\x13\x8b\x45\xf0\xe8\x00\x00\x00\x00\x81\x04\x24\xd7\x86\x00\x00"\"\xff\xd0\xeb\x11\x6a\x10\x68\x30\x80\x40\x00\xff\x75\xfc\x53\xff"}};// 特征码检测函数BOOL CheckSig(LPCWSTR FilePath){    DWORD dwSigNum = 0;    DWORD dwNum = 0;BYTE  buffer[SIGNLEN+1];int i;HANDLE hFile = NULL;    hFile = CreateFileW(FilePath,                       GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,                       FILE_SHARE_READ,                       NULL,                       OPEN_EXISTING,                       FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,                       NULL);    for(i=0; i <= 1; i++){        // 将待检测程序的文件指针指向特征码的偏移位置SetFilePointer(hFile, Sign[i].lFileOffset, NULL, FILE_BEGIN);// 读取目标程序指定偏移位置的特征码ReadFile(hFile, buffer, sizeof(buffer), &dwNum, NULL);        // 特征码的比对        if(memcmp(Sign[i].bVirusSign, buffer, SIGNLEN) == 0){CloseHandle(hFile);            return TRUE;}}CloseHandle(hFile);return FALSE;}// 创建一个名为CreateProcessHook的CInlineHook类CInlineHook CreateProcessHook;// 我们实现的Hook函数BOOLWINAPIMyCreateProcessW(    LPCWSTR               lpApplicationName,    LPWSTR                lpCommandLine,    LPSECURITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes,    LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,    BOOL                  bInheritHandles,    DWORD                 dwCreationFlags,    LPVOID                lpEnvironment,    LPCWSTR               lpCurrentDirectory,    LPSTARTUPINFOW        lpStartupInfo,    LPPROCESS_INFORMATION lpProcessInformation    ){    BOOL bRet = FALSE;    if ( !CheckSig(lpApplicationName) )    {        // 如果经过特征码匹配，目标程序不是病毒，则卸载钩子，执行程序，再安装钩子CreateProcessHook.UnHook();        bRet = CreateProcessW(lpApplicationName,                        lpCommandLine,                        lpProcessAttributes,                        lpThreadAttributes,                        bInheritHandles,                        dwCreationFlags,                        lpEnvironment,                        lpCurrentDirectory,                        lpStartupInfo,                        lpProcessInformation);         CreateProcessHook.ReHook();    }     else    {        // 如果经过特征码匹配，目标程序是病毒，则进行拦截MessageBox(NULL, "您启动的程序是病毒，已经被拦截！", "重要提示", MB_OK);    }        return bRet;}BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule,                       DWORD  ul_reason_for_call,                       LPVOID lpReserved                      ){    switch ( ul_reason_for_call )    {    case DLL_PROCESS_ATTACH:        {            // Hook CreateProcessW()函数            CreateProcessHook.Hook("kernel32.dll",                "CreateProcessW",                (PROC)MyCreateProcessW);            break;        }    case DLL_PROCESS_DETACH:        {            CreateProcessHook.UnHook();            break;        }    }        return TRUE;}

       上述程序在编译运行后，就会生成我们所需要的DLL文件。其原理是钩取成功后，每次遇到CreateProcess()函数，都会解析它的第一个参数，获取所要启动的程序完整路径，然后利用之前讲过的特征码的匹配方式进行匹配，以判定目标程序是否安全。如果遇到病毒程序，则进行拦截，使其无法运行，正常程序则放行。

 

程序界面的制作

       程序使用MFC实现，界面中只有两个按钮：

图3

       然后为这两个按钮分别添加两个变量：

图4

       我们希望在程序运行时，“开启监控”按钮是可用状态，而“关闭监控”是不可用的状态，因此需要在BOOL CSimpleHIPSDlg::OnInitDialog()中添加如下代码：

图5

 

“开启监控”按钮代码的编写

       “开启监控”按钮的功能是首先需要获取欲注入的DLL程序的完整路径，也就是在当前目录中。之后需要查找当前进程中是否存在explorer.exe进程，并获取其PID值，之后就可以利用该PID值进行DLL的注入了。而DLL注入的流程，已在上次讲过。完整代码如下：

void CSimpleHIPSDlg::OnButtonOn() {// TODO: Add your control notification handler code hereBOOL  bRet  = FALSE;DWORD dwPid = 0;// 获取欲注入的DLL文件的完整路径char *szDllName = getcwd(NULL, 0);    strcat(szDllName, "\\HookCreateProcess.dll");// 查找explorer.exe进程，获取其PID值bRet = FindTargetProcess("explorer.exe", &dwPid);    // 如果找到explorer.exe进程，则注入DLLif(bRet == TRUE){// 利用PID值，获取进程的句柄    HANDLE hProcess = OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS, FALSE, dwPid);    if(hProcess == NULL){    AfxMessageBox("进程打开失败!");    return;}    // 长度为DLL名称的长度加上字符终止符    int nDllLen = strlen(szDllName) + sizeof(char);    // 申请内存空间    PVOID pDllAddr = VirtualAllocEx( hProcess,        // process to allocate memory                                 NULL,            // desired starting address     nDllLen,         // size of region to allocate     MEM_COMMIT,      // type of allocation     PAGE_READWRITE); // type of access protection    if(pDllAddr == NULL){    AfxMessageBox("申请内存区域失败!");    CloseHandle(hProcess);    return;}    DWORD dwWriteNum = 0;    if (!WriteProcessMemory(hProcess, pDllAddr, szDllName, nDllLen, &dwWriteNum)){            AfxMessageBox("进程写入失败!");            // 失败就释放原先申请的内存区域，撤销内存页的提交状态            VirtualFreeEx(hProcess, pDllAddr, nDllLen, MEM_DECOMMIT);            return;}    // 获取LoadLibraryA的地址    FARPROC pFunAddr = GetProcAddress(GetModuleHandle("kernel32.dll"), "LoadLibraryA");        // 创建远程线程    HANDLE hThread = CreateRemoteThread(hProcess, // handle to process            NULL,                             // SD            0,                                // initial stack size            (LPTHREAD_START_ROUTINE)pFunAddr, // thread function            pDllAddr,                         // thread argument            0,                                // creation option                NULL);                            // thread identifier    if (hThread == NULL){            AfxMessageBox("创建远程线程失败!");            // 释放原先申请的内存区域，撤销内存页的提交状态            VirtualFreeEx(hProcess, pDllAddr, nDllLen, MEM_DECOMMIT);            return;}    AfxMessageBox("监控成功开启!");        m_BtnOn.EnableWindow(FALSE);m_BtnOff.EnableWindow(TRUE);        // 等待线程退出        WaitForSingleObject(hThread, INFINITE);        // 释放原先申请的内存区域 撤销内存页的提交状态        VirtualFreeEx(hProcess, pDllAddr, nDllLen, MEM_DECOMMIT);        //关闭句柄        CloseHandle(hThread);    CloseHandle(hProcess);}    // 如果未找到explorer.exe进程，则进行提示else{AfxMessageBox("未找到explorer.exe进程，监控失败！");return;}}

       上述程序中使用了查找指定进程的函数FindTargetProcess()，它与之前所讲的“熊猫烧香专杀工具”中的代码是一致的，这里不再赘述。因为程序使用了getcwd()函数获取当前路径，所以需要添加头文件direct.h，而为了实现进程的遍历，又需要包含头文件Tlhelp32.h。

 

“关闭监控”按钮代码的编写

       “关闭监控”按钮的功能是查找explorer.exe进程中是否含有我们所注入的HookCreateProcess.dll文件，如果有，则将其卸载掉。为了保险起见，还需要先进行提升权限的操作。提升权限的代码与之前所讲的“熊猫烧香专杀工具”中的代码是一致的，这里不再赘述。完整的代码如下：

void CSimpleHIPSDlg::OnButtonOff() {// TODO: Add your control notification handler code here    BOOL  flag  = FALSE;DWORD dwPid = 0;char  *szDllName = "HookCreateProcess.dll";// 提升权限EnableDebugPrivilege(SE_DEBUG_NAME);// 查找explorer.exe进程，获取其PID值FindTargetProcess("explorer.exe", &dwPid);// 获取系统运行模块的列表    HANDLE hSnap = CreateToolhelp32Snapshot(TH32CS_SNAPMODULE, dwPid);    MODULEENTRY32 Me32 = { 0 };    Me32.dwSize = sizeof(MODULEENTRY32);    // 检索与进程相关联的第一个模块的信息    BOOL bRet = Module32First(hSnap, &Me32);    while ( bRet )    {        // 查找所注入的DLL        if ( strcmp(Me32.szModule, szDllName) == 0 )        {            flag = TRUE;break;        }        //检索下一个模块信息        bRet = Module32Next(hSnap, &Me32);    }    if (flag == FALSE)    {    AfxMessageBox("找不到相应的模块!");        return;    }    CloseHandle(hSnap);    HANDLE hProcess = OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS, FALSE, dwPid);    if ( hProcess == NULL )    {        AfxMessageBox("进程打开失败!");return ;    }    FARPROC pFunAddr = GetProcAddress(GetModuleHandle("kernel32.dll"), "FreeLibrary");        HANDLE hThread = CreateRemoteThread(hProcess,                        NULL,                        0,                        (LPTHREAD_START_ROUTINE)pFunAddr,                        Me32.hModule,                        0,                        NULL);if (hThread == NULL)    {        AfxMessageBox("创建远程线程失败!");        return;    }AfxMessageBox("监控成功关闭!");m_BtnOn.EnableWindow(TRUE);m_BtnOff.EnableWindow(FALSE);    //等待线程退出    WaitForSingleObject(hThread, INFINITE);        CloseHandle(hThread);    CloseHandle(hProcess);}

       至此，所有程序编写完毕。

 

主动防御程序的测试

       我们将主动防御程序与准备注入的DLL程序放置在同一目录中，运行主动防御程序，此时“关闭监控”按钮是不可用的状态：

图6

       然后我们可以利用ProcessExplorer来协助我们进行观察。点击“开始监控”，可以发现在explorer.exe进程中，多出了一个名为HookCreateProcess.dll的文件，说明我们的注入是成功的，而且“开启监控”按钮也处于了不可用的状态：

图7

       此时可以尝试一下运行setup.exe以及unpacked.exe这两个病毒程序：

图8

       我们的主动防御系统都能够成功地将病毒程序拦截，而正常程序则会被主动放行，说明我们的程序达到了预期的目的。而点击“关闭监控”，通过Process Explorer可知，DLL文件已经被卸载掉了，也就说明，我们的程序很好地完成了相应的功能。

 

小结

       我们这次所讨论的主动防御程序还是比较简陋的，也只能够防范特征库中所包含的病毒，而对于未知病毒则无能为力了，这就是利用特征库查毒的局限性。其实大家可以在我们的代码的基础上进行功能的完善，通过对各种各样的API函数的钩取，来保护我们的系统免受侵害。也希望这次的程序能够起到抛砖引玉的作用，使大家有所收获。