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创建SvcHost.exe调用的服务原理与实践
常识技巧
2005-01-13 12:24
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1. 多个服务共享一个Svchost.exe进程利与弊
windows 系统服务分为独立进程和共享进程两种， 在windows NT时只有服务器管理器SCM（Services.exe）有多个共享服务，随着系统内置服务的增加，在windows 2000中ms又把很多服务做成共享方式，由svchost.exe启动。 windows 2000一般有2个svchost进程， 一个是RPCSS（Remote Procedure Call）服务进程，另外一个则是由很多服务共享的一个svchost.exe。 而 在windows XP中，则一般有4个以上的svchost.exe服务进程，windows 2003 server中则更多，可以看出把更多的系统内置服务以共享进程方式由svchost启动是ms的一个趋势。这样做在一定程度上减少了系统资源的消耗，不 过也带来一定的不稳定因素，因为任何一个共享进程的服务因为错误退出进程就会导致整个进程中的所有服务都退出。另外就是有一点安全隐患，首先要介绍一下 svchost.exe的实现机制。
2. Svchost原理
Svchost本身只是作为服务宿主，并不实现任何服务功能，需要Svchost启动的服务以动态链接库形式实现，在安装这些服务时，把服务的可执行程序指向svchost，启动这些服务时由svchost调用相应服务的动态链接库来启动服务。
那么svchost如何知道某一服务是由哪个动态链接库负责呢？这不是由服务的可执行程序路径中的参数部分提供的，而是服务在注册表中的参数设置的，注册 表中服务下边有一个Parameters子键其中的ServiceDll表明该服务由哪个动态链接库负责。并且所有这些服务动态链接库都必须要导出一个 ServiceMain()函数，用来处理服务任务。
例如rpcss（Remote Procedure Call）在注册表中的位置是 HKEY_LOCAL_MACHINE/SYSTEM/CurrentControlSet/Services/RpcSs，它的参数子键Parameters里有这样一项：
"ServiceDll"=REG_EXPAND_SZ:"%SystemRoot%/system32/rpcss.dll"
当启动rpcss服务时，svchost就会调用rpcss.dll，并且执行其ServiceMain()函数执行具体服务。
既然这些服务是使用共享进程方式由svchost启动的，为什么系统中会有多个svchost进程呢？ms把这些服务分为几组，同组服务共享一个svchost进程，不同组服务使用多个svchost进程，组的区别是由服务的可执行程序后边的参数决定的。
例如rpcss在注册表中 HKEY_LOCAL_MACHINE/SYSTEM/CurrentControlSet/Services/RpcSs 有这样一项：
"ImagePath"=REG_EXPAND_SZ:"%SystemRoot%/system32/svchost -k rpcss"
因此rpcss就属于rpcss组，这在服务管理控制台也可以看到。
svchost 的所有组和组内的所有服务都在注册表的如下位置： HKEY_LOCAL_MACHINE/SOFTWARE/Microsoft/Windows NT/CurrentVersion/Svchost，例如windows 2000共有4组rpcss、netsvcs、wugroup、BITSgroup，其中最多的就是 netsvcs=REG_MULTI_SZ:EventSystem.Ias.Iprip.Irmon.Netman.Nwsapagent.Rasauto.Rasman.Remoteaccess.SENS.Sharedaccess.Tapisrv.Ntmssvc.wzcsvc..
在启动一个svchost.exe负责的服务时，服务管理器如果遇到可执行程序内容ImagePath已经存在于服务管理器的映象库中，就不在启动第2个进程svchost，而是直接启动服务。这样就实现了多个服务共享一个svchost进程。
3. Svchost代码
现在我们基本清楚svchost的原理了，但是要自己写一个DLL形式的服务，由svchost来启动，仅有上边的信息还有些问题不是很清楚。比如我们在 导出的ServiceMain()函数中接收的参数是ANSI还是Unicode？我们是否需要调用 RegisterServiceCtrlHandler和StartServiceCtrlDispatcher来注册服务控制及调度函数？
这些问题要通过查看svchost代码获得。下边的代码是windows 2000+ service pack 4 的svchost反汇编片段，可以看出svchost程序还是很简单的。
主函数首先调用ProcCommandLine()对命令行进行分析，获得要启动的服务组，然后调用SvcHostOptions()查询该服务组的选项 和服务组的所有服务，并使用一个数据结构 svcTable 来保存这些服务及其服务的DLL，然后调用PrepareSvcTable() 函数创建SERVICE_TABLE_ENTRY 结构，把所有处理函数SERVICE_MAIN_FUNCTION 指向自己的一个函数FuncServiceMain()，最后调用API StartServiceCtrlDispatcher() 注册这些服务的调度函数。
由于svchost已经调用了StartServiceCtrlDispatcher来服务调度函数，因此我们在实现DLL实现时就不用了，这主要是因为 一个进程只能调用一次StartServiceCtrlDispatcher API。但是需要用 RegisterServiceCtrlHandler 来注册响应控制请求的函数。最后我们的DLL接收的都是unicode字符串。
由于这种服务启动后由svchost加载，不增加新的进程，只是svchost的一个DLL，而且一般进行审计时都不会去 HKEY_LOCAL_MACHINE/SOFTWARE/Microsoft/Windows NT/CurrentVersion/Svchost 检查服务组是否变化，就算去检查，也不一定能发现异常，因此如果添加一个这样的DLL后门，伪装的好，是比较隐蔽的。
4. 安装服务与设置
要通过svchost调用来启动的服务，就一定要在HKEY_LOCAL_MACHINE/SOFTWARE/Microsoft/Windows NT/CurrentVersion/Svchost下有该服务名，这可以通过如下方式来实现：
1） 添加一个新的服务组，在组里添加服务名
2） 在现有组里添加服务名
3） 直接使用现有服务组里的一个服务名，但本机没有安装的服务
4） 修改现有服务组里的现有服务，把它的ServiceDll指向自己
其中前两种可以被正常服务使用，如使用第1种方式，启动其服务要创建新的svchost进程；第2种方式如果该组服务已经运行，安装后不能立刻启动服务， 因为svchost启动后已经把该组信息保存在内存里，并调用API StartServiceCtrlDispatcher() 为该组所有服务注册了调度处理函数，新增加的服务不能再注册调度处理函数，需要重起计算机或者该组的svchost进程。而后两种可能被后门使用，尤其是 最后一种，没有添加服务，只是改了注册表里一项设置，从服务管理控制台又看不出来，如果作为后门还是很隐蔽的。比如EventSystem服务，缺省是指 向es.dll，如果把ServiceDll改为EventSystem.dll就很难发现。
因此服务的安装除了调用CreateService()创建服务之外，还需要设置服务的ServiceDll，如果使用前2种还要设置svchost的注册表选项，在卸载时也最好删除增加的部分。
具体代码参见后边的附例（使用的是方法3）。
注： ImagePath 和ServiceDll 是ExpandString不是普通字符串。因此如果使用.reg文件安装时要注意。
5. DLL服务实现
DLL程序的编写比较简单，只要实现一个ServiceMain()函数和一个服务控制程序，在ServiceMain()函数里用RegisterServiceCtrlHandler()注册服务控制程序，并设置服务的运行状态就可以了。
另外，因为此种服务的安装除了正常的CreateService()之外，还要进行其他设置，因此最好实现安装和卸载函数。
为了方便安装，实现的代码提供了InstallService()函数进行安装，这个函数可以接收服务名作为参数（如果不提供参数，就使用缺省的 iprip），如果要安装的服务不在svchost的netsvcs组里安装就会失败；如果要安装的服务已经存在，安装也会失败；安装成功后程序会配置服 务的ServiceDll为当前Dll。提供的UninstallService()函数，可以删除任何函数而没有进行任何检查。
为了方便使用rundll32.exe进行安装，还提供了RundllInstallA()和RundllUninstallA()分别调用InstallService()及UninstallService()。因为rundll32.exe使用的函数原型是：
void CALLBACK FunctionName(
HWND hwnd, // handle to owner window
HINSTANCE hinst, // instance handle for the DLL
LPTSTR lpCmdLine, // string the DLL will parse
int nCmdShow // show state
);
对应的命令行是rundll32 DllName,FunctionName [Arguments]
DLL服务本身只是创建一个进程，该程序命令行就是启动服务时提供的第一个参数，如果未指定就使用缺省的svchostdll.exe。启动服务时如果提供第二个参数，创建的进程就是和桌面交互的。
具体代码参见后边的附例8，源代码和DLL文件请到http://www.binglesite.net下载。
//main service process function
void __stdcall ServiceMain( int argc, wchar_t* argv[] );
//report service stat to the service control manager
int TellSCM( DWORD dwState, DWORD dwExitCode, DWORD dwProgress );
//service control handler, call back by service control manager
void __stdcall ServiceHandler( DWORD dwCommand );
//RealService just create a process
int RealService(char *cmd, int bInteract);
//Install this dll as a Service host by svchost.exe, service name is given by caller
int InstallService(char *name);
//unInstall a Service, be CARE FOR call this to delete a service
int UninstallService(char *name);
//Install this dll as a Service host by svchost.exe, used by RUNDLL32.EXE to call
void CALLBACK RundllInstallA(HWND hwnd, HINSTANCE hinst, char *param, int nCmdShow);
//unInstall a Service used by RUNDLL32.EXE to call, be CARE FOR call this to delete a service
void CALLBACK RundllUninstallA(HWND hwnd, HINSTANCE hinst, char *param, int nCmdShow);
//output the debug infor into log file(or stderr if a console program call me) & DbgPrint
void OutputString( char *lpFmt, ... );
6. 代码使用
C:/>tlist -s
0 System Process
8 System
240 services.exe Svcs: Browser,Dhcp,dmserver,Dnscache,Eventlog,lanmanserver,lanmanworkstation, LmHosts,PlugPlay,ProtectedStorage,TrkWks,Wmi
504 svchost.exe Svcs: RpcSs
1360 svchost.exe Svcs: EventSystem,Netman,RasMan,SENS,TapiSrv
C:/>rundll32 svchostdll.dll,RundllInstall abcd
SvcHostDLL: DllMain called DLL_PROCESS_ATTACH
you specify service name not in Svchost/netsvcs, must be one of following:
- EventSystem
- Ias
- Iprip
- Irmon
- Netman
- Nwsapagent
- Rasauto
- Rasman
- Remoteaccess
- SENS
- Sharedaccess
- Tapisrv
- Ntmssvc
- wzcsvc
C:/>rundll32 svchostdll.dll,RundllInstall IPRIP
SvcHostDLL: DllMain called DLL_PROCESS_ATTACH
CreateService(IPRIP) SUCCESS. Config it
Config service IPRIP ok.
C:/>sc start iprip "cmd /k whoami" 1
NT AUTHORITY/SYSTEM
SvcHostDLL: ServiceMain(3, IPRIP) called
SvcHostDLL: RealService called 'cmd /k whoami' Interact
SvcHostDLL: CreateProcess(cmd /k whoami) to 640
C:/>tlist -s
0 System Process
8 System
240 services.exe Svcs: Browser,Dhcp,dmserver,Dnscache,Eventlog,lanmanserver,lanmanworkstation, LmHosts,PlugPlay,ProtectedStorage,TrkWks,Wmi
504 svchost.exe Svcs: RpcSs
640 cmd.exe Title: C:/WINNT/System32/cmd.exe
1360 svchost.exe Svcs: EventSystem,Netman,RasMan,SENS,TapiSrv,IPRIP
C:/>net stop iprip
The IPRIP service was stopped successfully.
C:/>rundll32 svchostdll.dll,RundllUninstall iprip
DeleteService(IPRIP) SUCCESS.
windows 系统服务分为独立进程和共享进程两种， 在windows NT时只有服务器管理器SCM（Services.exe）有多个共享服务，随着系统内置服务的增加，在windows 2000中ms又把很多服务做成共享方式，由svchost.exe启动。 windows 2000一般有2个svchost进程， 一个是RPCSS（Remote Procedure Call）服务进程，另外一个则是由很多服务共享的一个svchost.exe。 而 在windows XP中，则一般有4个以上的svchost.exe服务进程，windows 2003 server中则更多，可以看出把更多的系统内置服务以共享进程方式由svchost启动是ms的一个趋势。这样做在一定程度上减少了系统资源的消耗，不 过也带来一定的不稳定因素，因为任何一个共享进程的服务因为错误退出进程就会导致整个进程中的所有服务都退出。另外就是有一点安全隐患，首先要介绍一下 svchost.exe的实现机制。
2. Svchost原理
Svchost本身只是作为服务宿主，并不实现任何服务功能，需要Svchost启动的服务以动态链接库形式实现，在安装这些服务时，把服务的可执行程序指向svchost，启动这些服务时由svchost调用相应服务的动态链接库来启动服务。
那么svchost如何知道某一服务是由哪个动态链接库负责呢？这不是由服务的可执行程序路径中的参数部分提供的，而是服务在注册表中的参数设置的，注册 表中服务下边有一个Parameters子键其中的ServiceDll表明该服务由哪个动态链接库负责。并且所有这些服务动态链接库都必须要导出一个 ServiceMain()函数，用来处理服务任务。
例如rpcss（Remote Procedure Call）在注册表中的位置是 HKEY_LOCAL_MACHINE/SYSTEM/CurrentControlSet/Services/RpcSs，它的参数子键Parameters里有这样一项：
"ServiceDll"=REG_EXPAND_SZ:"%SystemRoot%/system32/rpcss.dll"
当启动rpcss服务时，svchost就会调用rpcss.dll，并且执行其ServiceMain()函数执行具体服务。
既然这些服务是使用共享进程方式由svchost启动的，为什么系统中会有多个svchost进程呢？ms把这些服务分为几组，同组服务共享一个svchost进程，不同组服务使用多个svchost进程，组的区别是由服务的可执行程序后边的参数决定的。
例如rpcss在注册表中 HKEY_LOCAL_MACHINE/SYSTEM/CurrentControlSet/Services/RpcSs 有这样一项：
"ImagePath"=REG_EXPAND_SZ:"%SystemRoot%/system32/svchost -k rpcss"
因此rpcss就属于rpcss组，这在服务管理控制台也可以看到。
svchost 的所有组和组内的所有服务都在注册表的如下位置： HKEY_LOCAL_MACHINE/SOFTWARE/Microsoft/Windows NT/CurrentVersion/Svchost，例如windows 2000共有4组rpcss、netsvcs、wugroup、BITSgroup，其中最多的就是 netsvcs=REG_MULTI_SZ:EventSystem.Ias.Iprip.Irmon.Netman.Nwsapagent.Rasauto.Rasman.Remoteaccess.SENS.Sharedaccess.Tapisrv.Ntmssvc.wzcsvc..
在启动一个svchost.exe负责的服务时，服务管理器如果遇到可执行程序内容ImagePath已经存在于服务管理器的映象库中，就不在启动第2个进程svchost，而是直接启动服务。这样就实现了多个服务共享一个svchost进程。
3. Svchost代码
现在我们基本清楚svchost的原理了，但是要自己写一个DLL形式的服务，由svchost来启动，仅有上边的信息还有些问题不是很清楚。比如我们在 导出的ServiceMain()函数中接收的参数是ANSI还是Unicode？我们是否需要调用 RegisterServiceCtrlHandler和StartServiceCtrlDispatcher来注册服务控制及调度函数？
这些问题要通过查看svchost代码获得。下边的代码是windows 2000+ service pack 4 的svchost反汇编片段，可以看出svchost程序还是很简单的。
主函数首先调用ProcCommandLine()对命令行进行分析，获得要启动的服务组，然后调用SvcHostOptions()查询该服务组的选项 和服务组的所有服务，并使用一个数据结构 svcTable 来保存这些服务及其服务的DLL，然后调用PrepareSvcTable() 函数创建SERVICE_TABLE_ENTRY 结构，把所有处理函数SERVICE_MAIN_FUNCTION 指向自己的一个函数FuncServiceMain()，最后调用API StartServiceCtrlDispatcher() 注册这些服务的调度函数。
由于svchost已经调用了StartServiceCtrlDispatcher来服务调度函数，因此我们在实现DLL实现时就不用了，这主要是因为 一个进程只能调用一次StartServiceCtrlDispatcher API。但是需要用 RegisterServiceCtrlHandler 来注册响应控制请求的函数。最后我们的DLL接收的都是unicode字符串。
由于这种服务启动后由svchost加载，不增加新的进程，只是svchost的一个DLL，而且一般进行审计时都不会去 HKEY_LOCAL_MACHINE/SOFTWARE/Microsoft/Windows NT/CurrentVersion/Svchost 检查服务组是否变化，就算去检查，也不一定能发现异常，因此如果添加一个这样的DLL后门，伪装的好，是比较隐蔽的。
4. 安装服务与设置
要通过svchost调用来启动的服务，就一定要在HKEY_LOCAL_MACHINE/SOFTWARE/Microsoft/Windows NT/CurrentVersion/Svchost下有该服务名，这可以通过如下方式来实现：
1） 添加一个新的服务组，在组里添加服务名
2） 在现有组里添加服务名
3） 直接使用现有服务组里的一个服务名，但本机没有安装的服务
4） 修改现有服务组里的现有服务，把它的ServiceDll指向自己
其中前两种可以被正常服务使用，如使用第1种方式，启动其服务要创建新的svchost进程；第2种方式如果该组服务已经运行，安装后不能立刻启动服务， 因为svchost启动后已经把该组信息保存在内存里，并调用API StartServiceCtrlDispatcher() 为该组所有服务注册了调度处理函数，新增加的服务不能再注册调度处理函数，需要重起计算机或者该组的svchost进程。而后两种可能被后门使用，尤其是 最后一种，没有添加服务，只是改了注册表里一项设置，从服务管理控制台又看不出来，如果作为后门还是很隐蔽的。比如EventSystem服务，缺省是指 向es.dll，如果把ServiceDll改为EventSystem.dll就很难发现。
因此服务的安装除了调用CreateService()创建服务之外，还需要设置服务的ServiceDll，如果使用前2种还要设置svchost的注册表选项，在卸载时也最好删除增加的部分。
具体代码参见后边的附例（使用的是方法3）。
注： ImagePath 和ServiceDll 是ExpandString不是普通字符串。因此如果使用.reg文件安装时要注意。
5. DLL服务实现
DLL程序的编写比较简单，只要实现一个ServiceMain()函数和一个服务控制程序，在ServiceMain()函数里用RegisterServiceCtrlHandler()注册服务控制程序，并设置服务的运行状态就可以了。
另外，因为此种服务的安装除了正常的CreateService()之外，还要进行其他设置，因此最好实现安装和卸载函数。
为了方便安装，实现的代码提供了InstallService()函数进行安装，这个函数可以接收服务名作为参数（如果不提供参数，就使用缺省的 iprip），如果要安装的服务不在svchost的netsvcs组里安装就会失败；如果要安装的服务已经存在，安装也会失败；安装成功后程序会配置服 务的ServiceDll为当前Dll。提供的UninstallService()函数，可以删除任何函数而没有进行任何检查。
为了方便使用rundll32.exe进行安装，还提供了RundllInstallA()和RundllUninstallA()分别调用InstallService()及UninstallService()。因为rundll32.exe使用的函数原型是：
void CALLBACK FunctionName(
HWND hwnd, // handle to owner window
HINSTANCE hinst, // instance handle for the DLL
LPTSTR lpCmdLine, // string the DLL will parse
int nCmdShow // show state
);
对应的命令行是rundll32 DllName,FunctionName [Arguments]
DLL服务本身只是创建一个进程，该程序命令行就是启动服务时提供的第一个参数，如果未指定就使用缺省的svchostdll.exe。启动服务时如果提供第二个参数，创建的进程就是和桌面交互的。
具体代码参见后边的附例8，源代码和DLL文件请到http://www.binglesite.net下载。
//main service process function
void __stdcall ServiceMain( int argc, wchar_t* argv[] );
//report service stat to the service control manager
int TellSCM( DWORD dwState, DWORD dwExitCode, DWORD dwProgress );
//service control handler, call back by service control manager
void __stdcall ServiceHandler( DWORD dwCommand );
//RealService just create a process
int RealService(char *cmd, int bInteract);
//Install this dll as a Service host by svchost.exe, service name is given by caller
int InstallService(char *name);
//unInstall a Service, be CARE FOR call this to delete a service
int UninstallService(char *name);
//Install this dll as a Service host by svchost.exe, used by RUNDLL32.EXE to call
void CALLBACK RundllInstallA(HWND hwnd, HINSTANCE hinst, char *param, int nCmdShow);
//unInstall a Service used by RUNDLL32.EXE to call, be CARE FOR call this to delete a service
void CALLBACK RundllUninstallA(HWND hwnd, HINSTANCE hinst, char *param, int nCmdShow);
//output the debug infor into log file(or stderr if a console program call me) & DbgPrint
void OutputString( char *lpFmt, ... );
6. 代码使用
C:/>tlist -s
0 System Process
8 System
240 services.exe Svcs: Browser,Dhcp,dmserver,Dnscache,Eventlog,lanmanserver,lanmanworkstation, LmHosts,PlugPlay,ProtectedStorage,TrkWks,Wmi
504 svchost.exe Svcs: RpcSs
1360 svchost.exe Svcs: EventSystem,Netman,RasMan,SENS,TapiSrv
C:/>rundll32 svchostdll.dll,RundllInstall abcd
SvcHostDLL: DllMain called DLL_PROCESS_ATTACH
you specify service name not in Svchost/netsvcs, must be one of following:
- EventSystem
- Ias
- Iprip
- Irmon
- Netman
- Nwsapagent
- Rasauto
- Rasman
- Remoteaccess
- SENS
- Sharedaccess
- Tapisrv
- Ntmssvc
- wzcsvc
C:/>rundll32 svchostdll.dll,RundllInstall IPRIP
SvcHostDLL: DllMain called DLL_PROCESS_ATTACH
CreateService(IPRIP) SUCCESS. Config it
Config service IPRIP ok.
C:/>sc start iprip "cmd /k whoami" 1
NT AUTHORITY/SYSTEM
SvcHostDLL: ServiceMain(3, IPRIP) called
SvcHostDLL: RealService called 'cmd /k whoami' Interact
SvcHostDLL: CreateProcess(cmd /k whoami) to 640
C:/>tlist -s
0 System Process
8 System
240 services.exe Svcs: Browser,Dhcp,dmserver,Dnscache,Eventlog,lanmanserver,lanmanworkstation, LmHosts,PlugPlay,ProtectedStorage,TrkWks,Wmi
504 svchost.exe Svcs: RpcSs
640 cmd.exe Title: C:/WINNT/System32/cmd.exe
1360 svchost.exe Svcs: EventSystem,Netman,RasMan,SENS,TapiSrv,IPRIP
C:/>net stop iprip
The IPRIP service was stopped successfully.
C:/>rundll32 svchostdll.dll,RundllUninstall iprip
DeleteService(IPRIP) SUCCESS.