SSDT Hook的妙用－对抗ring0 inline hook

标 题: 【原创】SSDT Hook的妙用－对抗ring0 inline hook
作 者: 堕落天才
时 间: 2007-03-10,15:18
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*标题:【原创】SSDT Hook的妙用－对抗ring0 inline hook  *
*作者:堕落天才                                        *
*日期:2007年3月10号                                   *
*声明:本文章的目的仅为技术交流讨论                    *
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1,SSDT
     SSDT即系统服务描述符表，它的结构如下(参考《Undocument Windows 2000 Secretes》第二章):
     typedef struct _SYSTEM_SERVICE_TABLE
     {
       PVOID   ServiceTableBase;        //这个指向系统服务函数地址表
       PULONG  ServiceCounterTableBase;
       ULONG   NumberOfService;         //服务函数的个数,NumberOfService*4 就是整个地址表的大小
       ULONG   ParamTableBase;
     }SYSTEM_SERVICE_TABLE,*PSYSTEM_SERVICE_TABLE;   
     
     typedef struct _SERVICE_DESCRIPTOR_TABLE
     {
       SYSTEM_SERVICE_TABLE   ntoskrnel;  //ntoskrnl.exe的服务函数
       SYSTEM_SERVICE_TABLE   win32k;     //win32k.sys的服务函数,(gdi.dll/user.dll的内核支持)
       SYSTEM_SERVICE_TABLE   NotUsed1;
       SYSTEM_SERVICE_TABLE   NotUsed2;
     }SYSTEM_DESCRIPTOR_TABLE,*PSYSTEM_DESCRIPTOR_TABLE;
     
     内核中有两个系统服务描述符表,一个是KeServiceDescriptorTable(由ntoskrnl.exe导出),一个是KeServieDescriptorTableShadow(没有导出)。两者的区别是，KeServiceDescriptorTable仅有ntoskrnel一项，KeServieDescriptorTableShadow包含了ntoskrnel以及win32k。一般的Native API的服务地址由KeServiceDescriptorTable分派，gdi.dll/user.dll的内核API调用服务地址由KeServieDescriptorTableShadow分派。还有要清楚一点的是win32k.sys只有在GUI线程中才加载，一般情况下是不加载的，所以要Hook KeServieDescriptorTableShadow的话，一般是用一个GUI程序通过IoControlCode来触发(想当初不明白这点，蓝屏死机了N次都想不明白是怎么回事)。
 
 2，SSDT HOOK 
    SSDT HOOK 的原理其实非常简单，我们先实际看看KeServiceDescriptorTable是什么样的。    
    lkd> dd KeServiceDescriptorTable
    8055ab80  804e3d20 00000000 0000011c 804d9f48
    8055ab90  00000000 00000000 00000000 00000000
    8055aba0  00000000 00000000 00000000 00000000
    8055abb0  00000000 00000000 00000000 00000000   
    在windbg.exe中我们就看得比较清楚，KeServiceDescriptorTable中就只有第一项有数据，其他都是0。其中804e3d20就是
KeServiceDescriptorTable.ntoskrnel.ServiceTableBase，服务函数个数为0x11c个。我们再看看804e3d20地址里是什么东西：
    lkd> dd 804e3d20
    804e3d20  80587691 805716ef 8057ab71 80581b5c
    804e3d30  80599ff7 80637b80 80639d05 80639d4e
    804e3d40  8057741c 8064855b 80637347 80599539
    804e3d50  8062f4ec 8057a98c 8059155e 8062661f
    如上,80587691 805716ef 8057ab71 80581b5c 这些就是系统服务函数的地址了。比如当我们在ring3调用OpenProcess时，进入sysenter的ID是0x7A(XP SP2)，然后系统查KeServiceDescriptorTable，大概是这样KeServiceDescriptorTable.ntoskrnel.ServiceTableBase(804e3d20) + 0x7A * 4 = 804E3F08,然后804E3F08 ->8057559e 这个就是OpenProcess系统服务函数所在,我们再跟踪看看:
    lkd> u 8057559e
    nt!NtOpenProcess:
    8057559e 68c4000000      push    0C4h
    805755a3 6860b54e80      push    offset nt!ObReferenceObjectByPointer+0x127 (804eb560)
    805755a8 e8e5e4f6ff      call    nt!InterlockedPushEntrySList+0x79 (804e3a92)
    805755ad 33f6            xor     esi,esi
    原来8057559e就是NtOpenProcess函数所在的起始地址。  
    嗯，如果我们把8057559e改为指向我们函数的地址呢？比如 MyNtOpenProcess，那么系统就会直接调用MyNtOpenProcess，而不是原来的NtOpenProcess了。这就是SSDT HOOK 原理所在。

  3, ring0 inline hook
     ring0 inline hook 跟ring3的没什么区别了，如果硬说有的话，那么就是ring3发生什么差错的话程序会挂掉，ring0发生什么差错的话系统就挂掉，所以一定要很小心。inline hook的基本思想就是在目标函数中JMP到自己的监视函数，做一些判断然后再JMP回去。一般都是修改函数头，不过再其他地方JMP也是可以的。下面我们来点实际的吧:
     lkd> u nt!NtOpenProcess
     nt!NtOpenProcess:
     8057559e e95d6f4271      jmp     f199c500
     805755a3 e93f953978      jmp     f890eae7
     805755a8 e8e5e4f6ff      call    nt!InterlockedPushEntrySList+0x79 (804e3a92)
     ...
     同时打开“冰刃”跟“Rootkit Unhooker”我们就能在NtOpenProcess函数头看到这样的“奇观”,第一个jmp是“冰刃”的，第二个jmp是“Rootkit Unhooker”的。他们这样是防止被恶意程序通过TerminateProcess关闭。当然“冰刃”还Hook了NtTerminateProcess等函数。

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    好了，道理就说完了，下面就进入本文正题。
    对付ring0 inline hook的基本思路是这样的，自己写一个替换的内核函数，以NtOpenProcess为例，就是MyNtOpenProcess。然后修改SSDT表，让系统服务进入自己的函数MyNtOpenProcess。而MyNtOpenProcess要做的事就是，实现NtOpenProcess前10字节指令，然后再JMP到原来的NtOpenProcess的十字节后。这样NtOpenProcess函数头写的JMP都失效了，在ring3直接调用OpenProcess再也毫无影响。
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#include<ntddk.h>

typedef struct _SERVICE_DESCRIPTOR_TABLE
{
  PVOID   ServiceTableBase;
  PULONG  ServiceCounterTableBase;
  ULONG   NumberOfService;
  ULONG   ParamTableBase;
}SERVICE_DESCRIPTOR_TABLE,*PSERVICE_DESCRIPTOR_TABLE; //由于KeServiceDescriptorTable只有一项,这里就简单点了
extern PSERVICE_DESCRIPTOR_TABLE    KeServiceDescriptorTable;//KeServiceDescriptorTable为导出函数

/////////////////////////////////////
VOID Hook();
VOID Unhook();
VOID OnUnload(IN PDRIVER_OBJECT DriverObject);
//////////////////////////////////////
ULONG JmpAddress;//跳转到NtOpenProcess里的地址
ULONG OldServiceAddress;//原来NtOpenProcess的服务地址
//////////////////////////////////////
__declspec(naked) NTSTATUS __stdcall MyNtOpenProcess(PHANDLE ProcessHandle,
               ACCESS_MASK DesiredAccess,
               POBJECT_ATTRIBUTES ObjectAttributes,
               PCLIENT_ID ClientId) 
{
  DbgPrint("NtOpenProcess() called");
  __asm{
    push    0C4h
    push    804eb560h  //共十个字节
    jmp     [JmpAddress]     
  }
}
///////////////////////////////////////////////////
NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT DriverObject,PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
  DriverObject->DriverUnload = OnUnload;
  DbgPrint("Unhooker load");
  Hook();
  return STATUS_SUCCESS;
}
/////////////////////////////////////////////////////
VOID OnUnload(IN PDRIVER_OBJECT DriverObject)
{
  DbgPrint("Unhooker unload!");
  Unhook();
}
/////////////////////////////////////////////////////
VOID Hook()
{
  ULONG  Address;
  Address = (ULONG)KeServiceDescriptorTable->ServiceTableBase + 0x7A * 4;//0x7A为NtOpenProcess服务ID
  DbgPrint("Address:0x%08X",Address);

  OldServiceAddress = *(ULONG*)Address;//保存原来NtOpenProcess的地址
  DbgPrint("OldServiceAddress:0x%08X",OldServiceAddress);

  DbgPrint("MyNtOpenProcess:0x%08X",MyNtOpenProcess);

  JmpAddress = (ULONG)NtOpenProcess + 10; //跳转到NtOpenProcess函数头＋10的地方，这样在其前面写的JMP都失效了
  DbgPrint("JmpAddress:0x%08X",JmpAddress);
    
  __asm{//去掉内存保护
    cli
         mov  eax,cr0
    and  eax,not 10000h
    mov  cr0,eax
  }

  *((ULONG*)Address) = (ULONG)MyNtOpenProcess;//HOOK SSDT

  __asm{//恢复内存保护  
          mov  eax,cr0
    or   eax,10000h
    mov  cr0,eax
    sti
  }
}
//////////////////////////////////////////////////////
VOID Unhook()
{
  ULONG  Address;
  Address = (ULONG)KeServiceDescriptorTable->ServiceTableBase + 0x7A * 4;//查找SSDT

  __asm{
    cli
          mov  eax,cr0
    and  eax,not 10000h
    mov  cr0,eax
  }

  *((ULONG*)Address) = (ULONG)OldServiceAddress;//还原SSDT

  __asm{  
         mov  eax,cr0
    or   eax,10000h
    mov  cr0,eax
    sti
  }

  DbgPrint("Unhook");
}
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    就这么多了，或许有人说，没必要那么复杂，直接恢复NtOpenProcess不就行了吗？对于象“冰刃”“Rookit Unhooker”这些“善良”之辈的话是没问题的，但是象NP这些“穷凶极恶”之流的话，它会不断检测NtOpenProcess是不是已经被写回去，是的话，嘿嘿，机器马上重启。这也是这种方法的一点点妙用。