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剖析Windows系统服务调用机制(下)

     3. 研究系统内部机制
  微软提供的Windows操作系统是一个“封闭”的系统,很多内部资料都没有公布,我们可以通过Hook技术来探测系统的内部数据结构和运行机制,学习操作系统内部的操作方式。基于Hook的Windows内核黑客技术(Kernel Hacking)是非常之流行和有效,在我们探测系统的一些未公开,未文档化的技术细节时我们都可以使用钩子技术。

  4. 其他
  其他如我们要调试一个非常麻烦的程序时就可以使用Hook技术,这样就可以更好的帮助我们追踪系统的行动,更好的了解程序内部的执行过程。同样,为了获取系统的一些特殊性能数据,我们也可以在特定的情况下使用Hook技术。
  
  七> Hook系统服务调用的实现

  在此我们讨论Hook的对象仅限于由Windows 2000的ntoskrnl.exe提供的系统服务调用。Windows 2000系统服务调用为内核模式的代码,所以我们必须书写设备驱动程序来访问系统服务调度表。如果你对Windows 2000下基本设备驱动程序的书写不太清楚,请查阅相关的书籍,此处不做介绍。我们先回顾一下Win32内核API的实现流程。

  Windows 2000系统服务调用向用户提供了经过包装的用户模式的函数接口(由NTDLL.dll提供)。当Kernel32.dll/Advapi32.dll中的函数执行时,先调用NTDLL.dll中对应的相关接口,经过参数检查后使用int 0x2e指令进入内核模式,传递相关的服务号和参数列表。在ntoskrnl.exe中维护着两个表系统服务调度表(System Service Dispath Table)和系统服务参数表(System Service Parameter Table),其中int 0x2e指令就是通过服务号在SSDT中查询相关系统服务程序指针的。现在我们已经清楚了每个系统服务调用都对应一个服务号,同时也对应一个服务程序的地址!如果我们修改SSDT中的某个系统服务程序的入口地址为指向我们自定义的函数地址,在执行完我们的代码后再执行原始系统服务地址处的代码,这不就实现了对系统服务调用的了Hook吗?

  对我们来说,定位系统服务调度表是实现Hook的关键。在Windows 2000中有一个未公开的由ntoskrnl.exe导出的单元:KeServiceDescriptorTable,我们可以通过它来完成对SSDT的访问与修改。KeServiceDescriptorTable对应于一个数据结构,定义如下:

  typedef struct SystemServiceDescriptorTable
  {
  UINT *ServiceTableBase;
  UINT *ServiceCounterTableBase;
  UINT NumberOfService;
  UCHAR *ParameterTableBase;
  }SystemServiceDescriptorTable,*PSystemServiceDescriptorTable;

  其中ServiceTableBase指向系统服务程序的地址,ParameterTableBase则指向SSPT中的参数地址,它们都包含了NumberOfService这么多个单元。我们只要由KeServiceDescriptorTable找到了我们关注的系统服务调用程序,就可以修改它的ServiceTableBase参数来实现对相关系统服务调用的Hook了!

  八> T-ProcMon-1.0 关键源码分析
  
  1. 基于CUI的用户模式控制程序
  由于在此之前我已经对Win32的系统服务进行了详细的介绍,现在就不做多说了,大家如果有什么疑问请参阅我以前写的文章,你可以到FZ5FZ的主页(http://www.fz5fz.org/)阅读相关文章,或下载相关源代码。

  2. 基于设备驱动的Hook代码

  定义在用户模式与内核模式程序间通信的命令代码:
  #define PROCMON_MONITOR (ULONG) CTL_CODE(FILE_DEVICE_PROCMON,0x01,METHOD_BUFFERED,FILE_ANY_ACCESS)
  #define PROCMON_HIDDEN (ULONG) CTL_CODE(FILE_DEVICE_PROCMON,0x02,METHOD_BUFFERED,FILE_ANY_ACCESS)
  #define PROCMON_HOOK (ULONG) CTL_CODE(FILE_DEVICE_PROCMON,0x03,METHOD_BUFFERED,FILE_ANY_ACCESS)
  #define PROCMON_UNHOOK (ULONG) CTL_CODE(FILE_DEVICE_PROCMON,0x04,METHOD_BUFFERED,FILE_ANY_ACCESS)

  将KeServiceDescriptorTable与相关数据结构联系起来,定义系统调用:
  __declspec(dllimport) ServiceDescriptorTableEntry KeServiceDescriptorTable;
  #define SYSCALL(_function) KeServiceDescriptorTable.ServiceTableBase[*(PULONG)((PUCHAR)_function+1)]

  定义各种未公开的函数,如ZwQuerySystemInformation:
  typedef
  NTSTATUS
  (*ZWQUERYSYSTEMINFORMATION)(
  IN ULONG SystemInformationClass,
  IN OUT PVOID SystemInformation,
  IN ULONG SystemInformaitonLength,
  OUT PULONG ReturnLength OPTIONAL);

  修改系统服务调用,保存原始的入口地址,修改为我们自定义的程序入口地址,如ZwQuerySystemInformation:
  OldZwQuerySystemInformation = (ZWQUERYSYSTEMINFORMATION)(SYSCALL(ZwQuerySystemInformation));
  _asm cli
  (ZWQUERYSYSTEMINFORMATION)(SYSCALL(ZwQuerySystemInformation)) = NewZwQuerySystemInformation;
  _asm sti

  解除钩子,还原系统服务调用:
  _asm cli
  (ZWQUERYSYSTEMINFORMATION)(SYSCALL(ZwQuerySystemInformation)) = OldZwQuerySystemInformation;
  _asm sti

  调用原始的系统服务程序代码:
  NtStatus = (OldZwQuerySystemInformation)
  (SystemInformationClass,
  SystemInformation,
  SystemInformaitonLength,
  ReturnLength);

  隐藏进程,既是修改系统返回的数据队列中相关项的偏移量使起指向需要隐藏进程的下一个单元,也就是说跳过我们需要隐藏进程的单元:
  if(RtlCompareUnicodeString(&pCurrentNK->Name,&ProcCur->ProcessName,TRUE) == 0)
  {
  RtlUnicodeStringToAnsiString(&ProcNameA,&pCurrentNK->Name,TRUE);
  DbgPrint("Hidden Process Name: %s\n",ProcNameA.Buffer);
  if(ProcPre != NULL)
  {
  if(ProcCur->NextEntryDelta != 0)
  {
  ProcPre->NextEntryDelta += ProcCur->NextEntryDelta;
  }
  else
  {
  ProcPre->NextEntryDelta = 0;
  }
  }
  else
  {
  if(ProcCur->NextEntryDelta != 0)
  {
  SystemInformation = (PSYSTEM_PROCESSES)((PTSTR)ProcCur + ProcCur->NextEntryDelta);
  }
  else
  {
  SystemInformation = NULL;
  }
  }
  break;
  }


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