简析利用调试寄存器实现内核函数的HOOK
某些RK,木马会经常HOOK一些关键函数从而达到隐藏等目的,而相应的ARK检测软件也会通常会先恢复这些关键函数的HOOK(譬如利用硬盘文件恢复),然后再调用来检测RK,这样就可以检测出某些隐藏.下面就介绍利用调试器实现某些内核函数的HOOK.
Intel386以后的系列CPU增加了8个32位的调试寄存器,从Dr0到Dr7,方便调试使用.如果设置了相应的调试信息,在条件满足的情况下将会发生 1 号(DB例外)中断,CPU就会陷入中断例程,执行中断代码,我们的HOOK目的就可以通过这个实现.
首先看下面百度出来的对寄存器组的使用方法的解释:
这八个寄存器中由四个用于断点,两个用于控制,另两个保留未用。对这八个寄存器的访问,只能在0级特权级进行。在其它任何特权级对这八个寄存器中的 任意一个寄存器进行读或写访问,都将产生无效操作码异常。此外,这八个寄存器还可用DR6及DR7中的BD位和GD位进行进一步的保护,使其即使是在0级 也不能进行读出或写入。
对这些寄存器的访问使用通常的MOV指令:
MOV reg Dri 该指令将调试寄存器i中的内容读至通用寄存器reg中;
MOV Dri reg 该指令将通用寄存器reg中的内容写至调试寄存器i中。此处i的取值可以为0至7中的任意值。
这些寄存器的功能如下:
DR0—DR3 寄存器DR0—DR3包含有与四个断点条件的每一个相联系的线性地址(断点条件则在DR7中)。因为这里使用的是线性地址,所以,断点设施的操作,无论分页机制是否启用,都是相同的。
DR4—DR5 保留。
DR6是调试状态寄存器。当一个调试异常产生时,处理器设置DR6的相应位,用于指示调试异常发生的原因,帮助调试异常处理程序分析、判断,以及作出相应处理。
DR7是调试控制寄存器。分别对应四个断点寄存器的控制位,对断点的启用及断点类型的选择进行控制。所有断点寄存器的保护也在此寄存器中规定。(下面这图怎么也改不好,大家还是去百度吧)
|---------------|----------------|
Dr6 | |BBB BBB B |
| TSD 3 2 1 0 |
| --------------|----------------|
Dr7 |RWE LEN … RWE LEN | G GLGLGLGLGL |
| 3 3 … 0 0 | D EE33221100 |
|---------------|----------------|
31 15 0
DR6各位的功能
B0—B3(对应0-3位) 当断点线性地址寄存器规定的条件被检测到时,将对应的B0—B3位置1。置位B0—B3与断点条件是否被启用无关。即B0—B3的某位被置1,并不表示要进行对应的断点异常处理。
BD(13位) 如下一条指令要对八个调试寄存器之一进行读或写时,则在指令的边界BD位置1。在一条指令内,每当即将读写调试寄存器时,也BD位置1。BD位置1与DR7中GD位启用与否无关。
BS(14位) 如果单步异常发生时,BS位被置1。单步条件由EFLAGS寄存器中的TF位启用。如果程序由于单步条件进入调试处理程序,则BS位被置1。与DR6中的其它位不同的是,BS位只在单步陷阱实际发生时才置位,而不是检测到单步条件就置位。
BT(15位) BT位对任务切换导致TSS中的调试陷阱位被启用而造成的调试异常,指示其原因。对这一条件,在DR7中没有启用位。
DR6中的各个标志位,在处理机的各种清除操作中不受影响,因此,调试异常处理程序在运行以前,应清除DR6,以避免下一次检测到异常条件时,受到原来的DR6中状态位的影响。
DR7各位的功能
LEN LEN为一个两位的字段,用以指示断点的长度。每一断点寄存器对应一个这样的字段,所以共有四个这样的字段分别对应四个断点寄存器。LEN的四种译码状态对应的断点长度如下
LEN 说明
0 0 断点为一字节
0 1 断点为两字节
1 0 保留
1 1 断点为四字节
这里,如果断点是多字节长度,则必须按对应多字节边界进行对齐。如果对应断点是一个指令地址,则LEN必须为00
RWE RWE也是两位的字段,用以指示引起断点异常的访问类型。共有四个RWE字段分别对应四个断点寄存器,RWE的四种译码状态对应的访问类型如下
RWE 说明
0 0 指令
0 1 数据写
1 0 保留
1 1 数据读和写
GE/LE GE/LE为分别指示准确的全局/局部数据断点。如果GE或LE被置位,则处理器将放慢执行速度,使得数据断点准确地把产生断点的指令报告出来。如果这些 位没有置位,则处理器在执行数据写的指令接近执行结束稍前一点报告断点条件。建议读者每当启用数据断点时,启用LE或GE。降低处理机执行速度除稍微降低 一点性能以外,不会引起别的问题。但是,对速度要求严格的代码区域除外。这时,必须禁用GE及LE,并且必须容许某些不太精确的调试异常报告。
L0—L3/G0—G3 L0—L3及G0—G3位
分别为四个断点寄存器的局部及全局启用信号。如果有任一个局部或全局启用位被置位,则由对应断点寄存器DRi规定的断点被启用。
GD GD位启用调试寄存器保护条件。注意,处理程序在每次转入调试异常处理程序入口处清除GD位,从而使处理程序可以不受限制地访问调试寄存器。
前述的各个L位(即LE,L0—L3)是有关任务的局部位,使调试条件只在特定的任务启用。而各个G位(即GD,G0—G3)是全局的,调试条件对系统中的所有任务皆有效。在每次任务切换时,处理器都要清除L位。
如果你耐心把上面的信息看完了,基本上也就应该明白了.其实我们可以利用调试寄存器做的不只是函数的HOOK,也可以进行I/O的HOOK,下面要说的是在指定的内核函数上下指令执行断点,然后挂接1号中断实现HOOK(有很多种方法可以实现,看你自己喜欢哪种了).
首先把DR0寄存器设置为要挂接的内核函数的地址(譬如ZwCreateFile),然后修改 Dr7的L0和G0(第0和第1位)都为1, Dr7的 R/W0(16.17位) 为00, LEN0(18.19位)位为00,这样当CPU执行到ZwCreateFile地址的时候,就会进入1号中断例程.
然后我们应该去修改IDT表,将1号中断指向我们的处理程序.
接着需要考虑在中断例程我们要做的事情,关于中断时CPU具体做了什么,大家可以去搜索.下面只介绍我们所关心的在内核空间发生DB例外时的情况:中断发 生时,依次将 EFLAGS,CS,EIP压入堆栈,然后进入中断程序(由于中断地址本来就在内核空间,所以不需要切换堆栈).在中断处理程序中作出相应的处理,然后使 用 iretd 指令退出中断.( iretd 指令: 依次将堆栈弹出到 EIP,CS,EFLAGS),我们可以通过修改堆栈中EIP的值,在中断返回时跳转实现HOOK.
上面就是主要的内容,但是还有点问题.Windows在KiFastCall和线程切换时会修改Drx的值,为了防止我们的断点被清除,可以利用 Dr7:GD位保护寄存器,这样任何对调试寄存器的操作(读和写)都会产生DB例外然后进入1号中断例程.这样,我们在中断例程中又需要利用Dr6的标识 位处理那些因为操作调试寄存器产生的例外(关于这个我只是简单的跳过了那些对DRX操作的代码,并没有详细分析).
下面可以看详细的实现代码:
简单实现HOOK下ZwCreateFile,XP下,其他系统慎用
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以上代码实现了简单的ZwCreateFile 函数的HOOK,可以拿DbgView查看效果.
由于本人水平有限,代码中难免有错误出现,希望指正.
同时也希望各位牛人来指点,yykingking@126.com
/**************下面是罗嗦几句********************/
1.这个方法呢首先不怎么实用,因为你用了调试寄存器后某些壳也想用,因此就冲突了,可能会使某些东西失效,不如传统的HOOK好用(据说利用缺页中断 HOOK也比较好用,没试过)。还有人认为呢这个HOOK虽然是HOOK成功了,但是还得HOOK中断向量,没有必要。其实呢,只是多了种思路罢了,多给 大家提供一些想法而已。
2.其次呢,这个方法是我在调试某ARK时想到的,这个ARK的作者说他们会恢复函数的inline hook然后才去调用(大面积的恢复,甚至是整个文件的恢复),于是我就用调试器在该函数上下断点,结果自然是没有断下了,因为下的 (0xcc)断点被恢复了。于是就索性下了个硬件断点,这下就断住了,然后呢就想到了拿这个东西来HOOK。然后就去网上搜资料,发现不少人还是稍微提到 过这个方法的,包括 vxk,xikug,都说过。
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