x64驱动基础教程 16

栏目: 数据库 · 发布时间: 7年前

内容简介：在 WIN64 上 HOOK SSDT 和 UNHOOK SSDT 在原理上跟 WIN32 没什么不同，甚至说 HOOK 和 UNHOOK 在本质上也没有不同，都是在指定的地址上填写一串数字而已（填写代理函数的地址时叫做 HOOK，填写原始函数的地址时叫做 UNHOOK）。不过实现起来还是很大不同的。废话不多说，开始分点讲解 HOOK 和 UNHOOK。要挂钩 SSDT，必然要先得到 ServiceTableBase 的地址。和 SSDT 相关的两个结构体 SYSTEM_SERVICE_TABLE

在 WIN64 上 HOOK SSDT 和 UNHOOK SSDT 在原理上跟 WIN32 没什么不同，甚至说 HOOK 和 UNHOOK 在本质上也没有不同，都是在指定的地址上填写一串数字而已（填写代理函数的地址时叫做 HOOK，填写原始函数的地址时叫做 UNHOOK）。不过实现起来还是很大不同的。废话不多说，开始分点讲解 HOOK 和 UNHOOK。
一、 HOOK SSDT

要挂钩 SSDT，必然要先得到 ServiceTableBase 的地址。和 SSDT 相关的两个结构体 SYSTEM_SERVICE_TABLE 以及 SERVICE_DESCRIPTOR_TABLE 并没有发生什么的变化（除了整个结构体的长度胖了一倍）：

typedef struct _SYSTEM_SERVICE_TABLE{
	PVOID ServiceTableBase;
	PVOID ServiceCounterTableBase;
	SIZE_T NumberOfServices;
	PVOID ParamTableBase;
} SYSTEM_SERVICE_TABLE, *PSYSTEM_SERVICE_TABLE;
typedef struct _SERVICE_DESCRIPTOR_TABLE{
	SYSTEM_SERVICE_TABLE ntoskrnl; // ntoskrnl.exe (native api)
	SYSTEM_SERVICE_TABLE win32k; // win32k.sys (gdi/user)
	SYSTEM_SERVICE_TABLE Table3; // not used
	SYSTEM_SERVICE_TABLE Table4; // not used
}SERVICE_DESCRIPTOR_TABLE,*PSERVICE_DESCRIPTOR_TABLE;

得到 ServiceTableBase 的地址后，就能得到每个服务函数的地址了。但和WIN32 不一样，这个表存放的并不是 SSDT 函数的完整地址，而是其相对于ServiceTableBase[Index]>>4 的数据（我称它为偏移地址），每个数据占四个字节，所以计算指定 Index 函数完整地址的公式是： ServiceTableBase[Index]>>4+ ServiceTableBase。代码如下：

ULONGLONG GetSSDTFuncCurAddr(ULONG id)
{
	LONG dwtmp=0;
	PULONG ServiceTableBase=NULL;
	ServiceTableBase=(PULONG)KeServiceDescriptorTable->ServiceTableBase;
	dwtmp=ServiceTableBase[id];
	dwtmp=dwtmp>>4;
	return dwtmp + (ULONGLONG)ServiceTableBase;
}

反之，从函数的完整地址获得函数偏移地址的代码也就出来了：

ULONG GetOffsetAddress(ULONGLONG FuncAddr)
{
	LONG dwtmp=0;
	PULONG ServiceTableBase=NULL;
	ServiceTableBase=(PULONG)KeServiceDescriptorTable->ServiceTableBase;
	dwtmp=(LONG)(FuncAddr-(ULONGLONG)ServiceTableBase);
	return dwtmp<<4;
}

知道了这一套机制， HOOK SSDT 就很简单了，首先获得待 HOOK 函数的序号Index，然后通过公式把自己的代理函数的地址转化为偏移地址，然后把偏移地址的数据填入 ServiceTableBase[Index]。也许有些读者看到这里，已经觉得胜利在望了，我当时也是如此。但实际上我在这里栽了个大跟头，整整郁闷了很长时间！因为我低估了设计这套算法的工程师的智商，我没有考虑一个问题，为什么 WIN64 的 SSDT 表存放地址的形式这么奇怪？只存放偏移地址，而不存放完整地址？难道是为了节省内存？这肯定是不可能的，要知道现在内存白菜价。那么不是为了节省内存，唯一的可能性就是要给试图挂钩 SSDT 的人制造麻烦！要知道， WIN64 内核里每个驱动都不在同一个 4GB 里，而 4 字节的整数只能表示 4GB的范围！所以无论你怎么修改这个值，都跳不出 ntoskrnl 的手掌心。如果你想通过修改这个值来跳转到你的代理函数，那是绝对不可能的。因为你的驱动的地址不可能跟 ntoskrnl 在同一个 4GB 里。然而，这位工程师也低估了我们中国人的智商，在中国有两句成语，这位工程师一定没听过，叫“明修栈道，暗渡陈仓”以及“上有政策，下有对策”。虽然不能直接用 4 字节来表示自己的代理函数所在的地址，但是还是可以修改这个值的。要知道， ntoskrnl 虽然有很多地方的代码通常是不会被执行的，比如 KeBugCheckEx。所以我的办法是：修改这个偏移地址的值，使之跳转到 KeBugCheckEx，然后在 KeBugCheckEx 的头部写一个 12 字节的 mov – jmp，这是一个可以跨越 4GB 的跳转，跳到我们的函数里！代码如下：

VOID FuckKeBugCheckEx()
{
	KIRQL irql;
	ULONGLONG myfun;
	UCHAR jmp_code[]="\x48\xB8\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\xFF\x00\xFF\xE0";
	myfun=(ULONGLONG)Fake_NtTerminateProcess;
	memcpy(jmp_code+2,&myfun,8);
	irql=WPOFFx64();
	memset(KeBugCheckEx,0x90,15);
	memcpy(KeBugCheckEx,jmp_code,12);
	WPONx64(irql);
}
VOID HookSSDT()
{
	KIRQL irql;
	ULONGLONG dwtmp=0;
	PULONG ServiceTableBase=NULL;
	//get old address
	NtTerminateProcess=(NTTERMINATEPROCESS)GetSSDTFuncCurAddr(41);
	dprintf("Old_NtTerminateProcess: %llx",(ULONGLONG)NtTerminateProcess);
	//set kebugcheckex
	FuckKeBugCheckEx();
	//show new address
	ServiceTableBase=(PULONG)KeServiceDescriptorTable->ServiceTableBase;
	OldTpVal=ServiceTableBase[41]; //record old offset value
	irql=WPOFFx64();
	ServiceTableBase[41]=GetOffsetAddress((ULONGLONG)KeBugCheckEx);
	WPONx64(irql);
	dprintf("KeBugCheckEx: %llx",(ULONGLONG)KeBugCheckEx);
	dprintf("New_NtTerminateProcess: %llx",GetSSDTFuncCurAddr(41));
}

在代理函数里这么写，保护名为 calc.exe和 loaddrv.exe的程序不被结束：

NTSTATUS __fastcall Fake_NtTerminateProcess(IN HANDLE ProcessHandle, IN NTSTATUSExitStatus)
{
	PEPROCESS Process;
	NTSTATUS st = ObReferenceObjectByHandle (ProcessHandle, 0, *PsProcessType, KernelMode,&Process, NULL);
	DbgPrint("Fake_NtTerminateProcess called!");
	if(NT_SUCCESS(st))
	{
		if(!_stricmp(PsGetProcessImageFileName(Process),"loaddrv.exe")||!_stricmp(PsGetProcessImageFileName(Process),"calc.exe"))
			return STATUS_ACCESS_DENIED;
		else
			return NtTerminateProcess(ProcessHandle,ExitStatus);
	}
	else
		return STATUS_ACCESS_DENIED;
}

注意在代理函数一定要注明是__fastcall，否则会出问题。测试效果如下：

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给大家看一下 WINDBG 里的反汇编结果（挂钩前和挂钩后）： x64驱动基础教程 16

用 WIN64AST 查看的效果如下（挂钩前和挂钩后）：
x64驱动基础教程 16

接下来给出取消 SSDT HOOK 的代码，在这个代码里我没有复原 KeBugCheckEx的原始内容，因为执行到 KeBugCheckEx 就意味着蓝屏，所以是否恢复KeBugCheckEx 的原始机器码都无所谓了：

VOID UnhookSSDT()
{
	KIRQL irql;
	PULONG ServiceTableBase=NULL;
	ServiceTableBase=(PULONG)KeServiceDescriptorTable->ServiceTableBase;
	//set value
	irql=WPOFFx64();
	ServiceTableBase[41]=GetOffsetAddress((ULONGLONG)NtTerminateProcess);
	WPONx64(irql);
	//没必要恢复 KeBugCheckEx 的内容了，反正执行到 KeBugCheckEx 时已经完蛋了。
	dprintf("NtTerminateProcess: %llx",GetSSDTFuncCurAddr(41));
}

网上 SSDT HOOK 的代码，动辄几百行的代码，感觉简直是在吓唬人。现在，我用一行代码凸显出 SSDT HOOK 的本质：

WIN32 内核：

KeServiceDescriptorTable->ServiceTableBase[Index] = 代理函数绝对地址

WIN64 内核：

KeServiceDescriptorTable->ServiceTableBase[Index] = 代理函数偏移地址

也就是说，在 WIN32 下只需要四行代码即可实现 SSDT HOOK，分别是：关闭内存写保护、保存旧地址、设置新地址、打卡内存写保护。而 WIN64 系统显得复杂些，还需要计算偏移地址、找出一块在位于 NTOSKRNL 空间里的废弃内存，并在这块废弃内存里进行二次跳转才能转到自己的处理函数。

二、 UNHOOK SSDT

要恢复 SSDT，首先要获得 SSDT 各个函数的原始地址，而 SSDT 各个函数的原始地址，自然是存储在内核文件里的。于是，有了以下思路：

1.获得内核里 KiServiceTable 的地址（变量名称： KiServiceTable）

2.获得内核文件在内核里的加载地址（变量名称： NtosBase）

3.获得内核文件在 PE32+结构体里的映像基址（变量名称： NtosImageBase）

4.在自身进程里加载内核文件并取得映射地址（变量名称： NtosInProcess）

5.计算出 KiServiceTable 和 NtosBase 之间的“距离”（变量名称： RVA）

6.获得指定 INDEX 函数的地址（计算公式： *(PULONGLONG)(NtosInProcess + RVA+ 8 * index) – NtosImageBase + NtosBase）

思路和 WIN32 下获得 SSDT 函数原始地址差异不大，接下来解释一下第六步的计算公式是怎么得来的。首先看一张 IDA 的截图：

可见，从文件中的 KiServiceTable 地址开始，每 8 个字节，存储一个函数的“理想地址”（之所以说是理想地址，是因为这个地址是基于『内核文件的映像基址 NtosImageBase』的，而不是基于『内核文件的加载基址 NtosBase』的）。因此，得到 8 * index。由于已经获得了 KiServiceTable 和 NtosBase 之间的“距离”（RVA = KiServiceTable – NtosBase），也已知内核文件在自身进程里的映射地址（NtosInProcess），所以就能算出文件中的 KiServiceTable 的地址（NtosInProcess + RVA）。所以，存储各个函数原始地址的文件地址就是：NtosInProcess + RVA + 8 * index。把这个地址的值取出来（长度为 8），就是： *(PULONGLONG)(NtosInProcess + RVA + 8 * index)。前面说了，由于得到的这个函数地址是理想地址，因为它假设的加载基址是 PE32+结构体里的成员ImageBase（映像基址）的值。而实际上，内核文件的加载基址肯定不可能是这个值，所以还要减去内核文件的映像基址（NtosImageBase）再加上内核文件的实际加载基址（NtosBase）。接下来，给出每一步的具体实现过程的代码。

1.获得 KiServiceTable 的地址其实就是获得 KeServiceDescriptorTable->ServiceTableBase 的地址而已，具体知识之前已经讲过，这里就不赘述了，直接给出代码：

ULONGLONG GetKeServiceDescriptorTable64()
{
	char KiSystemServiceStart_pattern[13] = "\x8B\xF8\xC1\xEF\x07\x83\xE7\x20\x25\xFF\x0F\x00\x00";
	ULONGLONG CodeScanStart = (ULONGLONG)&_strnicmp;
	ULONGLONG CodeScanEnd = (ULONGLONG)&KdDebuggerNotPresent;
	UNICODE_STRING Symbol;
	ULONGLONG i, tbl_address, b;
	for (i = 0; i < CodeScanEnd - CodeScanStart; i++)
	{
		if (!memcmp((char*)(ULONGLONG)CodeScanStart +i, (char*)KiSystemServiceStart_pattern,13))
		{
			for (b = 0; b < 50; b++)
			{
				tbl_address = ((ULONGLONG)CodeScanStart+i+b);
				if (*(USHORT*) ((ULONGLONG)tbl_address ) == (USHORT)0x8d4c)
					return ((LONGLONG)tbl_address +7) + *(LONG*)(tbl_address +3);
			}
		}
	}
	return 0;
}
ULONG64 ssdt_base_aadress=GetKeServiceDescriptorTable64();
KiServiceTable=*(PULONGLONG)ssdt_base_aadress;

2.获得内核文件在内核里的加载地址

这个本质上属于枚举内核模块，使用 ZwQuerySystemInformation 的SystemModuleInformation 功能号实现。由于第一个加载的总是内核文件，所以直接获得 0 号模块的基址即可。另外，还要获得内核文件的名称，因为根据 CPU核心数目等硬件条件的不同，内核文件的名称也是不尽相同的。

ULONGLONG GetNtosBaseAndPath(char *ModuleName)
{
	ULONG NeedSize, i, ModuleCount, BufferSize = 0x5000;
	PVOID pBuffer = NULL;
	ULONGLONG qwBase = 0;
	NTSTATUS Result;
	PSYSTEM_MODULE_INFORMATION pSystemModuleInformation;
	do
	{
		pBuffer = malloc( BufferSize );
		if( pBuffer == NULL )
		{
			return FALSE;
		}
		Result = ZwQuerySystemInformation( SystemModuleInformation, pBuffer, BufferSize,
		&NeedSize );
		if( Result == STATUS_INFO_LENGTH_MISMATCH )
		{
			free( pBuffer );
			BufferSize *= 2;
		}
		else if( !NT_SUCCESS(Result) )
		{
			free( pBuffer );
			return FALSE;
		}
	}
	while( Result == STATUS_INFO_LENGTH_MISMATCH );
	pSystemModuleInformation = (PSYSTEM_MODULE_INFORMATION)pBuffer;
	if(ModuleName!=NULL)
		strcpy(ModuleName,pSystemModuleInformation->Module[0].ImageName+pSystemModuleInformat
	ion->Module[0].ModuleNameOffset);
	qwBase=(ULONGLONG)pSystemModuleInformation->Module[0].Base;
	free(pBuffer);
	return qwBase;
}

3.获得内核文件的映像基址这个直接解析 PE32+文件的结构即可。

DWORD FileLen(char *filename)
{
	WIN32_FIND_DATAA fileInfo={0};
	DWORD fileSize=0;
	HANDLE hFind;
	hFind = FindFirstFileA(filename ,&fileInfo);
	if(hFind != INVALID_HANDLE_VALUE)
	{
		fileSize = fileInfo.nFileSizeLow;
		FindClose(hFind);
	}
	return fileSize;
}
CHAR *LoadDllContext(char *filename)
{
DWORD dwReadWrite, LenOfFile=FileLen(filename);
	HANDLE hFile = CreateFileA(filename, GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ |
	FILE_SHARE_WRITE, 0, OPEN_EXISTING, 0, 0);
	if (hFile != INVALID_HANDLE_VALUE)
	{
		PCHAR buffer=(PCHAR)malloc(LenOfFile);
		SetFilePointer(hFile, 0, 0, FILE_BEGIN);
		ReadFile(hFile, buffer, LenOfFile, &dwReadWrite, 0);
		CloseHandle(hFile);
		return buffer;
	}
	return NULL;
}
VOID GetNtosImageBase()
{
	PIMAGE_NT_HEADERS64 pinths64;
	PIMAGE_DOS_HEADER pdih;
	char *NtosFileData=NULL;
	NtosFileData=LoadDllContext(NtosName);
	pdih=(PIMAGE_DOS_HEADER)NtosFileData;
	pinths64=(PIMAGE_NT_HEADERS64)(NtosFileData+pdih->e_lfanew);
	NtosImageBase=pinths64->OptionalHeader.ImageBase;
	printf("ImageBase: %llx\n",NtosImageBase);
}

4/5/6.获得 SSDT 函数的原始地址原理已经在前面解释过，这里直接给出代码。

ULONGLONG GetFunctionOriginalAddress(DWORD index)
{
	if ( NtosInProcess==0 )
		NtosInProcess = (ULONGLONG)LoadLibraryExA(NtosName,0,DONT_RESOLVE_DLL_REFERENCES);
	ULONGLONG RVA=KiServiceTable-NtosBase;
	ULONGLONG temp=*(PULONGLONG)(NtosInProcess+RVA+8*(ULONGLONG)index);
	ULONGLONG RVA_index=temp-NtosImageBase;
	return RVA_index+NtosBase;
}

接下来测试一下效果，在测试前，运行 SSDT HOOK NtTerminateProcess 的DEMO（检测出了 SSDT 的异常项）。

检测出了异常的项目就需要恢复。其实恢复 SSDT 本质上和挂钩 SSDT 本质上没有不同，都是在 KiServiceTable 的指定偏移处写入一个 INT32 值。代码如下：

LONG GetOffsetAddress(ULONGLONG FuncAddr)
{
	LONG dwtmp=0;
	PULONG ServiceTableBase=NULL;
	if(KeServiceDescriptorTable==NULL)
		KeServiceDescriptorTable=(PSYSTEM_SERVICE_TABLE)GetKeServiceDescriptorTable64();
	ServiceTableBase=(PULONG)KeServiceDescriptorTable->ServiceTableBase;
	dwtmp=(LONG)(FuncAddr-(ULONGLONG)ServiceTableBase);
	return dwtmp<<4;
}
VOID UnHookSSDT(ULONG id, ULONGLONG FuncAddr) //传入正确的地址
{
	KIRQL irql;
	LONG dwtmp;
	PULONG ServiceTableBase=NULL;
	dwtmp=GetOffsetAddress(FuncAddr);
	ServiceTableBase=(PULONG)KeServiceDescriptorTable->ServiceTableBase;
	irql=WPOFFx64();
	ServiceTableBase[id]=dwtmp; //核心就这一句
	WPONx64(irql);
}

接下来测试效果（输入要恢复的函数的 Index）： x64驱动基础教程 16