Windows系统内核注入DLL的实现及思路

Windows系统内核注入，技术古老但很实用。现在部分RK趋向无进程,玩的是SYS+DLL，有的无文件，全部存在于内存中。可能有部分人会说：“都进内核了.什么不能干？”。是啊，要是内核中可以做包括R3上所有能做的事，软件开发商们也没必要做应用程序了。有时，我们确实需要R3程序去干驱动做起来很困难或者没必要驱动中去做的事，进程 /   DLL是不错的选择，但进程目标太大，所以更多的同学趋向于注DLL。

若要开发安全软件、小型工具，可借鉴其思路，Anti Rootkits时，在某些极端情况下，可使用同样的技术发现、清除RK，保证用户电脑的正常使用。在此，我将探讨几种内核注入DLL的思路及实现原理。

(1) APC技术

给一个Alertbale的用户态线程插APC，让其执行其中的ShellCode,来执行我们的代码。这个方法简单易行，但是不够稳定，兼容性不好。测试中发现经常出现Explorer.exe等插崩溃的情况，而且有杀软在的情况下，插入有时会被拦截，起不到应有的效果。(可参考我以前逆过的一个驱动：逆向fuck.sys--编译通过--源码)

(2)Windows系统 内核Patch   CreateThread

是系统加载时对象管理器加载最新磁盘DLL到内存的，当其他进程想调用某个DLL时，就不用重复从磁盘加载了，而会从这里映射一份到自己的进程空间中去。这样给我们做全局Patch提供了一个很好的机会：
ZwOpenSection打开 ，调用ZwMapViewOfSection映射一份到自己进程空间，然后寻找kernel32.dll在内存中代码节的空隙，选择这里作为我们fake函数的存储Buffer。修改CreateThread函数的开头5字节跳转到这个间隙，当系统任何一个线程创建时，会走到CreateThread函数，然后执行空隙中的ShellCode，其负责调用LoadLibrary加载我们的DLL。DLL一经加载，会发IOCTL通知本驱动，让驱动卸载HOOK。这样就完成了内核注DLL的过程。测试时发现Svchost.exe进程调用CreateThread函数很频繁，所以触发也会很快，基本1秒不到就能将DLL加载进去，而我们的HOOK也卸掉了。所以稳定性提高不少。示意图如下：

(3) Windows系统内核 HOOK ZwMapViewOfSection

有部分模块加载时会调用ZwMapViewOfSection,比如进程创建时映射N份DLL到自己的虚拟空间中去.我们替换SSDT中的这个函数,过滤出是加载Kernel32.dll的情况,从参数中取得其基址,Inline Hook其EAT中的CreateThread函数,跳转到在这个进程虚拟地址空间中申请的Buffer,在其中完成DLL的加载过程.

关键API:
ZwAllocateVirtualMemory ---- 在此进程空间中分配内存,存放Shellcode
ZwProtectVirtualMemory ---- 使当前内存块具有可读可写属性
IoAllocateMdl ---- 创建MDL

关键Code如下:

同方法2相比，原理类似。但修改时机不同，效果差不多，只是注入DLL的时间会慢一些。至于Shellcode的编写,就大同小异了.萝卜白菜各有所爱，主要看个人发挥。要是闲写shellcode麻烦，请到看雪学院去查资料，模板很多，在这里就不YY了。
【看雪读书月】学习ShellCode编写
[note]一个简单的Shellcode
shellcode之小小琢磨
Add_Section

(4) Windows系统内核 HOOKNtCreateThread

跟踪进程创建的流程，会很明晰的发现有多点可以patch来实现DLL的注入。

进程创建完时是一个空水壶，里面没有沸腾的热水（threads），于是系统调用NtCreateThread创建其主线程（给空水壶注水 – 凉水），在这个暂停的线程里面折腾了一阵后完事了也厌倦了，于是系统跳了出来，回到进程空间中，调用Kernel32.dll去通知CSRSS.EXE，对它说：“这里有一个新进程出生了，你在你的表里标记一下”。然后就开始加载DLL啦，把系统KnownDLLs中的自己需要的DLL都Map一份到这个大水壶中。接着KiThreadStartup加热水壶中的凉水，于是水就开始沸腾了，此时主线程开始工作。。。

拦截NtCreateThread，取得当前线程上下文，保存它要返回的地址（会回到空水壶中去），劫持为我们自己分配的地址，在其中填充ShellCode来加载目的DLL。至于选择Buffer，思路很多。这里可简单的Attach到当前进程，在充足的虚拟2GB进程地址空间中分配属于你自己的一块小内存，够放ShellCode足矣。示意图如下：

                  (5) 内核感染常用模块，让感染模块帮我们Load DLL
这个方法就有点绕远了，开始了最本质最原始的感染，可增加新节，可插空隙，总之，让别人的模块Load进内存时顺路的帮我们加载下DLL，DLL一旦加载就可以恢复感染，清除痕迹。至于感染代码，网上一堆。只要不是驱动感染驱动（多了个校验和），其他性质都一样，看自己发挥啦。

          (6) 拦截NtCreateUserProcess、NtCreateSymbolicLinkObject

前者在Vista下才有. 拦截后通过PsLookupProcessThreadByCid得到ETHREAD / EPROCESS,判断是否是CSRSS.EXE引起的，若是则在此进程空间内分配一块内存，调用NtGetContextThread得到当前的线程上下文，调用ZwWriteVirtualMemory填充Shellcode区域，取得LdrUnloadDll、LdrGetDllHandle等函数地址，通过他们加载DLL。然后调用NtSetContextThread恢复原始的Context。关于这种方法，可参考DriverDevelop上某人发的BIN。
[”内核实现DLL注入.可以完美绕过KAV瑞星等杀毒软件”]

(7) Windows系统内核拦截NtResumeThread
(8)NtUserSetWindowsHookEx 注入

顺便提下R3上DLL的注入:
1.CreateRemoteThread (or NtCreateThreadEx (Used in Vista))
2.SetThreadContext (change the EIP)
3.NtQueueAPCThread
4.RtlCreateUserThread
5. SetWindowHookEx

Windows系统内核注入小结:

纵观进程启动的全过程，可patch的地方很多，只要保证进程、线程上下文不被破坏，注入的手法可多种多样。只要保证我们的DLL注入时间足够短，稳定性足够高即可。当我们迫不得已要从内核注入DLL到用户进程去时，系统已经中毒很深，此时运用类似上面提到的技术来加载DLL，让DLL做我们驱动无法完成的任务，是可以接受的。

上面提到的思路是我暂时想到并且已经实现了的，详细过程可参见代码。欢迎积极探讨更好更稳定而且不邪恶的方法。

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参考资料：
1.       Windows Internals---Processes,Threads,Jobs
2.       漫谈兼容内核系列:WINDOWS进程的用户空间
3.       WRK 1.2 ,windbg

Author :   sudami   [sudami # 163.com]
Time   :   01-11-2008
Links   :  http://hi.baidu.com/sudami