突破icesword实现文件隐藏

来源:安全焦点
作者:rhett (rhettxie_at_gmail.com)

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 [email protected] ; NtfsFsdLockControl(x,x)
INIT:00095285 mov dword ptr [esi+68h], offset [email protected] ; NtfsFsdDirectoryControl(x,x)
INIT:0009528C mov dword ptr [esi+50h], offset [email protected] ; NtfsFsdSetInformation(x,x)
INIT:00095293 mov dword ptr [esi+38h], offset [email protected] ; NtfsFsdCreate(x,x)
INIT:0009529A mov dword ptr [esi+40h], offset [email protected] ; NtfsFsdClose(x,x)
INIT:000952A1 mov dword ptr [esi+44h], offset [email protected] ; NtfsFsdRead(x,x)
INIT:000952A8 mov dword ptr [esi+48h], offset [email protected] ; NtfsFsdWrite(x,x)
INIT:000952AF mov dword ptr [esi+5Ch], offset [email protected] ; NtfsFsdFlushBuffers(x,x)
INIT:000952B6 mov dword ptr [esi+6Ch], offset [email protected] ; NtfsFsdFileSystemControl(x,x)
INIT:000952BD mov dword ptr [esi+80h], offset [email protected] ; NtfsFsdCleanup(x,x)
INIT:000952C7 mov dword ptr [esi+78h], offset [email protected] ; NtfsFsdShutdown(x,x)
INIT:000952CE mov dword ptr [esi+0A4h], offset [email protected] ; NtfsFsdPnp(x,x)
INIT:000952D8 mov dword ptr [esi+28h], offset _NtfsFastIoDispatch
INIT:000952DF mov eax, offset [email protected] ; 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 [email protected] , 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:[email protected] ; KeEnterCriticalRegion()
PAGE:00037FD7 push 1
PAGE:00037FD9 push 1
PAGE:00037FDB lea eax, [ebp+var_4C]
PAGE:00037FDE push eax
PAGE:00037FDF call [email protected] ; 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:[email protected] ; 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 [email protected] ; 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……

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