NDIS HOOK实现方法

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探索NDIS HOOK新的实现方法(1)

NDIS HOOK是专业级防火墙使用的一种拦截技术，NDIS HOOK的重点是如何获得特定协议对应NDIS_PROTOCOL_BLOCK指针，获得了该指针，接下来就可以替换该协议所注册的收发函数,而达到拦截网络数据的目的。
     获 得NDIS_PROTOCOL_BLOCK指针的方法一般是用NdisRegisterProtocol注册一个新的协议，所获得的协议句柄实际上就是一 个NDIS_PROTOCOL_BLOCK指针，顺着该指针遍历NDIS_PROTOCOL_BLOCK链表，就可以找到你所要挂钩的协议所对应的 NDIS_PROTOCOL_BLOCK.之所以可以这样做，是因为每注册一个协议，系统都会把该协议对应的NDIS_PROTOCOL_BLOCK放置 在协议链表的开头，该协议链表每个元素都是NDIS_PROTOCOL_BLOCK类型，代表一个已经注册的协议。
     事 实上我们需要的只是TCPIP协议族的NDIS_PROTOCOL_BLOCK指针，毕竟TCP,IP,ARP,ICMP等等几乎所有我们感兴趣的协议， 都是在tcpip.sys协议驱动里面实现的。如果我们只需要TCPIP协议所对应的NDIS_PROTOCOL_BLOCK，那么上面的方法就有点繁琐 了。我们可以试着寻找更简便的方法来获得TCPIP协议的NDIS_PROTOCOL_BLOCK.
于 是我对tcpip.sys驱动进行了反汇编，发现NDIS_PROTOCOL_BLOCK指针存放在一个名为_ARPHandle的全局变量里面，所以如 果能找到_ARPHandle的地址，我们就成功了，我们完全可以把该全局变量的偏移量作为一个常量来使用，但这里纯粹为了拓宽思路，我介绍另一种找到该 全局变量的方法。
     Tcpip.sys有个导出函数叫IPDelayedNdisReEnumerateBindings,该函数内部曾经出现过_ARPHandle 的地址，为什么会出现它的地址呢，因为该函数内部调用过NdisReEnumerateProtocolBindings函数，懂得反汇编的应该知道，在 用call指令调用函数之前，必然会用到push指令将函数的参数压到栈里面去，不巧的是， NdisReEnumerateProtocolBindings函数只有一个参数，而该参数恰恰是一个NDIS_PROTOCOL_BLOCK指针类 型，在这里，实际上就是把_ARPHandle当作参数传给了
NdisReEnumerateProtocolBindings，所以_ARPHandle的地址必然会出现在push指令的后面，说具体一点，紧跟push指令的四个字节就是_ARPHandle的地址。
      所以具体的思路就是这样，先找到IPDelayedNdisReEnumerateBindings函数的地址，然后从该函数的地址开始搜索push指令 的特征码，搜到了以后，把紧跟push指令的四个字节作为指向NDIS_PROTOCOL_BLOCK指针的指针返回。
     也许有的人会问，如果IPDelayedNdisReEnumerateBindings函数体内部出现过多次push指令，岂不是会搜出不正确的地址， 事实上，虽然都叫push指令，然而在机器码级别是不同的，push指令的机器码表示有十几种之多，用来区别不同的寻址方式，调用 NdisReEnumerateProtocolBindings 时用的push指令字节序列是0xff35，这个push指令表示后面紧跟的四个字节是一个内存地址，而不是一个立即数或者寄存器之类的。知道了这些，我 们就可以清楚，在一个有限的地址范围，0xff35的唯一性是可以得到满足的。根据我的观察，在win2000,winxp,win2003上 面，IPDelayedNdisReEnumerateBindings本身是一个很短的函数，0xff35指令确实只出现过一次，所以该方法是很可靠 的。
思路已经出来了，下面我把详细的代码给大家贴出来，理解这些代码需要对windows Pe格式有所了解，如果你不想理解也行，代码可以直接拿来用。
       以下是我写的一个 获取内核模块某个导出函数地址的 通用例程。这里主要是为了获取tcpip.sys模块的导出函数IPDelayedNdisReEnumerateBindings
   void* GetRoutineAddress(char* ModuleName,char* RoutineName)
{
       PIMAGE_DOS_HEADER dos_hdr;
    PIMAGE_NT_HEADERS nt_hdr;
    PIMAGE_EXPORT_DIRECTORY export_dir;
    ULONG *fn_name, *fn_addr, i;
      char* base;
      base=(char*)FindModule(ModuleName);//该函数用来获得内核模块的基地址
    if(!base)
        return NULL;
    DbgPrint("tcpip address:%p",base);
    dos_hdr = (PIMAGE_DOS_HEADER)base;
    if (dos_hdr->e_magic != IMAGE_DOS_SIGNATURE)
        return NULL;
    nt_hdr = (PIMAGE_NT_HEADERS)(base + dos_hdr->e_lfanew);
    export_dir = (PIMAGE_EXPORT_DIRECTORY)(base + nt_hdr->OptionalHeader.DataDirectory[IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_EXPORT].VirtualAddress);
    fn_name = (ULONG *)(base + export_dir->AddressOfNames);
    fn_addr = (ULONG *)(base + export_dir->AddressOfFunctions);
    for (i = 0; i < export_dir->NumberOfNames; i++, fn_name++, fn_addr++)
    {
        if (strcmp(RoutineName, base + *fn_name) == 0)
        {
            return base + *fn_addr;
        }
    }
    return NULL;
}
以下是FindModule函数的实现：
void *
FindModule(char *name)
{
    ULONG i, n, *q;
    PSYSTEM_MODULE_INFORMATION p;
    void *base;
    ZwQuerySystemInformation(SystemModuleInformation, &n, 0, &n);
    q = (ULONG *)ExAllocatePool(PagedPool, n);
    ZwQuerySystemInformation(SystemModuleInformation, q, n * sizeof (*q), 0);
    p = (PSYSTEM_MODULE_INFORMATION)(q + 1);
    base = NULL;
    for (i = 0; i < *q; i++) {
        if (_stricmp(p.ImageName + p.ModuleNameOffset, name) == 0) {
            base = p.Base;
            break;
        }
    }
    ExFreePool(q);
    return base;
}
以下是获取tcpip协议的NDIS_PROTOCOL_BLOCK指针的函数
   void* GetProtocolBlock()
{
    char* base;
    char bytes[]={0xff,0x35};
    base=GetRoutineAddress("tcpip.sys","IPDelayedNdisReEnumerateBindings");
     while(RtlCompareMemory(base,bytes,2)!=2)
    {
       base++;
    }
    return **((void***)(base+2));

}

探索NDIS HOOK新的实现方法(2)

---INLINE HOOK实现NDIS HOOK
前 面讲述了如何通过获取NDIS_PROTOCOL_BLOCK来实现NDIS HOOK，这里讲述第二种方法，那就是inline hook方法。说起inline hook，也不是什么新鲜玩意，无非是在一个函数的首部嵌入一个jmp机器指令，在该函数执行有效代码前就跳到我们的代理函数，在我们的代理函数里做了必 要的处理以后，再跳回原来的函数，接着执行原函数的指令。
既然tcpip.sys是标准的NDIS协议驱动，那么收包函数显然应该是在 tcpip.sys内部实现的，我们直接找到这两个收包函数，然后对其inline hook不就可以了吗？经过逆向分析，我找到了这两个函数，本人安装了两个XP系统，其中一个导出了这两个函数，另一个系统却没导出，所以我们仍然需要用 特征码搜索这两个函数，这两个函数声明如下：
NDIS_STATUS
ARPRcv (NDIS_HANDLE BindContext,
NDIS_HANDLE MacContext,
UCHAR* HeadBuffer,
ULONG HeadSize,
UCHAR* Buffer,
ULONG BufferSize,
ULONG PacketSize);
INT
ARPRcvPacket (NDIS_HANDLE BindContext,
PNDIS_PACKET Packet);
搜索这两个函数地址的代码如下：
//以下全局变量保存两个函数的地址
void* ARPRcv=NULL;
void* ARPRcvPacket=NULL;
void SearchProtocolRoutine()
{
//以下分别为两个收包函数的特征码
UCHAR ARPRcvBytes[] ={0x8b,0xff,0x55,0x8b,0xec,0x56,0x8b,0x75,0x08,0x33};
UCHAR ARPRcvPacketBytes[]={0x8b,0xff,0x55,0x8b,0xec,0x51,0x53,0x56,0x57,0x8b};
//获取tcpip.sys模块的基地址，该函数在前一节已经提供给大家
char* base=FindModule("tcpip.sys");
while(ARPRcv==NULL||ARPRcvPacket==NULL)
{
if(ARPRcv==NULL&&
RtlCompareMemory(ARPRcvBytes,base,10)==10)
{
ARPRcv=base;
}
else if(ARPRcvPacket==NULL&&
RtlCompareMemory(ARPRcvPacketBytes,base,10)==10)
{
ARPRcvPacket=base;
}
base++;
}
}
各种编译器所编译的函数，前几个指令都是几乎一样的，用来建立堆栈帧，这些指令叫函数的序言。
在win2000上是三字节
push ebp
mov ebp, esp
到了winxp以及后续系统上，则变成了五字节
mov edi, edi
push ebp
mov ebp, esp
而一个近跳转指令刚好是五字节，在xp上刚好覆盖了函数的序言，所以在XP上挂钩也相对容易一点，这里着重说明如何对ARPRcv进行挂钩，我们在ARPRcv内部插入一个jmp指令，将跳到ARPRcvProx函数，该函数是个裸函数，函数实现如下：
_declspec(naked) ARPRcvProx()//跳板函数
{
_asm
{
mov edi, edi
push ebp
mov ebp ,esp
//七个参数开始压栈
push [ebp+20h]
push [ebp+1ch]
push [ebp+18h]
push [ebp+14h]
push [ebp+10h]
push [ebp+0ch]
push [ebp+8]
call NewARPRcv //调用NewARPRcv函数
cmp eax,0x10003 //判断函数返回值是否NDIS_STATUS_NOT_ACCEPTED
jz end //如果是NDIS_STATUS_NOT_ACCEPTED，直接结束本函数
//而不跳回到ARPRcv函数
mov eax,ARPRcv //如果返回的不是NDIS_STATUS_NOT_ACCEPTED，将会
//执行到这条指令，该指令将 ARPRcv函数的地址装入eax
add eax,5 //将ARPRcv地址值加上5，存入eax，表示即将跳转的//地址
jmp eax //开始跳回ARPRcv体内
end:
pop ebp
retn 1ch
}
}
在该函数内部，又调用了NewARPRcv函数，原型和ARPRcv保持一致，也必须由我们自己实现：
NDIS_STATUS
NewARPRcv(
IN NDIS_HANDLE ProtocolBindingContext,
IN NDIS_HANDLE MacReceiveContext,
IN PVOID HeaderBuffer,
IN UINT HeaderBufferSize,
IN PVOID LookAheadBuffer,
IN UINT LookaheadBufferSize,
IN UINT PacketSize
)
{
/*
在这里加入你的判断逻辑代码，是否拦截该数据
如果要拦截，则返回 NDIS_STATUS_NOT_ACCEPTED
否则返回NDIS_STATUS_SUCCESS，把数据交给ARPRcv处理
*/
return NDIS_STATUS_SUCCESS;
}
同样的原理，我们在ARPRcvPacket里面插入jmp指令，将跳转到ARPRcvPacketProx裸函数，该函数实现如下：
_declspec(naked) ARPRcvPacketProx()
{
_asm
{
mov edi, edi
push ebp
mov ebp ,esp
//两个参数开始压栈
push [ebp+0ch]
push [ebp+8]
call NewARPRcvPacket//调用NewARPRcvPacket
cmp eax,0 //如果返回0则表示拒绝该数据包
jz end //直接返回本函数
mov eax ,ARPRcvPacket
add eax ,5
jmp eax //跳回ARPRcvPacket函数第六个字节
end: pop ebp
retn 8
}
}
在该函数内部，将会调用NewARPRcvPacket,函数实现如下：
INT
NewARPRcvPacket(NDIS_HANDLE BindContext,
PNDIS_PACKET ndisPacket)
{
/*
在这里加入你的判断逻辑，是否拦截该数据，如果要拦截，则返回0，
否则返回非0
*/
DbgPrint("RcvPacket");
return 1;
}
请仔细阅读以上代码的注释，接下来，我们还必须提供一个函数实现安装和卸载挂钩功能
void PatchARPRcv(BOOLEAN isPatch)//isPatch为TRUE表示安装挂钩，为FALSE表示卸载挂钩。
{
/*即将用以下五个字节覆盖ARPRcv函数前五个字节
这5个字节就是jmp XXXX指令的机器码，因为跳转的相对地址还需要
进一步计算，所以暂时用零填充
*/
UCHAR patchBytes[5]={0xe9,0x00,0x00,0x00,0x00};
//即将用以下五个字节覆盖ARPRcvPacket函数前五个字节
UCHAR patchBytes2[5]={0xe9,0x00,0x00,0x00,0x00};
//保存原始函数的前五个字节，方便以后恢复挂钩
UCHAR restoreBytes[5]={0x8b,0xff,0x55,0x8b,0xec};
/*
以下两行代码计算跳转的偏移量
*/
int offset=(char*)ARPRcvProx-(char*)ARPRcv-5;
int offset2=(char*)ARPRcvPacketProx-(char*)ARPRcvPacket-5;
//修正patchBytes和patchBytes2中的相对地址
memcpy(patchBytes+1,&offset,4);
memcpy(patchBytes2+1,&offset2,4);
if(isPatch)
{
DisableWriteProtect();//禁止写保护
memcpy(ARPRcv,patchBytes,5);
memcpy(ARPRcvPacket,patchBytes2,5);
EnableWriteProtect(); //开启写保护
}
else
{
DisableWriteProtect();
memcpy(ARPRcv,restoreBytes,5);
memcpy(ARPRcvPacket,restoreBytes,5);
EnableWriteProtect();
}
}
因为ARPRcv和ARPRcvPacket函数处于只读页，所以必须先禁用写保护才能向其中插入代码，禁用写保护和开启写保护代码如下：
void
DisableWriteProtect()
{
_asm{
cli
mov eax, cr0
and eax, 0FFFEFFFFh
mov cr0, eax
}
}
void
EnableWriteProtect()
{
_asm{
mov eax, cr0
or eax, not 0FFFEFFFFh
mov cr0, eax
sti
}
}
注意这些代码暂时只适用XP系统，在win2000和win2003上都需要少许改动。