Rootkit技术之内核钩子原理[1]

我们知道，应用程序总是离不开系统内核所提供的服务，比如它要使用内存的时候，只要跟操作系统申请就行了，而不用自己操心哪里有空闲的内存空间等问题，实际上，这些问题是由操作系统的内核来代劳的。站在黑客的角度讲，如果能够控制内核，实际上就是控制了内核之上的各种应用程序。本文将向您介绍如何建立内核级钩子来控制操作系统向上提供的各种低级功能。有了内核级钩子，我们不但能够控制、监视其他程序并过滤有关数据，还能用其实现Rootkit本身及其它程序的隐形。

本文首先回顾系统调用表和内存保护方面的知识，然后讲解如何实现内核钩子，最后对一些重要的内核函数进行了简要的说明。

一、系统调用表

系统调用表又称系统服务表或者服务描述符表，是Windows 内核在进行各种系统操作时所需的一个函数指针表。也就是说，这个表中存放的是提供系统服务的各种函数的地址。当然，该表所指向的都是系统自身的一些函数，但是，如果我们对它做了手脚后，就可以让它指向我们自己的函数。这正是本文要讲解的重点。

读者一定要注意，修改系统调用表及替换内核函数时，会对系统全局产生影响，稍有不慎就会导致系统崩溃。所以，下手之前，最好对表中的各个函数要有足够的认识，然后才好用我们自己的函数替换这些内核函数的方法。你对它们了解得越多越深，在实现内核钩子的时候就越顺手。但话又说回来，这个系统调用表中的表项实在是太多了，有的指向字符串操作，有的指向客户机/服务器操作，等等。所以要在短时间内了解所有表项是不可能的，所以下文中对它们只做有选择的、概括的介绍。

二、内存保护

现代的Windows操作系统通常将系统调用表所在内存页设为只读来提供保护。如果不能克服这个问题，实施内核钩子技术就是痴人说梦。因为试图向只读内存写入数据也即修改只读内存区时，立刻就会蓝屏。为此，先让我们来了解一下内存保护方面的有关知识。

内存描述符表是内存保护的一大关键，具体定义详见微软DDK中的ntddk.h头文件，我们这里仅做简要介绍：

typedef struct _MDL {
struct _MDL *Next;
CSHORT Size;
CSHORT MdlFlags;
struct _EPROCESS *Process;
PVOID MappedSystemVa;
PVOID StartVa;
ULONG ByteCount;
ULONG ByteOffset;
} MDL, *PMDL;

#define MDL_MAPPED_TO_SYSTEM_VA 0x0001
#define MDL_PAGES_LOCKED 0x0002
#define MDL_SOURCE_IS_NONPAGED_POOL 0x0004
#define MDL_ALLOCATED_FIXED_SIZE 0x0008
#define MDL_PARTIAL 0x0010
#define MDL_PARTIAL_HAS_BEEN_MAPPED 0x0020
#define MDL_IO_PAGE_READ 0x0040
#define MDL_WRITE_OPERATION 0x0080
#define MDL_PARENT_MAPPED_SYSTEM_VA 0x0100
#define MDL_FREE_EXTRA_PTES 0x0200
#define MDL_IO_SPACE 0x0800
#define MDL_NETWORK_HEADER 0x1000
#define MDL_MAPPING_CAN_FAIL 0x2000
#define MDL_ALLOCATED_MUST_SUCCEED 0x4000


#define MDL_MAPPING_FLAGS (MDL_MAPPED_TO_SYSTEM_VA | \
MDL_PAGES_LOCKED | \
MDL_SOURCE_IS_NONPAGED_POOL | \
MDL_PARTIAL_HAS_BEEN_MAPPED | \
MDL_PARENT_MAPPED_SYSTEM_VA | \
MDL_SYSTEM_VA | \
MDL_IO_SPACE )

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