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2种内核级反用户态调试方法

时间：2022-11-07 21:35:04浏览次数：47  
标签：eProc DebugPort PsActiveProcessHeadAddr 用户 内核 ENTRY EPROCESS 调试 调试器


0.前言

    很久前写过一些应用层的反调试的文章，这类反调试方法的好处是易于实现，但缺点是很容易被绕过----保护因此失效。我们的危机公关手段是：将反调试功能放到内核中用驱动程序实现，以增强程序的反调试能力。由于vista后patch guard的影响，因此本文以Xp系统为例，其他系统需要对代码中的硬编码进行调整。

1.调试对象(DEBUG_OBJECT)介绍


    当调试器创建进程时，会创建一系列调试消息，如：进程创建消息，模块加载消息。对于调试器附加到运行中进程，亦会依次产生这些消息(确切的说是杜撰调试消息)。内核将这些消息通过Debug Port对象发送给调试器。另外当被调试进程触发异常时，内核收到异常消息后，亦会通过Debug Port把消息传给调试器。可见Debug Port是联系调试器和被调试器的纽带。内核会为调试器进程创建一个DEBUG_OBJECT对象，并将对象地址保存在进程_EPROCESS!DebugPort中；当调试器创建/附加被调试进程时，内核会把同一个DEBUG_OBJECT对象的地址保存到被调试进程的_EPROCESS!DebugPort字段。 


kd> dt _EPROCESS -y DebugPort
nt!_EPROCESS
   +0x0bc DebugPort : Ptr32 Void

2.方法1：DebugPort清零    


    基于上面的介绍，我们可以这样实现反调试功能：检测所有进程的_EPROCESS!DebugPort字段，如果发现该字段非空，可以当前系统中至少存在着调试器。出于演示目的，我简单的把_EPROCESS!DebugPort字段清0，这就把调试器或者被调试进程进行消息传递的纽带的一端给切断了。下面来看下代码： 


#include <Ntifs.h>
#include <wdm.h>

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

KSTART_ROUTINE DetectDbgThd;
HANDLE detectThdHnd = 0UL;

VOID DriverUnload(PDRIVER_OBJECT);

NTSTATUS DriverEntry(PDRIVER_OBJECT drvObj, PUNICODE_STRING regPath)
{
  NTSTATUS ldStatus = STATUS_SUCCESS;
  OBJECT_ATTRIBUTES thdAttr;
  CLIENT_ID cid;

  _asm int 3;

  UNREFERENCED_PARAMETER(regPath);

  drvObj->DriverUnload = DriverUnload;

  memset(&thdAttr, 0, sizeof(OBJECT_ATTRIBUTES));
  thdAttr.Length = sizeof(OBJECT_ATTRIBUTES);
  ldStatus = PsCreateSystemThread(&detectThdHnd, 0,
    &thdAttr, 0,
    &cid,
    DetectDbgThd, NULL);
  if (!NT_SUCCESS(ldStatus))
    return ldStatus;

  return STATUS_SUCCESS;
}

VOID DriverUnload(IN PDRIVER_OBJECT drvObj)
{
  UNREFERENCED_PARAMETER(drvObj);
  ZwClose(detectThdHnd);
  return;
}

PLIST_ENTRY GetPsActiveProcessHeadAddr()
{
  PLIST_ENTRY PsActiveProcessHeadAddr = NULL;
  NTSTATUS status;
  PEPROCESS eProc = NULL;

  status = PsLookupProcessByProcessId((HANDLE)4, &eProc);
  if (!NT_SUCCESS(status))
    return NULL;
#ifdef WIN32_XP   
  PsActiveProcessHeadAddr = ((PLIST_ENTRY)(((char*)eProc) + 0x88))->Blink;
#elif WIN32_7
  PsActiveProcessHeadAddr = ((PLIST_ENTRY)(((char*)eProc) + 0xb8))->Blink;
#endif
  //PsActiveProcessHeadAddr = eProc->ActiveProcessLinks->Blink;
  ObDereferenceObject(eProc);

  return PsActiveProcessHeadAddr;
}

VOID DetectDbgThd(void* thdCtx)
{
  PEPROCESS eProc = NULL;
  PLIST_ENTRY PsActiveProcessHeadAddr = NULL;
  LIST_ENTRY* pos = NULL;
  LARGE_INTEGER period = RtlConvertLongToLargeInteger(-10*1000);
  DWORD32* procDebugPortAddr = NULL;
  UNREFERENCED_PARAMETER(thdCtx);

  PsActiveProcessHeadAddr = GetPsActiveProcessHeadAddr();
  if (!PsActiveProcessHeadAddr)
    return;

  while(1)
  {
    pos = PsActiveProcessHeadAddr->Blink;
    while (pos != PsActiveProcessHeadAddr)
    {
      //eProc = (PEPROCESS)CONTAINER_OF(pos, EPROCESS, ActiveProcessLinks);
#ifdef WIN32_XP
      eProc = (PEPROCESS)((char*)pos - 0x88);
#elif WIN32_7
      eProc = (PEPROCESS)((char*)pos - 0xb8);
#endif
      //0xBC==EPROCESS!DebugPort
#ifdef WIN32_XP 
      procDebugPortAddr = (DWORD32*)(((char*)eProc) + 0xBC);
#elif WIN32_7
      procDebugPortAddr = (DWORD32*)(((char*)eProc) + 0xeC);
#endif      
      if(*procDebugPortAddr != 0x00UL)
      {
        //KillProcess(eProc);
        *procDebugPortAddr = 0x00UL;
      }

      pos = pos->Blink;
    }
    
    KeDelayExecutionThread(KernelMode, FALSE, &period);
  }
}

#ifdef __cplusplus
}
#endif


kd> vertarget
Windows XP Kernel Version 2600 (Service Pack 3) UP Free x86 compatible
Product: WinNt, suite: TerminalServer SingleUserTS
Built by: 2600.xpsp.080413-2111


kd> dt _EPROCESS -y ActiveProcessLinks
nt!_EPROCESS
   +0x088 ActiveProcessLinks : _LIST_ENTRY

获得ActiveProcessLinks域的地址后可以马上获得_EPROCESS对象地址和_EPROCESS!DebugPort地址，之后直接把_EPROCESS!DebugPort指针值改为0即可实现DebugPort清零。


kd> dt _EPROCESS -y DebugPort
nt!_EPROCESS
   +0x0bc DebugPort : Ptr32 Void



2种内核级反用户态调试方法_#ifdef


图1.加载驱动，并分别启动windbg.exe和calc.exe，准备附加到进程。

2种内核级反用户态调试方法_windows_02


图2.windbg附加到calc后，每次中断调试目标，都会显示红框中的内容，意思是 调试器进入了挂起中断状态(准调试状态，对这个状态的解释可以参考张银奎<软件调试> 第10.6.7节)。此时calc虽然处于被挂起状态，可以查看内存值，但不能被跟踪(如单步)和下断点。再次运行(F5)调试目标，calc恢复到运行状态。


附注：调试进程被挂起和恢复是因为调试子系统调用了DbgkpSuspendProcess/DbgkpResumeProcess将calc.exe挂起/恢复，这不需要经过DebugPort即可实现。至于可以查看内存值，是因为windbg只需通过ReadProcessMemory就能获得calc的内存值，也不需要DebugPort参与。


3.方法2：Teb!DbgSsReserve句柄清零

   这个方法其实是上面DebugPort清零的衍生版，网上暂时没有找到同样的实现，应该独我一家

(没仔细找是否有雷同)~不过这个标志位和DebugPort有点区别，首先只有调试器进程才有这个标志位；其次，它位于用户空间，由TEB保存。更进一步讲，位于调试器工作线程内部，调试器的UI线程也没有这个标志位；最后，它是一个句柄，指向内核为调试器进程创建的DEBUG_OBJECT对象。


    要实现Teb!DbgSsReserve句柄清零，首先要搜索具有调试特征的进程；搜索到目标进程后，要从当前线程空间Attach到目标进程空间，这样才能从目标进程空间读到有效的内存(虚拟内存)；最后，用ZwClose关闭句柄。下面，我们来看下代码： 


VOID DetectDbgThd(void* thdCtx)
{
  PEPROCESS eProc = NULL;
  PETHREAD eThd = NULL;
  PLIST_ENTRY PsActiveProcessHeadAddr = NULL;
  LIST_ENTRY* procPos = NULL;
  LIST_ENTRY* thdPos = NULL;
  LIST_ENTRY thdListHead;
  KAPC_STATE apcState;
  LARGE_INTEGER period = RtlConvertLongToLargeInteger(-10*1000);
  DWORD32* thdTebAddr = NULL;
  DWORD32* dbgSsReserved = NULL;
  
  UNREFERENCED_PARAMETER(thdCtx);

  PsActiveProcessHeadAddr = GetPsActiveProcessHeadAddr();
  if (!PsActiveProcessHeadAddr)
    return;

  while(1)
  {
    procPos = PsActiveProcessHeadAddr->Blink;
    while (procPos != PsActiveProcessHeadAddr)
    {
      //eProc = (PEPROCESS)CONTAINER_OF(pos, EPROCESS, ActiveProcessLinks);
#ifdef WIN32_XP
      //+0x088 EPROCESS!ActiveProcessLinks : _LIST_ENTRY
      eProc = (PEPROCESS)((char*)procPos - 0x88);
#endif

#ifdef WIN32_XP
      //+0x190 EPROCESS!ThreadListHead : _LIST_ENTRY
      //thdListHead = (LIST_ENTRY*)((char*)eProc+0x190);
      //memcpy(&thdListHead,((char*)eProc+0x190),sizeof(LIST_ENTRY));
#endif
      //pos = ListHead->Blink;
      thdPos = (LIST_ENTRY*)(*(DWORD32*)((char*)eProc+0x190));
      //while(pos != &ListHead)
      while(thdPos != (LIST_ENTRY*)((char*)eProc+0x190))
      {
#ifdef WIN32_XP
        //+0x22c ETHREAD!ThreadListEntry  : _LIST_ENTRY
        eThd = (PETHREAD)((char*)thdPos - 0x22c);
        //+0x020 ETHREAD!KTHREAD!Teb : Ptr32 Void
        thdTebAddr = (*(DWORD32*)((char*)eThd+0x20));
        if(!thdTebAddr)
          goto Next;
#endif
        KeStackAttachProcess(eProc, &apcState);

#ifdef WIN32_XP
        //+0xf20 Teb!DbgSsReserved    : [2] Ptr32 Void
        dbgSsReserved = ((char*)thdTebAddr+0xf20);
#endif        
        /*
        DbgSsReserved[0]:is reserved
        DbgSsReserved[1]:for debuggee process, DbgSsReserved[0] stand for handler of debug-object
        */
        if(dbgSsReserved[1])
        {
          ZwClose(dbgSsReserved[1]);
          dbgSsReserved[1] = 0x00UL;
        }
        
        KeUnstackDetachProcess(&apcState);
      Next:         
        thdPos = thdPos->Blink;
      }
      
      procPos = procPos->Blink;
    }
    
    KeDelayExecutionThread(KernelMode, FALSE, &period);
  }
}

加载上面的代码后，调试器就无法打开和附加到目标进程。不过有个限制windbg.exe的实现有点特殊，DbgSsReserve字段一直为空，所以上面的代码对windbg无能为力~



标签：eProc,DebugPort,PsActiveProcessHeadAddr,用户,内核,ENTRY,EPROCESS,调试,调试器
From： https://blog.51cto.com/u_13927568/5831397

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