[目录]
一. 前言
二. PhantOm 在驱动层的保护方式
三. 挂钩的SSDT函数
四. 挂钩的SSDT Shadow函数
五. 结语
[内容]
一. 前言
相信脱壳和破解界的朋友们大部分都用过PhantOm这个隐藏OD的插件，以前可以说是过TMD这
种加密壳的利器，它可以在应用层和驱动层对OD进行保护。貌似应用层的保护方式已经给某
强人分析过了，这里就不再重复了，现在分析一下PhantOm的驱动保护。拿来开刀的是
PhantOm V1.54版本的。
PhantOm插件的驱动文件在PhantOm.dll的资源中，在OD运行时自动从资源中释放驱动到临时
文件夹中，我们可以通过PE_Stud等PE工具进行提取。
二. PhantOm的驱动层保护方式
当一个程序被调试，驱动将会将OD和被调试程序的相关信息存储在一个结构中，并以双链表
的形式存放。其结构如下：
typedef struct _DEBUG_INFO
{
struct _DEBUG_INFO *Prev;
struct _DEBUG_INFO *Next;
PLONG Debugger_Id; // OD的id号
PEPROCESS Debugger_Eprocess; // OD的EPROCESS结构
PEPROCESS Debuggee_Eprocess; // 被调试程序的EPROCESS结构
} DEBUG_INFO, *PDEBUG_INFO;
此结构非常重要，驱动中主要就是查询此结构来判断是否对OD进程进行保护。
当用OD加载或重新运行一个程序的时候，应用层将会传递OD和被调试程序的id号到驱动层中，
此时驱动程序将会查询双链表看相关的结构是否已经存在，不存在这创建一个节点并加入到
双链表中。
VOID SetDebugInfo (PVOID DebugIdBuf)
{
NTSTATUS status;
PEPROCESS pEprocess;
PDEBUG_INFO NodeAddr, LastNode;
ULONG Debugger_id, Debuggee_id;
Debugger_id = *(PULONG)DebugIdBuf;
Debuggee_id = *(PULONG)((ULONG)DebugIdBuf+1);
if (DebugIdBuf == NULL)
return;
// 判断相关结构是否已经存在
if ( !GetDebugInfoByPid(*(PULONG)DebugIdBuf)
{
// 建立OD与被调试程序的关联
// 传入被调试程序的id
status = PsLookupProcessByProcessId(Debuggee_id),
EprocessOfDebuggee);
if (status == STATUS_SUCCESS)
{
Debug_Info.Debuggee_Eprocess = EprocessOfDebuggee;
ObDereferenceObject(EprocessOfDebuggee);
}
}
else // 相关结构不存在
{
// 为节点分配空间
NodeAddr = (PDEBUG_INFO)ExAllocatePool(PagedPool, sizeof(DEBUG_INFO));
if (NodeAddr == NULL)
return;
RtlZeroMemory(NodeAddr, 16);
// 查找链表最后一个节点
LastNode = GetLast();
if (LastNode)
{
// 非空链表, 插入到表尾
LastNode->Next = NodeAddr;
NodeAddr->Prev = LastNode;
}
else
// 空链表，插入到表头
DebugInfoHeader = NodeAddr;
// 填充链表结构
NodeAddr->Debugger_Id = Debugger_id;
if (STATUS_SUCCESS == PsLookupProcessByProcessId(Debugger_id, pEprocess))
{
NodeAddr->Debugger_Eprocess = pEprocess;
ObDereferenceObject(pEprocess);
}
if (STATUS_SUCCESS == PsLookupProcessByProcessId(Debuggee_id, pEprocess))
{
NodeAddr->Debuggee_Eprocess = pEprocess;
ObDereferenceObject(pEprocess);
}
}
}
三. 挂钩的SSDT函数
PhantOm一共挂钩了9个与anti-debug相关的SSDT函数，分别列举如下：
(1) NtQuerySystemInformation
此函数的第一个参数SystemInformationClass是一个类型信息，可由它指定我们所查询的系统
信息。在anti-debug领域主要关注3种类型，分别是SystemProcessesAndThreadsInformation，
可通过此参数枚举所有进程；SystemKernelDebuggerInformation，是否存在windbg等内核调
试器；SystemHandleInformation，可用于枚举进程句柄。
所以我们需要hook这个函数，对以上三种情况进行处理。
NTSTATUS WINAPI New_NtQuerySystemInformation(
__in SYSTEM_INFORMATION_CLASS SystemInformationClass,
__inout PVOID SystemInformation,
__in ULONG SystemInformationLength,
__out_opt PULONG ReturnLength
)
{
NTSTATUS status;
PEPROCESS cur_eprocess;
PSYSTEM_PROCESSES system_process;
PSYSTEM_PROCESSES system_process_prev;
PSYSTEM_HANDLE_INFORMATION_EX handle_info;
ULONG NextEntryDelta;
ULONG handle_count, index, total_size;
status = Org_NtQuerySystemInformation(
SystemInformationClass,
SystemInformation,
SystemInformationLength,
ReturnLength);
if (status != STATUS_SUCCESS | IS_HOOK != TRUE)
return status;
cur_eprocess = IoGetCurrentProcess();
// 当前进程是OD
if (FindDebugInfoByEprocess(cur_eprocess))
return status;
switch (SystemInformationClass)
{
case SystemProcessesAndThreadsInformation: // 5
{
system_process = (PSYSTEM_PROCESSES)SystemInformation;
system_process_prev = system_process;
NextEntryDelta = 0;
do
{
system_process = (PSYSTEM_PROCESSES)((ULONG)system_process + NextEntryDelta);
if (GetDebugInfoByPid(system_process->ProcessId)) // 下面断链
{
// 非最后一项
if (system_process->NextEntryDelta)
system_process_prev->NextEntryDelta += system_process->NextEntryDelta;
// 最后一项
else
system_process_prev->NextEntryDelta = 0;
// 抹掉进程名字信息
RtlZeroMemory(system_process->ProcessName.Buffer,
system_process->ProcessName.Length*2);
// 然后将整个SYSTEM_PROCESS抹去
total_size = system_process->ThreadCount << 6 + 0xB4;
RtlZeroMemory(&system_process, total_size);
}
system_process_prev = system_process;
NextEntryDelta = system_process->NextEntryDelta;
} while (NextEntryDelta);
system_process = (PSYSTEM_PROCESSES)SystemInformation;
NextEntryDelta = 0;
do
{
system_process = (PSYSTEM_PROCESSES)((ULONG)system_process + NextEntryDelta);
if (GetDebugInfoByPid(system_process->InheritedFromProcessId))
// 如果父进程是OD，则将父进程的ID改为explorer.exe的ID号
system_process->InheritedFromProcessId = EXPLORER_ID;
NextEntryDelta = system_process->NextEntryDelta;
} while (NextEntryDelta);
}
break;
case SystemKernelDebuggerInformation: // 35
RtlZeroMemory(SystemInformation, SystemInformationLength);
break;
case SystemHandleInformation: // 16
{
handle_info = (PSYSTEM_HANDLE_INFORMATION_EX)SystemInformation;
handle_count = handle_info->NumberOfHandles;
index = 0;
while (handle_count)
{
if (GetDebugInfoByPid(handle_info->Information[index].ProcessId))
handle_info->Information[index].ProcessId = EXPLORER_ID;
handle_count--;
index++;
}
}
break;
}
return STATUS_SUCCESS;
}
(2) NtOpenProcess
挂钩此函数防止程序打开OD和csrss.exe的句柄
NTSTATUS New_NtOpenProcess (
__out PHANDLE ProcessHandle,
__in ACCESS_MASK DesiredAccess,
__in POBJECT_ATTRIBUTES ObjectAttributes,
__in_opt PCLIENT_ID ClientId
)
{
NTSTATUS status;
if (IS_HOOK == TRUE && !FindDebugInfoByEprocess(IoGetCurrentProcess()))
{
status = STATUS_INVALID_PARAMETER;
if (!MmIsAddressValid(ClientId) ||
ClientId.UniqueProcess == CSRSS_ID ||
GetDebugInfoByPid(ClientId->UniqueProcess))
return status;
}
return Org_NtOpenProcess(ProcessHandle,
DesiredAccess,
ObjectAttributes,
ClientId);
}
(3) NtSetInformationThread
在程序保护中，当参数ThreadInformationClass的值为ThreadHideFromDebugger(0x11)时，
此函数可以用来防止调试事件被发往调试器。
NTSTATUS
NTAPI
New_NtSetInformationThread(
IN HANDLE ThreadHandle,
IN THREAD_INFORMATION_CLASS ThreadInformationClass,
IN PVOID ThreadInformation,
IN ULONG ThreadInformationLength
)
{
NTSTATUS status;
PVOID Object;
if (IS_HOOK == TRUE)
{
status = ObReferenceObjectByHandle(ThreadHandle, 0, 0, KernelMode, Object, 0);
if (status != STATUS_SUCCESS)
return STATUS_INVALID_HANDLE;
ObDereferenceObject(Object);
if (!FindDebugInfoByEprocess(IoGetCurrentProcess()) &&
ThreadInformationClass == ThreadHideFromDebugger)
return STATUS_SUCCESS;
}
return Org_NtSetInformationThread(ThreadHandle,
ThreadInformationClass,
ThreadInformation,
ThreadInformationLength);
}
(4) NtClose
当进程被调试, 使用一个无效的句柄调用 NtClose 将会产生一个STATUS_INVALID_HANDLE
(0xC0000008) 异常。
NTSTATUS
NTAPI
New_NtClose(HANDLE ObjectHandle)
{
PVOID Object;
NTSTATUS status;
if (IS_HOOK == FALSE)
return Org_NtClose(ObjectHandle);
// 防止使用无效句柄来检测调试器
InterlockedIncrement(Lock_Number);
status = ObReferenceObjectByHandle(ObjectHandle, 0, 0, 0, Object, 0);
if (status == STATUS_SUCCESS)
{
ObDereferenceObject(Object);
status = Org_NtClose(ObjectHandle);
}
else
status = STATUS_SUCCESS;
InterlockedDecrement(Lock_Number);
return status;
}
(5) NtYieldExecution
此函数hook来做什么用的？不明真相中，那位能人异士知道的话恳求相告，感激不尽。
直接翻译代码
NTSTATUS New_NtYieldExecution()
{
Org_NtYieldExecution();
return STATUS_NO_YIELD_PERFORMED;
}
(6) NtQueryInformationProcess
此函数用于返回目标进程的各类信息。在软件保护中，参数ProcessInformationClass
有几个值必须特殊对待：
ProcessBasicInformation(0x0)--可检测目标进程的父进程，如果程序被调试，则
父进程是调试器，而对应一般窗口程序，其父进程是explorer.exe。
ProcessDebugPort(0x07) -- 如果目标进程正在被调试，系统会为进程分配一个调试
端口。通过此参数调用NtQueryInformationProcess则返回调试端口号，返回0表示当前
无调试器附在进程上。
ProcessDebugFlags(0x1f) -- 此时函数返回EPROCESS->NoDebugInherit域的值。为0
表示进程正处于调试状态。
NTSTATUS WINAPI New_NtQueryInformationProcess(
__in HANDLE ProcessHandle,
__in PROCESSINFOCLASS ProcessInformationClass,
__out PVOID ProcessInformation,
__in ULONG ProcessInformationLength,
__out_opt PULONG ReturnLength
)
{
NTSTATUS status;
PPROCESS_BASIC_INFORMATION ProcessBasicInfo;
PEPROCESS pEprocess;
status = Org_NtQueryInformationProcess(ProcessHandle,
ProcessInformationClass,
ProcessInformation,
ProcessInformationLength,
ReturnLength)
if (STATUS_SUCCESS != status)
return status;
if (!FindDebugInfoByEprocess(IoGetCurrentProcess()))
{
// 调用此函数的进程不是OD
if (ProcessInformationClass == ProcessBasicInformation)
{
// BrocessBasicInformation(0)
ProcessBasicInfo = (PROCESS_BASIC_INFORMATION)ProcessInformation;
// 检查此句柄的父进程是否为OD
if (GetDebugInfoByPid(ProcessBasicInfo->InheritedFromUniqueProcessId))
// 对于带窗口类进程，其父进程一般为explorer.exe，如果程序
// 被调试，则其父进程为调试器。
ProcessBasicInfo->InheritedFromUniqueProcessId = EXPLORER_ID;
// 此句柄所属的进程是否为OD
else if (GetDebugInfoByPid(ProcessBasicInfo->UniqueProcessId))
{
// 返回的信息清0
RtlZeroMemory(ProcessInformation, sizeof(PROCESS_BASIC_INFORMATION));
if (ReturnLength != NULL)
// 返回长度置0
*ReturnLength = 0;
}
}
else
{
// 根据句柄得到进程对象
if (ObReferenceObjectByHandle(ProcessHandle,
0, 0, KernelMode, pEprocess, NULL) == STATUS_SUCCESS)
{
// 判断此进程是否是被调试
if (GetDebuggeeByEprocess(pEprocess))
{
if (ProcessInformationClass == ProcessDebugPort
|| ProcessInformationClass == ProcessDebugObjectHandle)
// 调试端口信息或调试句柄清0
*ProcessInformation = 0;
// 它将返回EPROCESS->NoDebugInherit的值，
// 当调试器存在的时候，其值为FALSE，表示
// 进程正在被调试
else if (ProcessInformationClass == ProcessDebugFlags)
{
if (ProcessInformation != NULL)
*(PDWORD)(ProcessInformation) = TRUE;
}
}
ObDereferenceObject(pEprocess);
}
}
}
return status;
}
(7) NtQueryObject
每当一个应用程序被调试的时候，将会为调试对话在内核中创建一个DebugObject类型的对象。
程序可以检查DebugObject10类型内核对象的数量来确定是否有调试器的存在。DebugObject的
数量可以通过NtQueryObject函数来检索所有对象类型的信息获得，此时需要将
ObjectInformationClass的参数设为ObjectAllTypeInformation(0x03)。PhantOm在内核中的
解决方法是hook此函数，如果发现检索的是ObjectAllTypeInfomation类型则抹掉名称为
"DebugObject"的调试对象的相关信息。
NTSTATUS New_NtQueryObject(
__in_opt HANDLE Handle,
__in OBJECT_INFORMATION_CLASS ObjectInformationClass,
__out_opt PVOID ObjectInformation,
__in ULONG ObjectInformationLength,
__out_opt PULONG ReturnLength
)
{
NTSTATUS status;
POBJECT_ALL_INFORMATION pObjectAllInfo;
ULONG NumObjects;
status = Org_NtQueryObject(Handle,
ObjectInformationClass,
ObjectInformation,
ObjectInformationLength,
ReturnLength);
if (IS_HOOK == FALSE || ObjectInformation == NULL)
return status;
//判断当前进程是否为OD
if (!FindDebugInfoByEprocess(IoGetCurrentProcess()))
return status;
switch (ObjectInformationClass)
{
case ObjectTypeInformation:
// 把返回信息全部清0，一了百了
RtlZeroMemory(ObjectInformation, ObjectInformationLength);
break;
// 如果是检索所以对象类型信息
case ObjectAllInformation:
{
pObjectAllInfo = (POBJECT_ALL_INFORMATION)ObjectInformation;
PUCHAR pObjInfo = (PUCHAR)pObjectAllInfo->ObjectTypeInformation;
NumObjects = pObjectAllInfo->NumberOfObjectsTypes;
for (UINT i = 0; i < NumObjects; i++)
{
POBJECT_TYPE_INFORMATION pObjectTypeInfo =
(POBJECT_TYPE_INFORMATION)pObjInfo;
ULONG TypeNameLength = pObjectTypeInfo->TypeName.Length;
PUCHAR TypeNameBuffer = pObjectTypeInfo->TypeName.Buffer;
// 检查debug object是否存在
if (TypeNameLength == 0x16)
{
if (wcscmp(L"DebugObject", pObjectTypeInfo->TypeName.Buffer) == 0)
*pObjectTypeInfo = NULL;
}
pObjInfo = TypeNameBuffer;
// 加上字符串的长度
pObjInfo += TypeNameLength;
// 双字节对齐
ULONG tmp = (ULONG)pObjInfo & 0xFFFFFFFC;
pObjInfo = ((PUCHAR)tmp + sizeof(ULONG));
}
}
break;
}
}
(8) NtSetContextThread
反调试程序可能会通过此函数获得并修改CPU中调试寄存器的内容，所以如果程序下了
硬件断点的话就会失效，并且可以检测到调试器的存在。我们可以检查ContextFlags
中的调试寄存器组的标志位，看程序是否在查询调试寄存器。
NTSTATUS
NTAPI
New_NtSetContextThread(IN HANDLE ThreadHandle,
IN PCONTEXT Context)
{
if (IS_HOOK == TRUE)
{
if (!FindDebugInfoByEprocess(IoGetCurrentProcess()) &&
MmIsAddressValid(Context))
// 清除ContextFlags中查询调试寄存器组的标志位
Context->ContextFlags & ~CONTEXT_DEBUG_REGISTERS;
}
return Org_NtSetContextThread(ThreadHandle, Context);
}
(9) NtQueryInformationThread
查询线程信息，可以由此获得线程所对应的进程
NTSTATUS NTAPI New_NtQueryInformationThread(
IN HANDLE ThreadHandle,
IN THREAD_INFORMATION_CLASS ThreadInformationClass,
OUT PVOID ThreadInformation,
IN ULONG ThreadInformationLength,
OUT PULONG ReturnLength OPTIONAL
)
{
NTSTATUS status;
PTHREAD_BASIC_INFORMATION ThreadBasicInfo;
status = Org_NtQueryInformationThread(ThreadHandle,
ThreadInformationClass,
ThreadInformation,
ThreadInformationLength,
ReturnLength);
if (status == STATUS_SUCCESS && IS_HOOK == 1)
{
ThreadBasicInfo = (PTHREAD_BASIC_INFORMATION)ThreadInformation;
// 获得线程对应的进程ID，并判断是否在查询OD进程
if (GetDebugInfoByPid(ThreadBasicInfo->ClientId.UniqueProcess))
{
RtlZeroMemory(ThreadInformation, sizeof(THREAD_BASIC_INFORMATION));
if (ReturnLength != NULL)
*ReturnLength = 0;
status = STATUS_ACCESS_DENIED;
}
}
return status;
}
四. 挂钩的SSDT Shadow函数
PhantOm挂钩了4个SSDT Shadow函数，主要用于防止程序检测到OD的窗口
(1) NtUserGetForegroundWindow
此函数返回用户正在工作的窗口的句柄，如果程序被调试，则顶层窗口是OD的窗口。
ULONG New_NtUserGetForegroundWindow(VOID)
{
NTSTATUS status;
status = Org_NtUserGetForegroundWindow();
if (IS_HOOK == TRUE)
{
// 判断所查询的窗口是否为OD
if (GetDebugInfoByPid(status))
{
// 判断当前进程是否为OD
if (!FindDebugInfoByEprocess(IoGetCurrentProcess()))
status = LastForegroundWindow;
else
LastForegroundWindow = status;
}
}
return status;
}
(2) NtUserQueryWindow
查询给定窗口句柄所属的进程
INT_PTR New_NtUserQueryWindow(
IN ULONG WindowHandle,
IN ULONG TypeInformation)
{
ULONG ProcessID;
// 查询窗口句柄所属的进程
ProcessID = Org_NtUserQueryWindow(WindowHandle, 0);
if (ProcessID && IS_HOOK == TRUE)
{
// 查询窗口句柄是否属于OD
if(!GetDebugInfoByPid(ProcessID))
{
if (!FindDebugInfoByEprocess(IoGetCurrentProcess()))
return 0;
}
}
return ProcessID;
}
(3) NtUserBuildHwndList
此函数用于枚举桌面上所有窗口的句柄，所以在hook程序中，我们必须在返回值结构中把
OD所属的句柄抹掉。
NTSTATUS New_NtUserBuildHwndList(
IN HDESK hdesk,
IN HWND hwndNext,
IN ULONG fEnumChildren,
IN DWORD idThread,
IN UINT cHwndMax,
OUT HWND *phwndFirst,
OUT ULONG* pcHwndNeeded)
{
NTSTATUS status;
ULONG i, ProcessId;
if (fEnumChildren == 1 && IS_HOOK == TRUE)
{
ProcessId = Org_NtUserQueryWindow((ULONG)hwndNext, 0);
if (GetDebugInfoByPid(ProcessId))
{
if (!FindDebugInfoByEprocess(IoGetCurrentProcess())
return STATUS_UNSUCCESSFUL;
}
}
status = Org_NtUserBuildHwndList(hdesk,
hwndNext,
fEnumChildren,
idThread,
cHwndMax,
phwndFirst,
pcHwndNeeded);
if (status == STATUS_SUCCESS)
{
if (IS_HOOK == 1 && !FindDebugInfoByEprocess(IoGetCurrentProcess()))
{
i = 0;
while (i < *pcHwndNeeded)
{
// 获取句柄所属的进程ID
ProcessId = Org_NtUserQueryWindow((ULONG)phwndFirst[i], 0);
// 判断句柄是否属于OD
if (GetDebugInfoByPid(ProcessId))
{
// 将此后的句柄信息前移，覆盖掉OD的句柄信息
RtlCopyMemory(&phwndFirst[i+1], &phwndFirst[i], *pcHwndNeeded-i);
// 最后一项清0
phwndFirst[*pcHwndNeeded-1] = 0;
// 总数减1
(*pcHwndNeeded)--;
continue;
}
i++;
}
}
}
return status;
}
(4) NtUserFindWindowEx
此函数返回由窗口名或窗口类标识的窗口句柄。如果查询的是OD窗口，则返回0
NTSTATUS New_NtUserFindWindowEx(
IN HWND hwndParent,
IN HWND hwndChild,
IN PUNICODE_STRING pstrClassName OPTIONAL,
IN PUNICODE_STRING pstrWindowName OPTIONAL,
IN DWORD dwType)
{
NTSTATUS status;
status = Org_NtUserFindWindowEx(hwndParent, hwndChild,
pstrClassName, pstrWindowName, dwType);
if (status == 0 || IS_HOOK == FALSE)
return status;
// 查询此窗口所属的进程的ID
ProcessId = Org_NtUserQueryWindow(status, 0);
// 判断窗口是否属于OD
if (GetDebugInfoByPid(ProcessId))
{
// 当前进程是否为OD
if (!FindDebugInfoByEprocess(IoGetCurrentProcess()))
return 0;
}
return status;
}
五. 结语
很多朋友问PhantOm可不可以调NP或TexSafe保护的游戏，看看上面的程序就一目了然了，
很明显不能。PhantOm在驱动层只是做了很基本的服务函数表的hook，用很简单的ssdt表
还原它的功能就消失了。而NP这些猥琐东西不但inline hook了n个函数，还会采用各种
手段检测游戏运行中有无异常情况发生，如果有它觉得不爽的情况就给你一个BSOD。
但是用它来对付运行在ring3层的程序也绰绰有余了。
上面的代码均未经过测试，直接看汇编代码翻译过来的，有错误是必然的。偶很懒，
而且BSOD的话会很心疼偶滴电脑，想想还是不调代码了。如果同志们计划打造一个山寨版
的PhantOm驱动，最好经过严格修改并加上适当的错误处理，不然你的电脑会蓝得很难看。
附件是IDA文件，加了详细的注解，这个逆得比较彻底，100%全逆。
还有很多函数未列出来，有兴趣的朋友可以根据IDA文件参考一下。
欢迎拍砖!!!
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