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[翻译]DLL注入之SetThreadContext
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发表于: 2020-9-18 22:13
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现在的DLL注入技术有很多种，每种方法都有他的优点和缺点。
最简单的一种方式是通过使用CreateRemoteThread函数在目标进程创建一个线程，然后指定线程的入口函数为LoadLibrary。原因在于LoadLibrary和线程的起始函数从二进制的角度来看，他们有着相同的原型。（都接受一个指针）
这个方法比较简单明了。创建一个新的线程可以被其他很多方法检测到，比如说ETW event。如果存在一个驱动使用PsSetCreateThreadNotifyRoutine hook 了线程的创建，那么自然在创建远程线程时就会被检测到。
一个更隐秘的技术是使用已经存在的线程去完成这件事情。一种方法是通过QueueUserApc 向目标进程的线程插入APC对象。(异步过程调用的函数地址指定为LoadLibrary) 这种方法潜在的问题是目标线程必须进入 Alertable 状态，我们的函数才会被调用。不幸的是，我们没有办法保证一个线程将来会把自己置入 Alertable 状态。虽然我们可以尽可能的把目标进程的所有线程都插入APC，但是在某些情况下，都会注入失败。一个经典的例子就是cmd.exe, 据我所知，他就是一个单线程的进程，且从不会进入Alertable状态。
这篇博客讲述的是关于另外一种方法使得目标进程调用LoadLibrary。通过修改现有线程的上下文达到不创建线程，只改变现有线程的执行流来加载DLL的目的。
接下来让我们看看如何在x86和x64系统上实现这种方法。
首先，我们需要锁定目标进程的一个线程。技术原理上来说，选择目标进程的任意线程都是可以的。但是一个在等待的线程就不适合作为候选人，除非他马上准备去运行，所以最好选择一个正在运行的线程或者即将运行的线程，使得我们的DLL尽可能被及时加载。
一旦我们锁定目标进程和线程后，我们需要以适当的权限去打开它。
对于目标进程，我们需要 PROCESS_VM_OPERATION 和 PROCESS_VM_WRITE权限用于写入代码。对于线程，是因为我们需要能够改变线程上下文和挂起线程。
注入自身需要一系列的步骤。我们需要在目标进程申请一块可执行的内存，然后把我们的代码放进去。
这里我们申请了一页 RWX的内存。实际上我们并不需要那么多内存，但是Windows的内存管理在分配虚拟内存时最小是按照页来分配的，所以我们显示的申请一个完整的页面。
我们需要放置什么代码到目标进程呢？很明显，我们是想调用LoadLibrary,但是远不止于此。我们需要调用LoadLibrary后需要恢复执行原来线程离开时的上下文。因此我们先挂起线程，捕获他的执行上下文。
接下来，我们需要拷贝一些代码到目标进程。这段代码必须是用汇编写出来的，而且必须和目标进程的位数一样。（总不能拿x86汇编写入64bit进程跑吧）对于x86，我们可以使用下面裸函数和内联汇编的写法：
函数修饰为 __declspec(naked)属性表示告诉编译器不要给函数添加序言和结尾代码，我只要自己写的实际代码。代码中奇怪的数字仅仅是占位而已，当我们拷贝代码到目标进程时，需要进行修正。
在Demo源码中，我将上面的函数的机器码打包成了一个字节数组：
上面的字节对应上面的汇编指令。现在我们修正其中的哑值。
首先，我们获取到LoadLibraryA的函数地址，因为这个函数将用来加载我们的DLL到目标进程。LoadLibraryW也可行，但是ASCII版本的会使我们的工作简单些。DLL的路径地址被随意地设置在buffer里2KB的位置处。
接下来，我们将修改好的代码和DLL路径写入目标进程
最后一件事情就是设置新的指令指针到拷贝的代码处，然后恢复线程执行。
这就是32bit版本的注入方式。
这种情况下的调试是不容易的，因为我们需要附加到目标进程，并且跟踪我们写的代码。下面的例子我运行了一个32bit的notepad.exe，在\Windows\SysWow64 目录下（64-bit系统上）。demo项目的命令行允许我设置目标进程id和DLL路径注入。在调用SetThreadContext之前，我已经通过Visual Studio设置好了命令行参数以及断点。控制台程序显示了代码应该拷贝到的目标进程虚拟地址：
现在我们可以运行WinDbg附加到Notepad.exe ,查看控制台显示的虚拟地址的反汇编。
我们可以清晰地看到我们修改过后的代码，当恢复线程执行时，LoadLibraryA就会调用起来。我们可以再这里下一个断点。
接下来我们可以让notepad运行起来，然后再运行起注入进程。果不其然，我们命中了这个断点。这是断点和调用栈：
如果我们有需要的话，可以进行单步调试。现在让notepad跑起来，会发现将会加载我们的DLL。我们可以在DllMain里做我们想做的事情。
64bit的代码我写的十分简易，不能保证在任何情况下都能奏效，需要一些更多的测试。
下面是代码：
这里我不会再进行讨论细节。但是这里的代码看起来和x86版本不同，原因在于x64的代码调用约定不是x86 的 __stdcall。比如说，x64上对于四个整数的参数将会被传入RCX，RDX，R8和R9 而不是在栈上。在我们的例子中，RCX足以使得LoadLibraryA正常工作。
修改哑值的地方自然要使用不同的偏移值
到这里，你应该基本掌握了如果通过目标进程现有线程进行DLL注入的方法。这个方法相对于创建线程要难于检测。一种可能的方式是定位可执行页面与已知模块的地址进行比较。但是检测都存在一个窗口期，这里可以考虑注入进程在注入完成后（通过事件对象）来释放用于注入分配的内存，概率性规避。
完整的项目代码在Github上。
//
// 打开进程句柄
//
auto hProcess = ::OpenProcess(PROCESS_VM_OPERATION | PROCESS_VM_WRITE,FALSE,pid);
if(!hProcess)
return Error("Failed to open process handle");
//
// 打开线程局部
//
auto hThread = ::OpenThread(THREAD_SET_CONTEXT|THREAD_SUSPEND_RESUME|
THREAD_GET_CONTEXT,FALSE,tid);if(!hThread)
return Error("Failed to open thread handle");
//
// 打开进程句柄
//
auto hProcess = ::OpenProcess(PROCESS_VM_OPERATION | PROCESS_VM_WRITE,FALSE,pid);
if(!hProcess)
return Error("Failed to open process handle");
//
// 打开线程局部
//
auto hThread = ::OpenThread(THREAD_SET_CONTEXT|THREAD_SUSPEND_RESUME|
THREAD_GET_CONTEXT,FALSE,tid);if(!hThread)
return Error("Failed to open thread handle");
const auto page_size = 1 << 12;
auto buffer = static_cast<char*>(::VirtualAllocEx(hProcess,nullptr,page_size,
MEM_COMMIT|MEM_RESERVE,PAGE_EXECUTE_READWRITE));
const auto page_size = 1 << 12;
auto buffer = static_cast<char*>(::VirtualAllocEx(hProcess,nullptr,page_size,
MEM_COMMIT|MEM_RESERVE,PAGE_EXECUTE_READWRITE));
if(::SuspendThread(hThread)==-1)
return false;
CONTEXT context;context.ContextFlags = CONTEXT_FULL;
if(!::GetThreadContext(hThread,&context))
return false;
if(::SuspendThread(hThread)==-1)
return false;
CONTEXT context;context.ContextFlags = CONTEXT_FULL;
if(!::GetThreadContext(hThread,&context))
return false;
void __declspec(naked) InjectedFunction(){ __asm{
pushad
push 11111111h ; DLL路径参数
mov eax, 22222222h ; LoadLibrary 函数地址
call eax
popad
push 33333333h ; 代码返回地址
}
}void __declspec(naked) InjectedFunction(){ __asm{
pushad
push 11111111h ; DLL路径参数
mov eax, 22222222h ; LoadLibrary 函数地址
call eax
popad
push 33333333h ; 代码返回地址
}
}BYTE code[]={
0x60,
0x68,0x11,0x11,0x11,0x11,
0xb8,0x22,0x22,0x22,0x22,
0xff,0xd0,
0x61,
0x68,0x33,0x33,0x33,0x33,
0xc3
};BYTE code[]={
0x60,
0x68,0x11,0x11,0x11,0x11,
0xb8,0x22,0x22,0x22,0x22,
0xff,0xd0,
0x61,
0x68,0x33,0x33,0x33,0x33,
0xc3
};auto loadLibraryAddress = ::GetProcAddress(::GetModuleHandle(L"Kernel32.dll"),
"LoadLibraryA");
// 设置DLL路径
*reinterpret_cast<PVOID*>(code+2) = static_cast<void*>(buffer+page_size/2);
// 设置 LoadLibraryA 函数地址
*reinterpret_cast<PVOID*>(code+7) = static_cast<void*>(loadLibraryAddress);
// 跳转地址 (返回原来的代码)
*reinterpret_cast<unsigned*>(code+0xf) = context.Eip;
auto loadLibraryAddress = ::GetProcAddress(::GetModuleHandle(L"Kernel32.dll"),
"LoadLibraryA");
// 设置DLL路径
*reinterpret_cast<PVOID*>(code+2) = static_cast<void*>(buffer+page_size/2);
// 设置 LoadLibraryA 函数地址
*reinterpret_cast<PVOID*>(code+7) = static_cast<void*>(loadLibraryAddress);
// 跳转地址 (返回原来的代码)
*reinterpret_cast<unsigned*>(code+0xf) = context.Eip;
//
// 拷贝机器码到buffer里
//
if(!::WriteProcessMemory(hProcess,buffer,code,sizeof(code),nullptr))
return false;
//
// 拷贝dll路径到buffer里
//
if(!::WriteProcessMemory(hProcess,buffer+page_size/2,dllPath,::strlen(dllPath)+1,nullptr))
return false;
//
// 拷贝机器码到buffer里
//
if(!::WriteProcessMemory(hProcess,buffer,code,sizeof(code),nullptr))
[招生]科锐逆向工程师培训(2024年11月15日实地，远程教学同时开班, 第51期)
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你好 你说的这个ETW event有R3的API接口吗 |
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论坛自行搜索StartTrace EnableTrace OpenTrace… |
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我看了下ETW Flags 发现除了EVENT_TRACE_FLAG_CSWITCH跟线程切换相关 并没有发现哪个Flags能记录SetContextThread啊 |
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我指的是系统本身etw也会记录setcontextthread，win10每个版本NtSetContextThread都被内嵌了一句EtwWrite，虽然没记录太多信息，但也实打实地记录了这个API的调用 |
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应用层的ETW阉割了太多东西，你在ntos跟一下KiSystemServiceCopyEnd的一个跳转分支PerfInfoLogSysCallEntry就知道了，InfinityHook的灵感就是从这里来的，就算不Hook也可以记录系统调用 |
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enen...好的 谢谢 我这就去看看 |
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