Windows 回调监控 <一>
在x86的体系结构中，我们常用hook关键的系统调用来达到对系统的监控,但是对于x64的结构，因为有PatchGuard的存在，对于一些系统关键点进行hook是很不稳定的，在很大几率上会导致蓝屏的发生，而且在Vista之后的操作系统中，还提供了ObRegisterCallbacks()函数注册自定义的回调对特定的对象进行监控。本文就是对在ring0经常使用的几种回调进行一个小结。
进程创建回调
要监控系统进程的创建，我们可以hook NtCreateProcess或者是更为底层的PspCreateProcess。但是最好的方法是利用系统提供的回调，这样可以增强程序的兼容性和健壮性，首先我们要注册一个回调函数，使用WDK提供的API接口函数PsSetCreateProcessNotifyRoutine
NTSTATUS
PsSetCreateProcessNotifyRoutine(
IN PCREATE_PROCESS_NOTIFY_ROUTINE NotifyRoutine,
IN BOOLEAN Remove
);
NotifyRoutine是个函数指针，函数原型如下：
Remove表示是增加一个回调还是删除一个回调，TRUE表示删除，FALSE表示增加
VOID (*PCREATE_PROCESS_NOTIFY_ROUTINE) ( IN HANDLE ParentId, IN HANDLE ProcessId, IN BOOLEAN Create );
下面是使用这个回调的一个小例子：
#include <ntifs.h> VOID ProcessCallBack(IN HANDLE ParentId,IN HANDLE ProcessId,IN BOOLEAN bCreate); VOID UnloadDriver(PDRIVER_OBJECT DriverObject); NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT DriverObject, IN PUNICODE_STRING RegisterPath) { NTSTATUS Status = STATUS_SUCCESS; DbgPrint("驱动加载\r\n"); DriverObject->DriverUnload = UnloadDriver; Status = PsSetCreateProcessNotifyRoutine((PCREATE_PROCESS_NOTIFY_ROUTINE)ProcessCallBack,FALSE); return STATUS_SUCCESS; } VOID ProcessCallBack(IN HANDLE ParentId,IN HANDLE ProcessId,IN BOOLEAN bCreate) { if (bCreate==TRUE) { DbgPrint("%d进程被创建\r\n",ProcessId); } else { DbgPrint("%d进程被销毁\r\n",ProcessId); } } VOID UnloadDriver(PDRIVER_OBJECT DriverObject) { PsSetCreateProcessNotifyRoutine((PCREATE_PROCESS_NOTIFY_ROUTINE)ProcessCallBack,TRUE); DbgPrint("驱动卸载\r\n"); }
利用PsSetCreateProcessNotifyRoutine我们可以知道哪些进程被创建，哪些被销毁，但是对于一些目标进程不能进行拦截，比如说，如果在我们hook NtCreateProcess的情况下，是可以防止calc.exe创建的，而PsSetCreateProcessNotifyRoutine只能让我们知道calc.exe创建了，却不能阻止它，所以我们要用到另一个API：PsSetCreateProcessNotifyRoutineEx，也就是PsSetCreateProcessNotifyRoutine的“升级版”，可以用来对进程的创建进行拦截，先看函数的声明：
NTSTATUS
PsSetCreateProcessNotifyRoutineEx(
IN PCREATE_PROCESS_NOTIFY_ROUTINE_EX NotifyRoutine,
IN BOOLEAN Remove
);
对比与PsSetCreateProcessNotifyRoutine第一参数，也就是回调的函数指针类型发生了变化：
//回调函数 VOID CreateProcessNotifyEx( __inout PEPROCESS Process, //要创建的进程的进程体 __in HANDLE ProcessId, //进程的ID __in_opt PPS_CREATE_NOTIFY_INFO CreateInfo //新进程的信息 );
CreateInfo包含了进程成创建的主要信息：
typedef struct _PS_CREATE_NOTIFY_INFO { __in SIZE_T Size; //_PS_CREATE_NOTIFY_INFO结构体的大小 union { __in ULONG Flags; struct { __in ULONG FileOpenNameAvailable : 1; __in ULONG Reserved : 31; }; }; __in HANDLE ParentProcessId; //新进程的父进程ID __in CLIENT_ID CreatingThreadId; //结构体中包含进程ID和线程ID __inout struct _FILE_OBJECT *FileObject; //新进程的exe文件的文件对象 __in PCUNICODE_STRING ImageFileName; //exe文件名称 __in_opt PCUNICODE_STRING CommandLine; __inout NTSTATUS CreationStatus; //进程创建的状态 } PS_CREATE_NOTIFY_INFO, *PPS_CREATE_NOTIFY_INFO;
而我们要阻止一个新进程的创建，就是要改变CreateInfo中的CreationStatus的值，下面的小例子就是阻止calc.exe创建：
GetProcessPathBySectionObject()自封装的函数，来自 进程完整路径获得
#include <ntifs.h> NTSTATUS RegisterProcessFilter(); VOID ProcessCallBackEx(PEPROCESS EProcess,HANDLE ProcessId,PPS_CREATE_NOTIFY_INFO CreateInfo); VOID UnloadDriver(PDRIVER_OBJECT DriverObject); NTSTATUS DriverEntry(PDRIVER_OBJECT DriverObject,PUNICODE_STRING RegisterPath) { PDEVICE_OBJECT DeviceObject; NTSTATUS Status; ULONG i; DriverObject->DriverUnload = UnloadDriver; // RegisterProcessFilter(); return STATUS_SUCCESS; } NTSTATUS RegisterProcessFilter() { NTSTATUS Status; Status = PsSetCreateProcessNotifyRoutineEx((PCREATE_PROCESS_NOTIFY_ROUTINE_EX)ProcessCallBackEx,FALSE); //添加一个 进程 创建的回调Notity if (!NT_SUCCESS(Status)) { return Status; } Status; } VOID ProcessCallBackEx(PEPROCESS EProcess,HANDLE ProcessId,PPS_CREATE_NOTIFY_INFO CreateInfo) { NTSTATUS Status; WCHAR wzProcessPath[512] = {0}; if (CreateInfo) { if (GetProcessPathBySectionObject(EProcess,wzProcessPath)==TRUE) { if (wcscmp(wzProcessPath,L"C:\\Windows\\System32\\calc.exe")==0) { CreateInfo->CreationStatus = STATUS_UNSUCCESSFUL; } } } else { //这里是一个进程退出的请求 } } VOID UnloadDriver(PDRIVER_OBJECT DriverObject) { ULONG i = 0; PDEVICE_OBJECT NextObject = NULL; PDEVICE_OBJECT CurrentObject = NULL; CurrentObject = DriverObject->DeviceObject; while (CurrentObject != NULL) { NextObject = CurrentObject->NextDevice; IoDeleteDevice(CurrentObject); CurrentObject = NextObject; } PsSetCreateProcessNotifyRoutineEx(ProcessCallBackEx,TRUE); return; }
映像加载回调
当以个可执行文件被加载或者是映射进内存的时候，我们注册的回调函数被调用。这样就可以做很多事了，比如对于当目标进程被创建映射exe文件时，我们可以处理目标进程的导入表来达到注入的目的，因为当有新进程创建时，我们的回调函数是处于新进程的Context之中；也可以对我们自己的进程进行保护来防止注入，例如当有可执行文件被映射时，我们可以判断ProcessId是否为我们自己的进程，如果是我们自己的进程，在得到可执行文件被映射的基地址之后，调用ZwUnmapViewOfSection()来取消映射，达到反注入的目的。
VOID (*PLOAD_IMAGE_NOTIFY_ROUTINE) ( IN PUNICODE_STRING FullImageName, //被映射的可执行文件的名称 IN HANDLE ProcessId, // where image is mapped //映射的进程，如果是.sys，就为0 IN PIMAGE_INFO ImageInfo //映射信息的结构体 );
typedef struct _IMAGE_INFO { union { ULONG Properties; struct { ULONG ImageAddressingMode : 8; //code addressing mode ULONG SystemModeImage : 1; //system mode image ULONG ImageMappedToAllPids : 1; //mapped in all processes ULONG Reserved : 22; }; }; PVOID ImageBase; //映射的虚拟地址 ULONG ImageSelector; ULONG ImageSize; //映射的大小 ULONG ImageSectionNumber; } IMAGE_INFO, *PIMAGE_INFO;
我们可以通过ImageInfo中的信息得到映像被映射的基地址，来反注入。而IMAGE_INFO结构在Vista 之后又有扩展：
//Vista 之后的定义 typedef struct _IMAGE_INFO { union { ULONG Properties; struct { ULONG ImageAddressingMode : 8; // Code addressing mode ULONG SystemModeImage : 1; // System mode image ULONG ImageMappedToAllPids : 1; // Image mapped into all processes ULONG ExtendedInfoPresent : 1; // IMAGE_INFO_EX available ULONG Reserved : 21; }; }; PVOID ImageBase; ULONG ImageSelector; SIZE_T ImageSize; ULONG ImageSectionNumber; } IMAGE_INFO, *PIMAGE_INFO;
主要的变化就是增加了ExtendedInfoPresent位，如果ExtendedInfoPresent置1的话，则IMAGE_INFO只是IMAGE_INFO_EX的一部分，可以通过CONTAINING_RECORD来获得整个IMAGE_INFO_EX结构。
#define CONTAINING_RECORD(addr,type,field) ((type*)((unsigned char*)addr - (unsigned long)&((type*)0)->field)) //addr: 结构体中某个成员变量的地址 //type: 结构体的原型 //field: 结构体的某个成员(与前面相同)
typedef struct _IMAGE_INFO_EX { SIZE_T Size; //IMAGE_INFO_EX结构体的大小 IMAGE_INFO ImageInfo; struct _FILE_OBJECT *FileObject; //映像文件的文件对象 } IMAGE_INFO_EX, *PIMAGE_INFO_EX;
下面是一个简单的使用LoadImageNotify来监控驱动加载的例子：
NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT DriverObject, IN PUNICODE_STRING RegisterPath) { DbgPrint("驱动加载\r\n"); DriverObject->DriverUnload = UnloadDriver; PsSetLoadImageNotifyRoutine((PLOAD_IMAGE_NOTIFY_ROUTINE)LoadImageNotifyRoutine); return STATUS_SUCCESS; } VOID UnloadDriver(PDRIVER_OBJECT DriverObject) { PsRemoveLoadImageNotifyRoutine((PLOAD_IMAGE_NOTIFY_ROUTINE)LoadImageNotifyRoutine); DbgPrint("驱动卸载\r\n"); } VOID LoadImageNotifyRoutine(PUNICODE_STRING FullImageName,HANDLE ProcessId,PIMAGE_INFO ImageInfor) { PVOID DriverEntryAddress = NULL; char szFullImageName[260]={0}; if(!ProcessId && FullImageName!=NULL && MmIsAddressValid(FullImageName)) { DbgPrint("%wZ 驱动加载\r\n",FullImageName); } }
我们之前提到过，可以在进程创建映射.exe文件时利用LoadImageNotify来改变它的导入表，我们这里小结了两种回调，就又产生了新的问题：在进程创建时，是CreateProcessNotify先执行，还是LoadImageNotify先执行？
我们用一个小例子来试验，就以“calc.exe”为例：
NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT DriverObject, IN PUNICODE_STRING RegistryString) { DriverObject->DriverUnload = DriverUnload; PsSetLoadImageNotifyRoutine((PLOAD_IMAGE_NOTIFY_ROUTINE)LoadImageNotifyRoutine); PsSetCreateProcessNotifyRoutine((PCREATE_PROCESS_NOTIFY_ROUTINE)ProcessCallBack,FALSE); return STATUS_SUCCESS; } VOID DriverUnload(IN PDRIVER_OBJECT DriverObject) { PsRemoveLoadImageNotifyRoutine((PLOAD_IMAGE_NOTIFY_ROUTINE)LoadImageNotifyRoutine); PsSetCreateProcessNotifyRoutine((PCREATE_PROCESS_NOTIFY_ROUTINE)ProcessCallBack,TRUE); DbgPrint("驱动卸载\r\n"); } VOID LoadImageNotifyRoutine(PUNICODE_STRING FullImageName,HANDLE ProcessId,PIMAGE_INFO ImageInfor) { PVOID DriverEntryAddress = NULL; char szFullImageName[260]={0}; NTSTATUS Status = STATUS_UNSUCCESSFUL; PEPROCESS EProcess; if (ProcessId) { UnicodeToChar(FullImageName,szFullImageName); // DbgPrint("FullImageName:%s\r\n",szFullImageName); if(strstr(szFullImageName, "calc.exe")) { DbgPrint("calc.exeLoadImage\r\n"); } } } VOID ProcessCallBack(IN HANDLE ParentId,IN HANDLE ProcessId,IN BOOLEAN bCreate) { if (bCreate==TRUE) { DbgPrint("%d CreateProcessNotify\r\n",ProcessId); } else { DbgPrint("%d ExitProcessNotify\r\n",ProcessId); } } VOID UnicodeToChar(PUNICODE_STRING uniSource, CHAR *szDest) { ANSI_STRING ansiTemp; RtlUnicodeStringToAnsiString(&ansiTemp,uniSource,TRUE); strcpy(szDest,ansiTemp.Buffer); RtlFreeAnsiString(&ansiTemp); }
测试的结果就是CreateProcessNotifyRoutine先执行！
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今天做dll加载检测的时候又遇到的一个问题：当dll被加载，执行我们的回调函数时，被获得dll的全路径这个问题卡住了，因为如果是Windows自己的dll文件在FullImageName中是有盘符的，一般是/SystemRoot/../ ， 而我们自己的dll文件是没有盘符的，只有一个目录的路径，在Vista之后的EX结构中是存在文件对象，我们可以获得完整路径，但是XP下没有，问题就来了，怎么才能获得完整路径呢？嘿嘿，万万没想到啊，这个FullImageName的指针指向的就是文件对象中的FullImageName，我们可以直接通过FullImageName直接获得文件对象，然后再或完整路径，哈哈！
下一篇总结注册表回调，线程创建回调和手动注册回调监控特定对象。
