背景

LONG LONG LONG AGO就发现通过Hook磁盘端口驱动程序中的IRP_MJ_SCSI派遣函数方式过不了KB了,最近又遇到这个问题就想借此机会分析一下,看看万能的KB是如何绕过Hook读取MBR的。

作为一款商用软件的KB,出于兼容性、稳定性等原因应该不会使用太特殊的方法,初步猜想会通过重载磁盘端口驱动,自建I/O通道来绕过我们读取MBR,至此我们就有了研究方向,下面来开始我们的研究。

为了验证猜想,我搭建了双机调试环境,编写了两个Windbg脚本,编译了FakeMBR驱动程序。至于双机调试环境的搭建和Windbg脚本语法在这里就不说了,具体内容可以在网上找到资料,FakeMbr的编译和一般的驱动程序编译过程无异,在这里也不说了。对了FakeMbr的代码可以在Github找到,具体链接在文章的末尾。

如果有些朋友对文章中说的相关内容不太了解,可以参考文章末尾给出的参考链接,学习相关内容。

环境

虚拟机 :VMware Workstation 12

操作系统:Microsoft Windows 7 Ultimate 6.1.7600 Build 7600 X86

调试工具:Windbg 10.0.10586.567 X86

杀毒软件:卡巴斯基全方位安全软件 18.0.0.405(h)

脚本

HelloKB.txt

$$ 功能 : Hook指定的函数地址,打印相关信息,并对CompletionRoutine进行Hook
$$ 参数1: 函数地址
$$ 参数2: HelloKBC脚本路径

$$ ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
$$ $$>a< C:\HelloKB.txt stort_87608000!RaDriverScsiIrp C:\HelloKbC.txt
$$ 
$$ MZ at 87608000 - size 47000
$$   Name: storport.sys
$$   Loaded storport.sys module
$$ 
$$ RaDriverScsiIrp

$$ IRP                                     kd> dt -r2 nt!_IRP poi(@esp + 0x8)
$$ StackLocation                           kd> dt -r2 nt!_IO_STACK_LOCATION poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60)
$$ SRB                                     kd> dt -r2 storport!_SCSI_REQUEST_BLOCK poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60) +0x4)
$$ CDB                                     kd> dt -r2 storport!_CDB10 (poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60) +0x4) + 0x30)

$$ nt!_IO_STACK_LOCATION
$$ nt!_IO_STACK_LOCATION.CompletionRoutine kd> ? poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60) + 0x1c)

$$ storport!_SCSI_REQUEST_BLOCK
$$ storport!_SCSI_REQUEST_BLOCK.CdbLength  kd> ? poi(poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60) +0x4) + 0xa) & 0x0000`00ff

$$ stortport!_CDB10
$$ stortport!_CDB10.LogicalBlockByte0      kd> ? poi((poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60) +0x4) + 0x30) + 0x2) & 0x0000`00ff
$$ stortport!_CDB10.LogicalBlockByte1      kd> ? poi((poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60) +0x4) + 0x30) + 0x3) & 0x0000`00ff
$$ stortport!_CDB10.LogicalBlockByte2      kd> ? poi((poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60) +0x4) + 0x30) + 0x4) & 0x0000`00ff
$$ stortport!_CDB10.LogicalBlockByte3      kd> ? poi((poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60) +0x4) + 0x30) + 0x5) & 0x0000`00ff
$$ ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


bp10000 ${$arg1} "
    r $t1=poi(poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60) +0x4) + 0xa) & 0x0000`00ff
    as /x ${/v:Length} $t1
    .echo
        .printf\"${$arg1} Length:%i\",$t1
    .echo
    .block
    {
        .if(${Length} == 0xa) 
        {
            ad ${/v:Length}

            r $t2=poi((poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60) +0x4) + 0x30) + 0x0) & 0x0000`ffff
            .echo
                .printf\"${$arg1} OpCode:%i\",$t2
            .echo            
            .if($t2 == 0x28)
            {
                r $t3=poi((poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60) +0x4) + 0x30) + 0x2) & 0x0000`00ff
                r $t4=poi((poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60) +0x4) + 0x30) + 0x3) & 0x0000`00ff
                r $t5=poi((poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60) +0x4) + 0x30) + 0x4) & 0x0000`00ff
                r $t6=poi((poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60) +0x4) + 0x30) + 0x5) & 0x0000`00ff
                .echo
                    .printf\"${$arg1} LogicalBlockByte0:%i LogicalBlockByte1:%i LogicalBlockByte2:%i LogicalBlockByte3:%i\",$t3,$t4,$t5,$t6
                .echo   
                .if(($t3 | $t4 | $t5 | $t6) == 0)
                {
                    r $t7=poi((poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60) +0x4) + 0x30) + 0x7) & 0x0000`00ff
                    r $t8=poi((poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60) +0x4) + 0x30) + 0x8) & 0x0000`00ff
                    .echo
                        .printf\"${$arg1} TransferBlocksMsb:%i TransferBlocksLsb:%i\",$t7,$t8
                    .echo  
                    .if(($t7 | $t8) == 0)
                    {
                        gc
                    }
                    .else
                    {
                        .echo
                            .printf\"${$arg1}!_CDB10\"
                        .echo
                        dt -r2 storport!_CDB10 (poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60) +0x4) + 0x30)

                        r $t9=poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60) + 0x1c)
                        .echo
                            .printf\"${$arg1} CompletionRoutine:%i\",$t9
                        .echo
                        $$>a< ${$arg2} $t9
                    }
                }
                .else
                {
                    gc
                }
            }
            .elsif($t2 == 0x3c)
            {
                r $t3=poi((poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60) +0x4) + 0x30) + 0x2) & 0x0000`00ff
                r $t4=poi((poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60) +0x4) + 0x30) + 0x3) & 0x0000`00ff
                r $t5=poi((poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60) +0x4) + 0x30) + 0x4) & 0x0000`00ff
                r $t6=poi((poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60) +0x4) + 0x30) + 0x5) & 0x0000`00ff
                .echo
                    .printf\"${$arg1} LogicalBlockByte0:%i LogicalBlockByte1:%i LogicalBlockByte2:%i LogicalBlockByte3:%i\",$t3,$t4,$t5,$t6
                .echo   
                .if(($t3 | $t4 | $t5 | $t6) == 0)
                {
                    r $t7=poi((poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60) +0x4) + 0x30) + 0x7) & 0x0000`00ff
                    r $t8=poi((poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60) +0x4) + 0x30) + 0x8) & 0x0000`00ff
                    .echo
                        .printf\"${$arg1} TransferBlocksMsb:%i TransferBlocksLsb:%i\",$t7,$t8
                    .echo  
                    .if(($t7 | $t8) == 0)
                    {
                        gc
                    }
                    .else
                    {
                        .echo
                            .printf\"${$arg1}!_CDB10\"
                        .echo
                        dt -r2 storport!_CDB10 (poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60) +0x4) + 0x30)

                        r $t9=poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60) + 0x1c)
                        .echo
                            .printf\"${$arg1} CompletionRoutine:%i\",$t9
                        .echo
                        $$>a< ${$arg2} $t9
                    }
                }
                .else
                {
                    gc
                }
            }
            .else 
            {
                gc
            }
        }
        .else 
        {
            ad ${/v:Length}
            gc
        }
    }
"

HelloKBC.txt

$$ 功能 : Hook指定的函数地址,打印相关信息
$$ 参数1: 函数地址

$$ -------------------------------------------------------------------------------------------------
$$ IRP                             kd> dt -r2 nt!_IRP poi(@esp + 0x8)
$$ MDL                             kd> dt -r2 nt!_MDL poi(poi(@esp + 0x8) + 0x4)
$$ IoStatus                        kd> dt -r2 nt!_IO_STATUS_BLOCK (poi(@esp + 0x8) + 0x18)
$$ StackLocation                   kd> dt -r2 nt!_IO_STACK_LOCATION poi(poi(@esp + 0x8) + 0x60)

$$ nt!_IO_STATUS_BLOCK
$$ nt!_IO_STATUS_BLOCK.Status      kd> ? poi((poi(@esp + 0x8) + 0x18) + 0x0)
$$ nt!_IO_STATUS_BLOCK.Pointer     kd> ? poi((poi(@esp + 0x8) + 0x18) + 0x0)
$$ nt!_IO_STATUS_BLOCK.Information kd> ? poi((poi(@esp + 0x8) + 0x18) + 0x4)

$$ nt!_MDL
$$ nt!_MDL.Size                    kd> ? poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x4) + 0x4)
$$ nt!_MDL.MdlFlags                kd> ? poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x4) + 0x6)
$$ nt!_MDL.Process                 kd> ? poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x4) + 0x8)
$$ nt!_MDL.MappedSystemVa          kd> ? poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x4) + 0xc)
$$ nt!_MDL.StartVa                 kd> ? poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x4) + 0x10)
$$ nt!_MDL.ByteCount               kd> ? poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x4) + 0x14)
$$ nt!_MDL.ByteOffset              kd> ? poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x4) + 0x18)
$$ -------------------------------------------------------------------------------------------------


bp10001 ${$arg1} "
    r $t1=poi((poi(@esp + 0x8) + 0x18) + 0x0)
    .echo
        .printf\"${$arg1} Status:%i\",$t1
    .echo
    .if($t1 == 0)
    {
        r $t2=poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x4) + 0x10)
        r $t3=poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x4) + 0x14)
        r $t4=poi(poi(poi(@esp + 0x8) + 0x4) + 0x18)
        .echo
            .printf\"${$arg1} StartVa:%i ByteCount:%i ByteOffset:%i\",$t2,$t3,$t4
        .echo
        .if($t3 == 0)
        {
            bc 10001
            gc
        }
        .else
        {
            .echo
                .printf\"${$arg1}!MDL\"
            .echo
            dt -r2 nt!_MDL poi(poi(@esp + 0x8) + 0x4)

            db /c10 $t2 + $t4 L200
            bc 10001
        }
    }
    .else
    {
        bc 10001
        gc
    }
"

分析

首先,如果能在内存中找到重载的磁盘端口驱动程序镜像,猜想就算成功了一大半,如果找不到猜想也就算失败了,所以这一步很重要。可惜的是,这一步我一直没有太好的方法,只能用愚蠢的方法去暴力搜索物理内存。结果还被我给搜索到了,⊙﹏⊙‖∣,下面是我的具体操作过程。

001.png其次,我们已经在内存中找到了重载的磁盘端口驱动程序镜像,接下来就要继续验证我们的猜想,去确认该程序镜像是由KB加载并调用的,这里就用到了我之前编写的两个Windbg脚本,让系统在读取MBR的时候断下来,通过查看调用堆栈以及读取到的MBR内容来验证我们的猜想。具体过程如下。
002.png003.png004.png005.png006_New.png最后,通过上面的分析,我们已经验证了我们的猜想,现在让我们来进一步确认我们的猜想,接下来我们要通过手工修改内存中的MBR内容,看看KB是否可以检测到病毒。十分抱歉这里我偷懒了,没有完善我的脚本。
007_New.png

结语

至此我们的分析工作就已经告一段落了,KB会先通过普通方式读取MBR,如果检测结果为病毒的话就不会使用高级方式继续检测MBR了。如果检测结果为非病毒的话就会使用高级方式就检测MBR,就是我们上面分析的方式。

由于时间的关系我没有对KB进行更详细的分析,感兴趣的朋友可以继续完善脚本,直接修改KB读取到的MBR内容,看看KB是否还能检测到病毒。也可以根据回溯调用堆栈,具体分析一下KB的逻辑。

资料

https://www.malwaretech.com/2015/01/using-kernel-rootkits-to-concea.html

https://www.malwaretech.com/2015/02/bootkit-disk-forensics-part-1.html

https://www.malwaretech.com/2015/03/bootkit-disk-forensics-part-2.html

https://www.malwaretech.com/2015/03/bootkit-disk-forensics-part-3.html

https://github.com/MalwareTech/FakeMBR

https://www.seagate.com/staticfiles/support/disc/manuals/scsi/100293068a.pdf

*本文原创作者:wrmsr