<b>Windows NT/2000/XP下不用驱动的Ring0代码实现</b>[Windows安全]

大家知道,Windows NT/2000为实现其坚固性,严峻将系统划分为内核情势与用户情势,在i386系统中辨别对应CPU的 Ring0与Ring3级别.Ring0下,可以履行特权级指令,对任何I/O设备都有拜候权等等.要实现从用户态进入核心态,即从Ring 3进入 Ring 0必须借助CPU的某种门机制,如中止门、调用门等.而Windows NT/2000供利用户态履行系统服务(Ring 0例程)的此类机制即System Service的int 2eh中止服务等,严峻的参数查抄,只能严峻的履行Windows NT/2000供应的服务,而假如想履行用户供应的Ring 0代码(指运行在Ring 0权限的代码),通例办法仿佛只有编写设备驱动程序.本文将介绍一种在用户态不借助任何驱动程序履行 Ring0代码的办法.

   Windows NT/2000将设备驱动程序调入内核区域(常见的位于地址0x80000000上),由DPL为0的GDT项8,即cs为8时实现Ring 0权限.本文通过在系统中构造一个指向我们的代码的调用门(CallGate),实现Ring0代码.基于这个思绪,为实现这个目的主如果构造自己的CallGate.CallGate由系统中叫Global Descriptor Table (GDT)的全局表指定.GDT地址可由i386指令sgdt得到(sgdt不是特权级指令,普通Ring 3程序都可履行).GDT地址在Windows NT/2000保存于KPCR(Processor Control Region)构造中(见《再谈 Windows NT/2000环境切换》).GDT中的CallGate是以下的格局:

   typedef struct
   {
unsigned short offset_0_15;
unsigned short selector;

unsigned char   param_count : 4;
unsigned char   some_bits   : 4;

unsigned char   type : 4;
unsigned char   app_system : 1;
unsigned char   dpl     : 2;
unsigned char   present : 1;
  
unsigned short offset_16_31;
   } CALLGATE_DESCRIPTOR;

   GDT 位于内核区域,普通用户态的程序是不大概对这段内存区域有直接的拜候权.幸运的是Windows NT/2000供应了一个叫 PhysicalMemory的Section内查对象位于\Device的途径下.顾名思义,通过这个Section对象可以对物理内存举行操作.用 objdir.exe对这个对象解析以下:

   C:\NTDDK\bin>objdir /D \Device

   PhysicalMemory      
Section
DACL -
   Ace[ 0] - Grant - 0xf001f - NT AUTHORITY\SYSTEM
            Inherit:
            Access: 0x001F and ( D RCtl WOwn WDacl )

   Ace[ 1] - Grant - 0x2000d - BUILTIN\Administrators
            Inherit:
            Access: 0x000D and ( RCtl )

从dump出的这个对象DACL的Ace可以看出默许情形下只有SYSTEM用户才有对这个对象的读写权限,即对物理内存有读写本领,而 Administrator只有读权限,普通用户根本就没有权限.不过假如我们有Administrator权限便可以通过 GetSecurityInfo、SetEntriesInAcl与SetSecurityInfo这些API来改正这个对象的ACE.这也是我供应的代码需求Administrator的缘由.实现的代码以下:

   VOID SetPhyscialMemorySectionCanBeWrited(HANDLE hSection)
   {

PACL pDacl=NULL;
PACL pNewDacl=NULL;
PSECURITY_DESCRIPTOR pSD=NULL;
DWORD dwRes;
EXPLICIT_ACCESS ea;

if(dwRes=GetSecurityInfo(hSection,SE_KERNEL_OBJECT,DACL_SECURITY_INFORMATION,
      NULL,NULL,&pDacl,NULL,&pSD)!=ERROR_SUCCESS)
    {
   printf( "GetSecurityInfo Error %u\n", dwRes );
   goto CleanUp;
    }

ZeroMemory(&ea, sizeof(EXPLICIT_ACCESS));
ea.grfAccessPermissions = SECTION_MAP_WRITE;
ea.grfAccessMode = GRANT_ACCESS;
ea.grfInheritance= NO_INHERITANCE;
ea.Trustee.TrusteeForm = TRUSTEE_IS_NAME;
ea.Trustee.TrusteeType = TRUSTEE_IS_USER;
ea.Trustee.ptstrName = "CURRENT_USER";


if(dwRes=SetEntriesInAcl(1,&ea,pDacl,&pNewDacl)!=ERROR_SUCCESS)
    {
   printf( "SetEntriesInAcl %u\n", dwRes );
   goto CleanUp;
    }

if(dwRes=SetSecurityInfo(hSection,SE_KERNEL_OBJECT,DACL_SECURITY_INFORMATION,NULL,NULL,pNewDacl,NULL)!=ERROR_SUCCESS)
    {
   printf("SetSecurityInfo %u\n",dwRes);
   goto CleanUp;
    }

   CleanUp:

if(pSD)
    LocalFree(pSD);
if(pNewDacl)
    LocalFree(pSD);
   }

   这段代码对给定HANDLE的对象增添了以下的ACE:

   PhysicalMemory      
Section
DACL -
   Ace[ 0] - Grant - 0x2 - WEBCRAZY\Administrator
            Inherit:
            Access: 0x0002   //SECTION_MAP_WRITE

这样我们在有Administrator权限的条件下就有了对物理内存的读写本领.但假如要改正GDT表实现Ring 0代码.我们将面对着另一个难题,因为sgdt指令得到的GDT地址是虚拟地址(线性地址),我们只有知道GDT表的物理地址后才能通过\Device\PhysicalMemory对象改正GDT表,这就牵扯到了线性地址转化成物理地址的问题.我们先来看一看Windows NT/2000是若何实现这个的:

   kd> u nt!MmGetPhysicalAddress l 30
   ntoskrnl!MmGetPhysicalAddress:
   801374e0 56        push   esi
   801374e1 8b742408     mov esi,[esp+0x8]
   801374e5 33d2    xor edx,edx
   801374e7 81fe00000080 cmp esi,0x80000000
   801374ed 722c    jb   ntoskrnl!MmGetPhysicalAddress+0x2b (8013751b)
   801374ef 81fe000000a0 cmp esi,0xa0000000
   801374f5 7324    jnb   ntoskrnl!MmGetPhysicalAddress+0x2b (8013751b)
   801374f7 39153ce71780 cmp [ntoskrnl!MmKseg2Frame (8017e73c)],edx
   801374fd 741c    jz   ntoskrnl!MmGetPhysicalAddress+0x2b (8013751b)
   801374ff 8bc6    mov eax,esi
   80137501 c1e80c    shr eax,0xc
   80137504 25ffff0100 and eax,0x1ffff
   80137509 6a0c    push   0xc
   8013750b 59        pop ecx
   8013750c e8d3a7fcff call   ntoskrnl!_allshl (80101ce4)
   80137511 81e6ff0f0000 and esi,0xfff
   80137517 03c6    add eax,esi
   80137519 eb17    jmp   ntoskrnl!MmGetPhysicalAddress+0x57 (80137532)
   8013751b 8bc6    mov eax,esi
   8013751d c1e80a    shr eax,0xa
   80137520 25fcff3f00 and eax,0x3ffffc
   80137525 2d00000040 sub eax,0x40000000
   8013752a 8b00    mov eax,[eax]
   8013752c a801    test   al,0x1
   8013752e 7506    jnz   ntoskrnl!MmGetPhysicalAddress+0x44 (80137536)
   80137530 33c0    xor eax,eax
   80137532 5e        pop esi
   80137533 c20400    ret 0x4

从这段汇编代码可看出假如线性地址在0x80000000与0xa0000000范围内,只是简单的举行移位操作(位于801374ff- 80137519指令间),并未查页表.我想Microsoft这样安置必定是出于履行效率的考虑.这也为我们指明了一线曙光,因为GDT表在 Windows NT/2000中普通情形下均位于这个区域(我不知道/3GB开关的Windows NT/2000是不是这种情形).

   经过这样的解析,我们便可以只通过用户态程序改正GDT表了.而增添一个CallGate就不是我可以介绍的了,找本Intel手册自己看一看了.具体实现代码以下:

   typedef struct gdtr {
short Limit;
short BaseLow;
short BaseHigh;
   } Gdtr_t, *PGdtr_t;

   ULONG MiniMmGetPhysicalAddress(ULONG virtualaddress)
   {
if(virtualaddress<0x80000000||virtualaddress>=0xA0000000)
   return 0;
return virtualaddress&0x1FFFF000;
   }

   BOOL ExecRing0Proc(ULONG Entry,ULONG seglen)
   {
Gdtr_t gdt;
__asm sgdt gdt;

ULONG mapAddr=MiniMmGetPhysicalAddress(gdt.BaseHigh<<16U|gdt.BaseLow);
if(!mapAddr) return 0;

HANDLE   hSection=NULL;
NTSTATUS status;
OBJECT_ATTRIBUTES objectAttributes;
UNICODE_STRING objName;
CALLGATE_DESCRIPTOR *cg;

status = STATUS_SUCCESS;
  
RtlInitUnicodeString(&objName,L"\\Device\\PhysicalMemory");

InitializeObjectAttributes(&objectAttributes,
                &objName,
                OBJ_CASE_INSENSITIVE | OBJ_KERNEL_HANDLE,
                NULL,
                (PSECURITY_DESCRIPTOR) NULL);

status = ZwOpenSection(&hSection,SECTION_MAP_READ|SECTION_MAP_WRITE,&objectAttributes);

if(status == STATUS_ACCESS_DENIED){
    status = ZwOpenSection(&hSection,READ_CONTROL|WRITE_DAC,&objectAttributes);
    SetPhyscialMemorySectionCanBeWrited(hSection);
    ZwClose(hSection);
    status =ZwOpenSection(&hSection,SECTION_MAP_WRITE|SECTION_MAP_WRITE,&objectAttributes);
}

if(status != STATUS_SUCCESS)
    {
   printf("Error Open PhysicalMemory Section Object,Status:%08X\n",status);
   return 0;
    }

PVOID BaseAddress;

BaseAddress=MapViewOfFile(hSection,
          FILE_MAP_READ|FILE_MAP_WRITE,
          0,
          mapAddr,   //low part
          (gdt.Limit+1));

if(!BaseAddress)
    {
   printf("Error MapViewOfFile:");
   PrintWin32Error(GetLastError());
   return 0;
    }

BOOL setcg=FALSE;

for(cg=(CALLGATE_DESCRIPTOR *)((ULONG)BaseAddress+(gdt.Limit&0xFFF8));(ULONG)cg>(ULONG)BaseAddress;cg--)
   if(cg->type == 0){
   cg->offset_0_15 = LOWORD(Entry);
   cg->selector = 8;
   cg->param_count = 0;
   cg->some_bits = 0;
   cg->type = 0xC;     // 386 call gate
   cg->app_system = 0; // A system descriptor
   cg->dpl = 3;    // Ring 3 code can call
   cg->present = 1;
   cg->offset_16_31 = HIWORD(Entry);
   setcg=TRUE;
   break;
    }

if(!setcg){
   ZwClose(hSection);
   return 0;
}

short farcall[3];

farcall[2]=((short)((ULONG)cg-(ULONG)BaseAddress))|3; //Ring 3 callgate;

if(!VirtualLock((PVOID)Entry,seglen))
    {
   printf("Error VirtualLock:");
   PrintWin32Error(GetLastError());
   return 0;
    }

SetThreadPriority(GetCurrentThread(),THREAD_PRIORITY_TIME_CRITICAL);

Sleep(0);

_asm call fword ptr [farcall]

SetThreadPriority(GetCurrentThread(),THREAD_PRIORITY_NORMAL);

VirtualUnlock((PVOID)Entry,seglen);

//Clear callgate
*(ULONG *)cg=0;
*((ULONG *)cg+1)=0;

ZwClose(hSection);
return TRUE;

   }

我在供应的代码中演示了对Control Register与I/O端口的操作.CIH病毒在Windows 9X中就是因为得到Ring 0权限才有了一定的危害,但Windows NT/2000毕竟不是Windows 9X,她已经有了对比多的安全考核机制,本文供应的代码也要求具有 Administrator权限,但假如系统存在某种漏洞,如缓冲区溢出等等,还是有大概得到这种权限的,所以我不对本文供应的办法负有任何的责任,全部谈论只是一个技术酷爱者在谈论技术罢了.谢谢! 　　以上是“<b>Windows NT/2000/XP下不用驱动的Ring0代码实现</b>[Windows安全]”的内容，如果你对以上该文章内容感兴趣，你可以看看七道奇为您推荐以下文章：

<b>hosts是什么 hosts文件在什么位置 若何改正hosts</b>

<b>在 Windows 8 中手动安装语言包</b>

<b>五个常见 PHP数据库问题</b>

Windows中Alt键的12个高效快速的利用本领介绍

<b>MySQL ORDER BY 的实现解析</b>

<b>详解MySQL存储历程参数有三种范例(in、out、inout)</b>

<b>Win8系统恢复出来经典的开始菜单的办法</b>

<b>Win8系统花屏怎么办 Win8系统花屏的办理办法</b>

<b>Windows 7系统下无线网卡安装</b>

<b>为什么 Linux不需求碎片整理</b>

<b>Windows 8中删除账户的几种办法(图)</b>

<b>教你如安在win7下配置路由器</b>