[2021]windows10 patchguard 分析研究(版本:1803) [Tetrane_PatchGuard_Analysis_RS4_v1.00.pdf](https://key08.com/usr/uploads/2021/01/3960607802.pdf) 阅读全文 2021-01-09 huoji 0 条评论
二进制安全C/C++游戏安全汇编 [2021]Cow注入器 -通过滥用COW机制进行全局注入 key08原创 2021年各位新年好 首先的首先 2021年各位新年好 ## 0x0 我们要实现什么 1 启动时无驱动程序运行 3.当我们完成注入时，VAD中没有 private 标志 4.不走manual map 直接绕过minifilter加载dll **它将最小化内部检测的检测向量** ## 0x1 背景 关于COW: 系统中存在一个叫做cow的机制 国外大神@can1357的perfect injecter帖子说的很清楚了: https://blog.can.ac/2018/05/02/making-the-perfect-injector-abusing-windows-address-sanitization-and-cow/ > CoW是操作系统用来节省内存的一种技术，它使进程共享某些物理内存区域，直到它们真正被编辑。 我们知道这一点ntdll.dll为每个进程加载，并且它的代码（.text）区域很少被修改（如果有的话），那么为什么要为它一次又一次地为数百个进程分配物理内存呢？这正是现代操作系统使用CoW技术的原因。 实现非常简单： 当一个PE文件被映射时，如果它也被映射到其他进程，并且它的VA在当前进程上也是空闲的，那么只需复制PFN并将标志设置为只读。 当由于指令试图在页上写入而发生页错误时，请分配新的物理内存，设置PTE的PFN并删除只读标志。 综上所述：当我们更改了cow标志时，物理内存将比更改应用于全局，直到重新启动系统  关于反作弊如何阻止dll： 大多数反游戏（除了EAC）使用minifilter来过滤游戏加载文件。当一个PE文件被游戏访问时，minifilter回调将被激活, 然后反作弊驱动程序将文件路径和信息反馈给R3 anticheat（EasyAntiCheat.exe以及BEService.exe)R3反作弊会调用CreateFile读取要访问的PE文件并检查签名，如果不是白名单签名，它将被阻止加载. ## 0x2 实现COW注入器 首先定位cow物理内存: ```cpp for (uintptr_t i = 8; i < 100000000; i = i + 4) { PEPROCESS _eprocess = NULL; NTSTATUS nt_status = PsLookupProcessByProcessId((HANDLE)i, &_eprocess); if (NT_SUCCESS(nt_status) && _eprocess != NULL) { ObDereferenceObject(_eprocess); bool is_x64_process = PsGetProcessWow64Process(_eprocess) == NULL; if (is_x64_process) { //get x64 prcess //........ } } } ``` 获取cow模块地址和空间 ```cpp bool get_moudle_base(PEPROCESS process, moudle_info* kernel32, moudle_info* ntdll, moudle_info* kernelbase) { PPEB peb = PsGetProcessPeb(process); bool result = false; if (peb == NULL) return result; DebugPrintA("process peb: %p \n", peb); //PEB + 0x18 = PEB.Ldr auto peb_ldr = *(PDWORD64)((PUCHAR)peb + 0x18); //Pebldr + 0x10 = InLoadOrderModuleList PLIST_ENTRY module_list_head = (PLIST_ENTRY)((PUCHAR)peb_ldr + 0x10); PLIST_ENTRY moudle = module_list_head->Flink; /* win7: kernel32.dll win10: KERNEL32.DLL */ wchar_t moudle_list[][15] = { {L"kernel32.dll"}, {L"ntdll.dll"}, {L"kernelbase.dll"}, }; while (module_list_head != moudle) { PLDR_DATA_TABLE_ENTRY info = (PLDR_DATA_TABLE_ENTRY)moudle; UNICODE_STRING str_moudle_name; for (size_t i = 0; i < sizeof(moudle_list); i++) { RtlInitUnicodeString(&str_moudle_name, moudle_list[i]); if (BlackBoneSafeSearchString(&info->BaseDllName, &str_moudle_name, true) != -1) { DebugPrintA("MoudleBase %p Size %p Name %wZ\n", info->DllBase, info->SizeOfImages, info->BaseDllName); if (i == 0) { kernel32->bsae = (uintptr_t)info->DllBase; kernel32->size = (uintptr_t)info->SizeOfImages; } if (i == 1) { ntdll->bsae = (uintptr_t)info->DllBase; ntdll->size = (uintptr_t)info->SizeOfImages; } if (i == 2) { kernelbase->bsae = (uintptr_t)info->DllBase; kernelbase->size = (uintptr_t)info->SizeOfImages; } break; } } if (kernel32->bsae && ntdll->bsae && kernelbase->bsae) break; moudle = moudle->Flink; } result = kernel32->bsae != NULL && ntdll->bsae != NULL && kernelbase->bsae != NULL; DebugPrintA("kernel32->bsae %p sizeof:%p ntdll->bsae %p kernelbase->bsae %p result: %d \n", kernel32->bsae, kernel32->size, ntdll->bsae, kernelbase->bsae, result); return result; } ``` 现在我们有了kernel32.dll、kernelbase.dll、ntdll.dll地址。当我们改变内存时，它将通过cow机制实现全局应用 ## 0x3. 写shellcode ```cpp HANDLE __stdcall HookCreateFileW(LPCWSTR lpFileName,DWORD dwDesiredAccess,DWORD dwShareMode,LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes,DWORD dwCreationDisposition,DWORD dwFlagsAndAttributes,HANDLE hTemplateFile) { CreateFileWT oCreateFileW = (CreateFileWT)0x1234567812345678; wcsstrAt oWcsstr = (wcsstrAt)0x1234567891ABCDEF; GetModuleFileNameWT oGetModuleFileNameW = (GetModuleFileNameWT)0x1337567891ABCDEF; LoadLibraryWT oLoadLibraryW = (LoadLibraryWT)0x1234567891AB1337; wchar_t CheatPath[] = { 'C',':','\\','h','u','o','j','i','.','d','l','l','\0' }; wchar_t NtdllName[] = { 'C',':','\\','n','t','d','l','l','.','d','l','l','\0' }; //RainbowSix.exe wchar_t GameName[] = { 'C','o','n','a','n','S','a','n','d','b','o','x','.','e','x','e','\0' }; //BEService.exe wchar_t AntiCheatName[] = { 'B','E','S','e','r','v','i','c','e','.','e','x','e','\0' }; wchar_t ExeFile[MAX_PATH]; oGetModuleFileNameW(NULL, ExeFile, MAX_PATH); if (oWcsstr(ExeFile, GameName) != NULL) { oLoadLibraryW(CheatPath); } if (oWcsstr(ExeFile, AntiCheatName) != NULL) { return oCreateFileW(oWcsstr(lpFileName, CheatPath) != NULL ? NtdllName : lpFileName, dwDesiredAccess, dwShareMode, lpSecurityAttributes, dwCreationDisposition, dwFlagsAndAttributes, hTemplateFile); } return oCreateFileW(lpFileName, dwDesiredAccess, dwShareMode, lpSecurityAttributes, dwCreationDisposition, dwFlagsAndAttributes, hTemplateFile); } int __stdcall ShellCodeEnd() { return 0x1337; } ``` 我写一个简单的createfileW hook,游戏开始时候会调用createfileW,此时我们会loadlibrary我们的dll 之后R3反作弊也会调用createfileW去检查文件数字签名,这个时候我们把createfilew读的文件换成ntdll.dll 你可以看到这里面有一些是 0x1234567812345678 这种无效地址,这种是给接下来定位用的我不想滥用像perfect inject这样的windows地址限制机制，所以我们需要找到一个可用内存（VAD中需要执行标志），并使用它保存shellcode： ```cpp uintptr_t get_free_speace(uintptr_t base, size_t size, size_t need_size) { size_t return_length; for (uintptr_t address = (uintptr_t)base; address <= (uintptr_t)base + size; address += sizeof(uintptr_t)) { __try { ProbeForRead((void*)address, need_size, 0x1); if (*(uintptr_t*)address == 0x00 || *(uintptr_t*)address == 0x90) { MEMORY_BASIC_INFORMATION memory_information = { 0 }; NTSTATUS status = ZwQueryVirtualMemory(NtCurrentProcess(), (PVOID)address, (MEMORY_INFORMATION_CLASS)0, &memory_information, need_size, &return_length); if (NT_SUCCESS(status)) { if ((memory_information.Protect == PAGE_EXECUTE || memory_information.Protect == PAGE_EXECUTE_READ || memory_information.Protect == PAGE_EXECUTE_READWRITE || memory_information.Protect == PAGE_EXECUTE_WRITECOPY) == false) { continue; } } DebugPrintA("address : %p \n", address); uintptr_t count = 0; bool is_good = true; uintptr_t max_count = 0; for (; count < need_size && is_good; count += sizeof(uintptr_t)) { max_count++; auto check_ptr = (uintptr_t*)((PUCHAR)address + count); if (*check_ptr != 0x0 && *check_ptr != 0x90) { is_good = false; break; } } if (is_good) { DebugPrintA("location Cow virtual address : %p \n", address); return address; } } } __except (EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER) { continue; } } return NULL; } ``` 如果一切顺利，我们可以得到一个空闲内存，可以容纳我们的shellcode和cow标志模块地址。 请注意，我尝试将外壳代码直接放入只读地址（因为它更大）并对其进行修改PTE.noexcute=0尝试使页可执行，但是发现没软用。因为似乎即使物理地址相同，PTE属性也不同 现在让我们获取导出函数以满足hook的需要：然后，最重要的是，自己手写hook： 我们需要手写hook，这是非常痛苦的 在win7中kernel32.createfileW是一个函数，但在win10中它是一个jmp origin_to_kernelbase.dll 这个代码困扰了我很长时间，直到我发现两个系统之间的差异。 用一张图片来解释我们要钩什么：  代码: ```cpp /* Copy shellcode to freespeace */ _memcpy((PVOID)hook_function, (PVOID)HookCode, size_of_shellcode); /* hook */ BYTE _mov_rax[] = { 0x48, 0xB8 // mov rax, [xxx] }; BYTE _jmp_rax[] = { 0xFF, 0xE0, // jmp rax }; BYTE shell_code_jmp_back[] = { 0xCC, 0xCC, //mov rax 0xCC, 0xCC, 0xCC, 0xCC, 0xCC, 0xCC, 0xCC, 0xCC, //void* 0xCC, 0xCC, //jmp rax }; uintptr_t function_offset = kernelbase_CreateFileW; //backup _memcpy(shell_code_jmp_back, (void*)function_offset, sizeof(shell_code_jmp_back)); /* hook_function -> origin_code */ function_offset = hook_function + size_of_shellcode; uintptr_t jmp_back = function_offset; _memcpy((void*)function_offset, shell_code_jmp_back, sizeof(shell_code_jmp_back)); function_offset += sizeof(shell_code_jmp_back); /* origin_code -> jmp CreateFileW */ uintptr_t jmp_offset = kernelbase_CreateFileW + sizeof(_mov_rax) + sizeof(_jmp_rax) + sizeof(void*); _memcpy((void*)function_offset, _mov_rax, sizeof(_mov_rax)); function_offset += sizeof(_mov_rax); _memcpy((void*)function_offset, &jmp_offset, sizeof(void*)); function_offset += sizeof(void*); _memcpy((void*)function_offset, _jmp_rax, sizeof(_jmp_rax)); ``` 然后我们将在shellcode中找到地址并传递正确的函数地址（这就是为什么我们需要写 0x123456789地址）： ```cpp for (int i = 0; i < size_of_shellcode; i++) { auto write_ptr = (uintptr_t*)((PUCHAR)hook_function + i); if (*write_ptr == 0x1234567812345678) { _memcpy((void*)write_ptr, (void*)&jmp_back, sizeof(uintptr_t)); DebugPrintA("[jmp_back]Fix KernelBase.CreateFileW %p \n", jmp_back); } if (*write_ptr == 0x1234567891ABCDEF) { _memcpy((void*)write_ptr, (void*)&ntdll_wcsstr, sizeof(uintptr_t)); DebugPrintA("Fix Ntdll.wcsstr %p \n", ntdll_wcsstr); } if (*write_ptr == 0x1337567891ABCDEF) { _memcpy((void*)write_ptr, (void*)&kernelbase_GetModuleFileNameW, sizeof(uintptr_t)); DebugPrintA("Fix KernelBase.GetModuleFileNameW %p \n", kernelbase_GetModuleFileNameW); } if (*write_ptr == 0x1234567891AB1337) { _memcpy((void*)write_ptr, (void*)&kernel32_loadlibrary, sizeof(uintptr_t)); DebugPrintA("Fix kernel32.loadlibrary %p \n", kernel32_loadlibrary); } } ``` 最后 hook: ```cpp /* CreateFileW -> hook_function */ function_offset = kernelbase_CreateFileW; _memcpy((void*)function_offset, _mov_rax, sizeof(_mov_rax)); function_offset += sizeof(_mov_rax); _memcpy((void*)function_offset, &hook_function, sizeof(void*)); function_offset += sizeof(void*); _memcpy((void*)function_offset, _jmp_rax, sizeof(_jmp_rax)); DebugPrintA("success hooked at: %p \n", hook_function); ``` 总结一下： 0 手写shellcode 1 加载我们的驱动程序 2 获取kernelbase ntdll kernel32地址 3 通过遍历pe头查找导出函数 4 找到一个空间来保存我们的shellcode 5 重新定位shellcode函数地址 6 钩子Kernelbase.CreatefileW文件 7 当游戏开始时，shellcode调用并加载我们的外挂dll，当反作弊调用createfilew时，给出一个假的ntdll路径 测试:   源码github https://github.com/huoji120/CowInjecter 注意事项: 可以看出，滥用cow机制不仅可以实现注入，而且具有很大的潜力，包括不局限于绕过硬件禁止，修改签名检查功能，甚至劫持句柄, 你想怎么搞就怎么搞 请注意： 你不能只是复制一个函数作为shellcode，gcc会破shellcode，所以你需要像这样在R3中生成shellcode并把它放到驱动程序中： ```cpp DWORD64 FunctionShellCodeSize = CALCSIZE(HookCreateFileW, ShellCodeEnd); printf("%08X \n", FunctionShellCodeSize); BYTE* p = (BYTE*)&HookCreateFileW; for (size_t i = 0; i < FunctionShellCodeSize; i++) { printf("0x%0.2X,", p[i]); } system("pause"); ``` 可能的检测位置: 1. BE check game hook(impossible,becasue BE shellcode will rehook kernelbase.createfileW)   2. BEserver.exe check createfileW hook(still can bypass easy) 3. PhysicalMemory -> file disk check(possible) 感谢: credits: @can1357 -inspired me @DarthTon -blackbone kernel string search 阅读全文 2021-01-01 huoji 0 条评论
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