病毒木马查杀实战第021篇：Ring3层主动防御之编程实现

前言

我们这次会依据上次的内容，编程实现一个Ring3层的简单的主动防御软件。整个程序使用MFC实现，程序开始监控时，会将DLL程序注入到explorer.exe进程中，这样每当有新的进程创建，程序首先会进行特征码匹配，从而判断目标程序是否为病毒程序，如果是，则进行拦截，反之不拦截。停止监控时，再卸载掉DLL程序。以下就是程序各个部分的代码实现。

封装InlineHook类

对于这次所使用的Hook技术，我打算采取面向对象的方法，用C++封装一个Inline Hook类，便于以后的使用。一般来说，封装的类都有两个文件，一个是类的头文件，另一个是类的实现文件。类名一般都是以字母“C”为开头，表示“Class Name”，因此这里的类名为“CInlineHook”，头文件我起名为“InlineHook.h”，那么类的实现文件就可以命名为“InlineHook.cpp”。首先是类的头文件代码：

#include <windows.h>

class CInlineHook
{
public:
        CInlineHook();      // 构造函数，用于初始化
        ~CInlineHook();     // 析构函数，用户程序结束后资源的释放

        // Hook函数
        BOOL Hook(LPSTR pszModuleName, LPSTR pszFuncName, PROC pfnHookFunc);
        // 取消Hook函数
        void UnHook();
		// 重新进行Hook函数
		BOOL ReHook();

private:
        PROC m_pfnOrig;         // 自定义的函数的地址
        BYTE m_bOldBytes[5];    // 原始函数入口代码
        BYTE m_bNewBytes[5];    // 构造的跳转指令的代码
};

头文件中主要是声明一些需要使用的函数与变量，代码中已给出了相应的注释。接下来是类的实现文件（InlineHook.cpp）的代码：

#include "stdafx.h"
#include "InlineHook.h"

CInlineHook::CInlineHook()
{
        // 对成员变量的初始化
        m_pfnOrig = NULL;
        ZeroMemory(m_bOldBytes, 5);
        ZeroMemory(m_bNewBytes, 5);
}

CInlineHook::~CInlineHook()
{
        // 取消Hook
        UnHook();
}

//挂钩函数，参数依次为模块名称、函数名称以及自定义的钩子函数
BOOL CInlineHook::Hook(LPSTR pszModuleName, LPSTR pszFuncName, PROC pfnHookFunc)
{
        BOOL bRet = FALSE;

        // 获取指定模块中函数的地址
        m_pfnOrig = (PROC)GetProcAddress(GetModuleHandle(pszModuleName), pszFuncName);

        if ( m_pfnOrig != NULL )
        {
                // 保存该地址处前5个字节的内容
                DWORD dwNum = 0;
                ReadProcessMemory(GetCurrentProcess(), m_pfnOrig, m_bOldBytes, 5, &dwNum);

                // 构造JMP指令，"\xe9"为jmp的Opcode
                m_bNewBytes[0] = '\xe9';
                // pfnHookFunc是Hook后的地址，m_pfnOrig是原来的地址，5是指令长度
                *(DWORD *)(m_bNewBytes + 1) = (DWORD)pfnHookFunc - (DWORD)m_pfnOrig - 5;

                // 将构造好的地址写入该地址处
                WriteProcessMemory(GetCurrentProcess(), m_pfnOrig, m_bNewBytes, 5, &dwNum);

                bRet = TRUE;
        }

        return bRet;
}

//取消函数的挂钩
void CInlineHook::UnHook()
{
        if ( m_pfnOrig != 0 )
        {
                DWORD dwNum = 0;
                WriteProcessMemory(GetCurrentProcess(), m_pfnOrig, m_bOldBytes, 5, &dwNum);
        }
}

//重新对函数进行挂钩
BOOL CInlineHook::ReHook()
{
        BOOL bRet = FALSE;  

        if ( m_pfnOrig != 0 )
        {
                DWORD dwNum = 0;
                WriteProcessMemory(GetCurrentProcess(), m_pfnOrig, m_bNewBytes, 5, &dwNum);  

                bRet = TRUE;
        }  

        return bRet;
}

以上就是整个InlineHook的封装，代码非常简单，这里不再赘述，利用它可以很容易地实现对函数的Hook。

编写DLL程序

这里需要创建一个简单的Win32 DynamicLink Library项目：

图1

并把上面编写的“InlineHook.h”和“InlineHook.cpp”加入该项目中：

图2

然后在源文件中新建一个名为HookCreateProcess.cpp的文件，添加如下代码：

// HookCreateProcess.cpp : Defines the entry point for the DLL application.
//

#include "stdafx.h"
#include "InlineHook.h"
#include "windows.h"

#define NAMELEN 20
#define SIGNLEN 32

typedef struct SIGN
{
    char szVirusName[NAMELEN];
	LONG lFileOffset;
	BYTE bVirusSign[SIGNLEN+1];
}_SIGN, *PSIGN;

// 病毒程序的特征码
SIGN Sign[2] =
{
	{
        // setup.exe
        "setup.exe",
        0x0C040,
        "\x2a\x2a\x2a\xce\xe4\x2a\xba\xba\x2a\xc4\xd0\x2a\xc9\xfa\x2a\xb8"\
		"\xd0\x2a\xc8\xbe\x2a\xcf\xc2\x2a\xd4\xd8\x2a\xd5\xdf\x2a\x2a\x2a"
	},
	{
        // unpacked.exe
        "unpacked.exe",
        0x1920,
        "\x13\x8b\x45\xf0\xe8\x00\x00\x00\x00\x81\x04\x24\xd7\x86\x00\x00"\
		"\xff\xd0\xeb\x11\x6a\x10\x68\x30\x80\x40\x00\xff\x75\xfc\x53\xff"
	}
};

// 特征码检测函数
BOOL CheckSig(LPCWSTR FilePath)
{
    DWORD dwSigNum = 0;
    DWORD dwNum = 0;
	BYTE  buffer[SIGNLEN+1];
	int i;
	HANDLE hFile = NULL;

    hFile = CreateFileW(FilePath,
                       GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,
                       FILE_SHARE_READ,
                       NULL,
                       OPEN_EXISTING,
                       FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,
                       NULL);
    for(i=0; i <= 1; i++)
	{
        // 将待检测程序的文件指针指向特征码的偏移位置
		SetFilePointer(hFile, Sign[i].lFileOffset, NULL, FILE_BEGIN);
		// 读取目标程序指定偏移位置的特征码
		ReadFile(hFile, buffer, sizeof(buffer), &dwNum, NULL);
        // 特征码的比对
        if(memcmp(Sign[i].bVirusSign, buffer, SIGNLEN) == 0)
		{
			CloseHandle(hFile);
            return TRUE;
		}
	}
	CloseHandle(hFile);
	return FALSE;
}

// 创建一个名为CreateProcessHook的CInlineHook类
CInlineHook CreateProcessHook;

// 我们实现的Hook函数
BOOL
WINAPI
MyCreateProcessW(
    LPCWSTR               lpApplicationName,
    LPWSTR                lpCommandLine,
    LPSECURITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes,
    LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,
    BOOL                  bInheritHandles,
    DWORD                 dwCreationFlags,
    LPVOID                lpEnvironment,
    LPCWSTR               lpCurrentDirectory,
    LPSTARTUPINFOW        lpStartupInfo,
    LPPROCESS_INFORMATION lpProcessInformation
    )
{
    BOOL bRet = FALSE;

    if ( !CheckSig(lpApplicationName) )
    {
        // 如果经过特征码匹配，目标程序不是病毒，则卸载钩子，执行程序，再安装钩子
		CreateProcessHook.UnHook();
        bRet = CreateProcessW(lpApplicationName,
                        lpCommandLine,
                        lpProcessAttributes,
                        lpThreadAttributes,
                        bInheritHandles,
                        dwCreationFlags,
                        lpEnvironment,
                        lpCurrentDirectory,
                        lpStartupInfo,
                        lpProcessInformation);
         CreateProcessHook.ReHook();
    }
    else
    {
        // 如果经过特征码匹配，目标程序是病毒，则进行拦截
		MessageBox(NULL, "您启动的程序是病毒，已经被拦截！", "重要提示", MB_OK);
    }

    return bRet;
}

BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule,
                      DWORD  ul_reason_for_call,
                      LPVOID lpReserved
                      )
{
    switch ( ul_reason_for_call )
    {
    case DLL_PROCESS_ATTACH:
        {
            // Hook CreateProcessW()函数
            CreateProcessHook.Hook("kernel32.dll",
                "CreateProcessW",
                (PROC)MyCreateProcessW);
            break;
        }
    case DLL_PROCESS_DETACH:
        {
            CreateProcessHook.UnHook();
            break;
        }
    }

    return TRUE;
}

上述程序在编译运行后，就会生成我们所需要的DLL文件。其原理是钩取成功后，每次遇到CreateProcess()函数，都会解析它的第一个参数，获取所要启动的程序完整路径，然后利用之前讲过的特征码的匹配方式进行匹配，以判定目标程序是否安全。如果遇到病毒程序，则进行拦截，使其无法运行，正常程序则放行。

程序界面的制作

程序使用MFC实现，界面中只有两个按钮：

图3

然后为这两个按钮分别添加两个变量：

图4

我们希望在程序运行时，“开启监控”按钮是可用状态，而“关闭监控”是不可用的状态，因此需要在BOOL CSimpleHIPSDlg::OnInitDialog()中添加如下代码：

图5

“开启监控”按钮代码的编写

“开启监控”按钮的功能是首先需要获取欲注入的DLL程序的完整路径，也就是在当前目录中。之后需要查找当前进程中是否存在explorer.exe进程，并获取其PID值，之后就可以利用该PID值进行DLL的注入了。而DLL注入的流程，已在上次讲过。完整代码如下：

void CSimpleHIPSDlg::OnButtonOn()
{
	// TODO: Add your control notification handler code here
	BOOL  bRet  = FALSE;
	DWORD dwPid = 0;
	// 获取欲注入的DLL文件的完整路径
	char *szDllName = getcwd(NULL, 0);
    strcat(szDllName, "\\HookCreateProcess.dll");
	// 查找explorer.exe进程，获取其PID值
	bRet = FindTargetProcess("explorer.exe", &dwPid);
    // 如果找到explorer.exe进程，则注入DLL
	if(bRet == TRUE)
	{
		// 利用PID值，获取进程的句柄
	    HANDLE hProcess = OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS, FALSE, dwPid);
	    if(hProcess == NULL)
		{
		    AfxMessageBox("进程打开失败!");
		    return;
		}
	    // 长度为DLL名称的长度加上字符终止符
	    int nDllLen = strlen(szDllName) + sizeof(char);
	    // 申请内存空间
	    PVOID pDllAddr = VirtualAllocEx( hProcess,        // process to allocate memory
		                                 NULL,            // desired starting address
								    	 nDllLen,         // size of region to allocate
									     MEM_COMMIT,      // type of allocation
									     PAGE_READWRITE); // type of access protection
	    if(pDllAddr == NULL)
		{
		    AfxMessageBox("申请内存区域失败!");
		    CloseHandle(hProcess);
		    return;
		}

	    DWORD dwWriteNum = 0;
	    if (!WriteProcessMemory(hProcess, pDllAddr, szDllName, nDllLen, &dwWriteNum))
		{
            AfxMessageBox("进程写入失败!");
            // 失败就释放原先申请的内存区域，撤销内存页的提交状态
            VirtualFreeEx(hProcess, pDllAddr, nDllLen, MEM_DECOMMIT);
            return;
		}

	    // 获取LoadLibraryA的地址
	    FARPROC pFunAddr = GetProcAddress(GetModuleHandle("kernel32.dll"), "LoadLibraryA");
        // 创建远程线程
	    HANDLE hThread = CreateRemoteThread(hProcess, // handle to process
		            NULL,                             // SD
		            0,                                // initial stack size
		            (LPTHREAD_START_ROUTINE)pFunAddr, // thread function
		            pDllAddr,                         // thread argument
		            0,                                // creation option
	                NULL);                            // thread identifier
	    if (hThread == NULL)
		{
            AfxMessageBox("创建远程线程失败!");
            // 释放原先申请的内存区域，撤销内存页的提交状态
            VirtualFreeEx(hProcess, pDllAddr, nDllLen, MEM_DECOMMIT);
            return;
		}

	    AfxMessageBox("监控成功开启!");

		m_BtnOn.EnableWindow(FALSE);
		m_BtnOff.EnableWindow(TRUE);
        // 等待线程退出
        WaitForSingleObject(hThread, INFINITE);
        // 释放原先申请的内存区域 撤销内存页的提交状态
        VirtualFreeEx(hProcess, pDllAddr, nDllLen, MEM_DECOMMIT);
        //关闭句柄
        CloseHandle(hThread);
	    CloseHandle(hProcess);
	}
    // 如果未找到explorer.exe进程，则进行提示
	else
	{
		AfxMessageBox("未找到explorer.exe进程，监控失败！");
		return;
	}
}

上述程序中使用了查找指定进程的函数FindTargetProcess()，它与之前所讲的“熊猫烧香专杀工具”中的代码是一致的，这里不再赘述。因为程序使用了getcwd()函数获取当前路径，所以需要添加头文件direct.h，而为了实现进程的遍历，又需要包含头文件Tlhelp32.h。

“关闭监控”按钮代码的编写

“关闭监控”按钮的功能是查找explorer.exe进程中是否含有我们所注入的HookCreateProcess.dll文件，如果有，则将其卸载掉。为了保险起见，还需要先进行提升权限的操作。提升权限的代码与之前所讲的“熊猫烧香专杀工具”中的代码是一致的，这里不再赘述。完整的代码如下：

void CSimpleHIPSDlg::OnButtonOff()
{
	// TODO: Add your control notification handler code here
    BOOL  flag  = FALSE;
	DWORD dwPid = 0;
	char  *szDllName = "HookCreateProcess.dll";
	// 提升权限
	EnableDebugPrivilege(SE_DEBUG_NAME);
	// 查找explorer.exe进程，获取其PID值
	FindTargetProcess("explorer.exe", &dwPid);
	// 获取系统运行模块的列表
    HANDLE hSnap = CreateToolhelp32Snapshot(TH32CS_SNAPMODULE, dwPid);
    MODULEENTRY32 Me32 = { 0 };
    Me32.dwSize = sizeof(MODULEENTRY32);
    // 检索与进程相关联的第一个模块的信息
    BOOL bRet = Module32First(hSnap, &Me32);
    while ( bRet )
    {
        // 查找所注入的DLL
        if ( strcmp(Me32.szModule, szDllName) == 0 )
        {
            flag = TRUE;
			break;
        }
        //检索下一个模块信息
        bRet = Module32Next(hSnap, &Me32);
    }
    if (flag == FALSE)
    {
	    AfxMessageBox("找不到相应的模块!");
        return;
    }

    CloseHandle(hSnap);

    HANDLE hProcess = OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS, FALSE, dwPid);
    if ( hProcess == NULL )
    {
        AfxMessageBox("进程打开失败!");
		return ;
    }

    FARPROC pFunAddr = GetProcAddress(GetModuleHandle("kernel32.dll"), "FreeLibrary");

    HANDLE hThread = CreateRemoteThread(hProcess,
                        NULL,
                        0,
                        (LPTHREAD_START_ROUTINE)pFunAddr,
                        Me32.hModule,
                        0,
                        NULL);
	if (hThread == NULL)
    {
        AfxMessageBox("创建远程线程失败!");
        return;
    }

	AfxMessageBox("监控成功关闭!");

	m_BtnOn.EnableWindow(TRUE);
	m_BtnOff.EnableWindow(FALSE);
    //等待线程退出
    WaitForSingleObject(hThread, INFINITE);

    CloseHandle(hThread);
    CloseHandle(hProcess);
}

至此，所有程序编写完毕。

主动防御程序的测试

我们将主动防御程序与准备注入的DLL程序放置在同一目录中，运行主动防御程序，此时“关闭监控”按钮是不可用的状态：

图6

然后我们可以利用ProcessExplorer来协助我们进行观察。点击“开始监控”，可以发现在explorer.exe进程中，多出了一个名为HookCreateProcess.dll的文件，说明我们的注入是成功的，而且“开启监控”按钮也处于了不可用的状态：

图7

此时可以尝试一下运行setup.exe以及unpacked.exe这两个病毒程序：

图8

我们的主动防御系统都能够成功地将病毒程序拦截，而正常程序则会被主动放行，说明我们的程序达到了预期的目的。而点击“关闭监控”，通过Process Explorer可知，DLL文件已经被卸载掉了，也就说明，我们的程序很好地完成了相应的功能。

小结

我们这次所讨论的主动防御程序还是比较简陋的，也只能够防范特征库中所包含的病毒，而对于未知病毒则无能为力了，这就是利用特征库查毒的局限性。其实大家可以在我们的代码的基础上进行功能的完善，通过对各种各样的API函数的钩取，来保护我们的系统免受侵害。也希望这次的程序能够起到抛砖引玉的作用，使大家有所收获。