作者:shotgun西祠胡同
经常见到网友问:如何才能关联我的进程和端口呀?没错,关联进程和端口是一个非常有用的功能,你可以清楚地知道哪些程序在使用哪些端口,对于查杀木马很有帮助。可是我们虽然可以使用任务管理器浏览进程列表,使用Netstat查看端口的使用状况,却没有一个命令可以直接关联进程和端口(WinXP上增加了新的NetStat功能,支持直接查看端口进程状况),今年年初的时候,国外出了一个有名的软件Fport,它可以显示当前所有的端口及他们所属的进程,可是,这个软件并没有公开源代码,(太不符合自由软件精神了吧?),我根据对这个软件的逆向工程,做了一个类似的工具,在这里和大家探讨一下它的原理。
一拿到Fport的时候,我就对它进行了API分析,发现除了一些基本的API以外,它还调用了NTDLL.dll的几个未公开API,如NtQuerySystemInfomation,NtQueryInfomationProcess,直觉告诉我,关键应该在这两个函数中,特别是前者。为了能够理解Fport的运行机理,我们首先要来复习一下SOCKET。SOCKET究竟是什么?它的中文名称叫做套接口,但是,实际上我们所谓的SOCKET数据结构只是一个32位的无符号整数(在UNIX中是16位的),它对于Windows操作系统来说其实是一个文件句柄(SOCKET是文件?奇怪么?操作系统在底层实现的时候,常常使用文件的概念来完成一些基本的功能),这样的话问题就明朗了,如果我们能够枚举系统所有的句柄,从中获得属性为SOCKET的,不就可以完成Fport的功能?现在你应该想到了,为什么Fport要调用NtQuerySystemInfomation这个API,实际上,NtQuerySystemInfomation这个函数提供了一个简单的途径以获得系统所有的HANDLE,我们先来看看这个函数的原型:
DWORD NtQuerySystemInformation( DWORD dwRecordType,
PDWORD pdwHandleList,
DWORD dwNumBytes,
PDWORD pdwNumBytesRet );
我来解释一下,NtQuerySystemInformation这个函数有四个参数,第一个参数是dwRecordType,这个参数指定了我们所查询的系统信息类型,为了查询系统HANDLE列表,我们定义一个常量#define NT_HANDLE_LIST 16(这个数值我是查资料得到的,如果谁有更详细的资料,也请让我共享一下);第二个参数是一个指针,这个指针用来返回系统句柄列表,在调用NtQuerySystemInformation函数之前,必须为这个指针分配足够的内存空间,否则函数调用会出错;第三个参数是指定你为HandleList所分配的内存空间大小,单位是byte;第四个参数是NtQuerySystemInformation返回的HandleList的大小;如果NtQuerySystemInformation函数调用成功,返回值将是0,否则可以使用GetLastError()获得详细的错误代码。
一旦NtQuerySystemInformation函数调用成功,系统中所有的句柄将被存放在pdwHandleList所指向内存空间中,其中,pdwHandleList所指向的第一个32位数,是这个buf所包含的句柄数量,之后是顺序排列的句柄指针pHandleInfo,指向的是HANDLEINFO结构:
typedef struct _HandleInfo
{
USHORT dwPid;
USHORT CreatorBackTraceIndex;
BYTE ObjType;
BYTE HandleAttributes;
USHORT HndlOffset;
DWORDdwKeObject;
ULONG GrantedAccess;
}HANDLEINFO, *PHANDLEINFO;
看到这个结构,我们心中就有底了,句柄信息中包括了句柄所属进程的PID,这样我们就可以关联进程和SOCKET了,可是,在NT中有各种各样的句柄:进程句柄、令牌句柄、文件句柄、窗口句柄……我们怎样才能判断一个句柄究竟是不是SOCKET呢?这就要靠HANDLEINFO结构中的ObjType属性了,经过分析,我们发现,SOCKET句柄的类型值为0x1A,所以,我们将所有类型为0x1A的句柄取出,进行getsockname操作就可以得到当前的进程/端口对应列表,实际上并不然,要知道,我们得到的句柄都属于其他的进程,在NT中根据进程保护的原则,一个进程没有办法直接得到其他进程的各种信息,特别是句柄,不同进程中的同一句柄(句柄的数值相同)根本就不是同样的东西,因此,我们还必须进行一次转换,将其他进程的句柄转换为本进程的句柄,这个转换工作只要简单地调用DuplicateHandle函数就可以完成了:
DuplicateHandle(hSourceProc,
(HANDLE)pHandleInfo->HndlOffset,
hCurrentProc,
&hMyHandle,
STANDARD_RIGHTS_REQUIRED,
true,
0 );
之后我们就可以通过getsockname、getsockopt等函数来获得SOCKET的各种属性了(使我困惑的是,Fport并没有调用getsockname,这说明,应该有更简单的方法来得到SOCKET句柄的各种属性,看来我对SOCKET句柄的了解程度还是很肤浅呀)
sockaddr_in name = {0};
name.sin_family = AF_INET;
int namelen = sizeof(sockaddr_in);
SOCKET s = (SOCKET)hMyHandle;
char szSockType[6][6] = { "NUL", "TCP", "UDP", "RAW", "RDM", "SEQ" };
iRet = getsockname( s, (sockaddr*)&name, &namelen );
if ( iRet != SOCKET_ERROR )
{
int sockType = 0;
int optlen = 4;
iRet = getsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_TYPE, (char*)&sockType, &optlen );
printf("PID=%4d PORT=%5d %s\n", pHandleInfo->dwPid,
ntohs( name.sin_port ), szSockType[sockType] );
}
至此,进程和端口关联的工作已经基本完成,可是,还有一些不足的地方,首先,这个软件不像Fport一样能够查看system进程(就是那个著名的8#进程)的SOCKET,错误代码是5(access denied),一个简单的解决方法是将自己做成service,这样就有了对Local System进程的访问权限,不过似乎Fport并不是这么做的,此为疑点一;其次,由于我对HANDLE属性的肤浅认识,有的时候会出现误报或漏报的现象,即使没有误报,将所有属性为0x1A的句柄都进行getsockname效率也略微低了一点,这里应该有更好的解决方案,此为疑点二;最后,Fport并没有调用socket函数来获得socket属性,这说明有一个更简单直接的方法可以从SOCKET句柄中得到端口、协议等信息,可惜我不知道,此为疑点三。不过令人欣慰的是,我写出来的Gport可以在Win2K的非管理员用户下运行,此时,仅能获得本用户所有进程的端口,这大概是Fport所没有具备的功能。
写本文的目的,一方面是为了解答某些网友对Fport原理的疑问,另一方面也是为了抛砖引玉,希望能解答我心中的这些疑点,望各位高手能不吝赐教。
最后附上Gport的代码,Gport的测试版和代码文件可以在我的主页上下载,地址为:http://shotgun.patching.net/Gport.zip
附:Gport.cpp
#include
#include
#include
#include
#pragma comment ( lib, "ws2_32.lib" )
// NtQuerySystemInformation record type 16
#define NT_HANDLE_LIST 16
#define OBJECT_TYPE_SOCKET 0x1A
#define MAX_HANDLE_LIST_BUF 0x200000
// 定义HanleInfo数据结构
typedef struct _HandleInfo
{
USHORT dwPid;
USHORT CreatorBackTraceIndex;
BYTE ObjType;
BYTE HandleAttributes;
USHORT HndlOffset;
DWORDdwKeObject;
ULONG GrantedAccess;
}HANDLEINFO, *PHANDLEINFO;
// 申明NtQuerySystemInformation()函数
typedef DWORD (CALLBACK* NTQUERYSYSTEMINFORMATION)( DWORD, PDWORD, DWORD, PVOID );
NTQUERYSYSTEMINFORMATION NtQuerySystemInformation;
// 判断SOCKET类型的数组
char szSockType[6][6] = { "NUL", "TCP", "UDP", "RAW", "RDM", "SEQ" };
//
// RaisePrivleges()函数用来提升本进程的特权
//
bool RaisePrivleges( HANDLE hToken, char *pPriv )
{
TOKEN_PRIVILEGES tkp;
if ( !LookupPrivilegeValue( NULL, pPriv, &tkp.Privileges[0].Luid ) )
{
printf( "LookupPrivilegeValue Error:%d\n", GetLastError() );
return false;
}
tkp.PrivilegeCount = 1;
tkp.Privileges[0].Attributes |= SE_PRIVILEGE_ENABLED;
int iRet = AdjustTokenPrivileges( hToken,
false,
&tkp,
0, (PTOKEN_PRIVILEGES)NULL,
0 );
if ( iRet == NULL ) //AdjustTokenPrivileges函数调用失败
{
printf( "AdjustTokenPrivileges Error:%d\n", GetLastError() );
return false;
}
else //AdjustTokenPrivileges调用成功
{//使用GetLastError()获得返回值
iRet = GetLastError();
switch ( iRet )
{
case ERROR_NOT_ALL_ASSIGNED://未指派所有的特权
printf( "AdjustTokenPrivileges ERROR_NOT_ALL_ASSIGNED\n" );
return false;
case ERROR_SUCCESS: //成功地指派了所有的特权
return true;
default: //不知名的错误
printf( "AdjustTokenPrivileges Unknow Error:%d\n", iRet );
return false;
}
}
}//end of RaisePrivleges
//
// AdjustDacl用来调整目标进程的DACL
//
void AdjustDacl( HANDLE hProcess )
{
SID world = { SID_REVISION, 1, SECURITY_WORLD_SID_AUTHORITY, 0 };
LPTSTR ptstrName = (LPTSTR)&world;
EXPLICIT_ACCESS ea =
{
STANDARD_RIGHTS_ALL | SPECIFIC_RIGHTS_ALL,
SET_ACCESS,
NO_INHERITANCE,
{
0, NO_MULTIPLE_TRUSTEE,
TRUSTEE_IS_SID,
TRUSTEE_IS_USER,
ptstrName
}
};
ACL * pdacl = 0;
if ( SetEntriesInAcl(1, &ea, 0, &pdacl) != ERROR_SUCCESS )
printf( "SetEntriesInAcl Error:%d", GetLastError() );
if ( SetSecurityInfo(hProcess,
SE_KERNEL_OBJECT,
DACL_SECURITY_INFORMATION,
0 , 0, pdacl, 0 ) != ERROR_SUCCESS )
printf( "SetSecurityInfo Error:%d", GetLastError() );
LocalFree(pdacl);
}//end of AdjustDacl
int main( )
{
printf( "\t=*= GPort Beta1 (Shotgun@xici.net) =*=\n\n" );
int iRet;
WSADATA wsaData;
iRet = WSAStartup( MAKEWORD(1,1), &wsaData );
if ( iRet )
printf( "WSAStartup Error:%d\n", GetLastError() );
HANDLE hCurrentProc = GetCurrentProcess();
HANDLE hToken;
if ( !OpenProcessToken( hCurrentProc,
TOKEN_QUERY | TOKEN_ADJUST_PRIVILEGES,
&hToken ) )
printf( "OpenProcessToken Error:%d\n", GetLastError() );
else
{
if ( !RaisePrivleges( hToken, SE_DEBUG_NAME ) )
printf( "SetPrivleges SE_DEBUG_NAME Error:%d\n", GetLastError() );
}
if ( hToken )
CloseHandle( hToken );
HMODULE hNtdll = NULL;
hNtdll = LoadLibrary( "ntdll.dll" );
if ( !hNtdll )
{
printf( "LoadLibrary( NTDLL.DLL ) Error:%d\n", GetLastError() );
return false;
}
NtQuerySystemInformation = (NTQUERYSYSTEMINFORMATION)
GetProcAddress( hNtdll, "NtQuerySystemInformation");
if ( !NtQuerySystemInformation )
{
printf( "GetProcess( NtQuerySystemInformation ) Error:%d\n", GetLastError() );
return false;
}
DWORD dwNumBytes = MAX_HANDLE_LIST_BUF;
PDWORD pdwHandleList = (PDWORD)malloc( dwNumBytes );
if ( !pdwHandleList )
{
printf( "Malloc for Handle List Error:%d\n", GetLastError() );
return false;
}
DWORD dwNumBytesRet = 0;
iRet = (*NtQuerySystemInformation)( NT_HANDLE_LIST,
pdwHandleList,
dwNumBytes,
&dwNumBytesRet);
DWORD dwNumEntries;
PHANDLEINFO pHandleInfo;
if ( iRet )
{
printf( "NtQuerySystemInformation return %d, Error:%d\n",
dwNumBytesRet,
GetLastError() );
}
else
{
HANDLE hProc;
dwNumEntries = pdwHandleList[0];
pHandleInfo = (PHANDLEINFO)( pdwHandleList + 1 );
for ( DWORD i = 0; i < dwNumEntries; i++ )
{
if (( pHandleInfo->ObjType == OBJECT_TYPE_SOCKET )
&& ( pHandleInfo->dwPid ) )
{
hProc = OpenProcess(WRITE_DAC,
false,
pHandleInfo->dwPid );
if ( hProc )
{
AdjustDacl( hProc );
CloseHandle( hProc );
}
else
printf( "OpenProcess(WRITE_DAC) %d Error:%d\n",
pHandleInfo->dwPid,
GetLastError() );
HANDLE hMyHandle = NULL;
hProc = OpenProcess(PROCESS_DUP_HANDLE,
true,
pHandleInfo->dwPid );
if ( hProc )
{
DuplicateHandle(hProc,
(HANDLE)pHandleInfo->HndlOffset,
hCurrentProc,
&hMyHandle,
STANDARD_RIGHTS_REQUIRED,
true,
0 );
CloseHandle( hProc );
}
else
printf( "OpenProcess %d Error:%d\n",
pHandleInfo->dwPid,
GetLastError() );
if ( !hMyHandle )
{
Sleep( 0 );
//printf( "DuplicateHandle PID=%4d HANDLE:%4d Error:%d\n",
// pHandleInfo->dwPid, pHandleInfo->HndlOffset, GetLastError() );
}
else
{
sockaddr_in name = {0};
name.sin_family = AF_INET;
int namelen = sizeof(sockaddr_in);
SOCKET s = (SOCKET)hMyHandle;
iRet = getsockname( s,
(sockaddr*)&name,
&namelen );
if ( iRet != SOCKET_ERROR )
{
int sockType = 0;
int optlen = 4;
iRet = getsockopt(s,
SOL_SOCKET,
SO_TYPE,
(char*)&sockType,
&optlen );
printf( "PID=%4d PORT=%5d %s\n",
pHandleInfo->dwPid,
ntohs( name.sin_port ),
szSockType[sockType] );
}
}
}
pHandleInfo++;
}
}
if ( pdwHandleList )
free( pdwHandleList );
if ( hCurrentProc )
CloseHandle( hCurrentProc );
return 0;
}