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Win2K下关联进程/端口之代码初步分析

王朝vc·作者佚名  2006-01-08
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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;

}

 
 
 
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