Win2K下关联进程/端口之代码初步分析
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Win2K下关联进程/端口之代码初步分析
Shotgun@xici.net
在西祠或者中绿的BBS中，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#defineNT_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
{
USHORTdwPid;
USHORTCreatorBackTraceIndex;
BYTE ObjType;
BYTE HandleAttributes;
USHORT HndlOffset;
DWORD dwKeObject;
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（accessdenied），一个简单的解决方法是将自己做成service，这样就有了对LocalSystem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 <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <winsock2.h>
#include <Aclapi.h>
#pragma comment ( lib, "ws2_32.lib" )
// NtQuerySystemInformation record type 16
#defineNT_HANDLE_LIST 16
#define OBJECT_TYPE_SOCKET 0x1A
#define MAX_HANDLE_LIST_BUF 0x200000
// 定义HanleInfo数据结构
typedef struct _HandleInfo
{
USHORTdwPid;
USHORTCreatorBackTraceIndex;
BYTE ObjType;
BYTE HandleAttributes;
USHORT HndlOffset;
DWORD dwKeObject;
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 )
{
caseERROR_NOT_ALL_ASSIGNED://未指派所有的特权
printf( "AdjustTokenPrivileges ERROR_NOT_ALL_ASSIGNED\n" );
return false;
caseERROR_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( "SetPrivlegesSE_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 forHandle List Error:%d\n", GetLastError() );
return false;
}
DWORD dwNumBytesRet =0;
iRet =(*NtQuerySystemInformation)( NT_HANDLE_LIST,
pdwHandleList,
dwNumBytes,
&dwNumBytesRet);
DWORD dwNumEntries;
PHANDLEINFOpHandleInfo;
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 %dError:%d\n",
pHandleInfo->dwPid,
GetLastError() );
if ( !hMyHandle )
{
Sleep( 0 );
//printf( "DuplicateHandlePID=%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;
――――――――――