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从内核角度认识反调试基本原理

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发表于 2022-8-30 13:47:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 Aspark 于 2022-8-30 13:49 编辑

概述反调试、反反调试 两种技术同根同源,原理基本一致, 本篇文章将以内核的角度,探究 调试与未被调试情况下 EPROCESS、PEB下各个标志位的区别,认识简单反调试技术的基本原理,本文章讨论的是基础的反调试手段(通过标志位检测之类的),不讨论一些特殊的反调试手段(计时、检查内存、VT等)。文章最后以 VMP 3.6 作为例子,进行反反调试实战(只分析原理,不提供(不制作)反反调试插件)。
系统版本
编辑

同上篇文章。(文章末尾提供PDF版本下载地址)

检测进程是否被调试基础EPROCESS(执行体进程块)
NT内核使用EPROCESS结构体来描述每一个进程,就像档案一样,EPROCESS结构内包含进程的各种信息,和相关结构的指针。
可以自行使用WinDbg查看EPROCESS结构体。例:(节选)

  1. 4: kd> ?? sizeof(_eprocess) //查看结构大小unsigned int64 0x8504: kd> dt _eprocess  //查看结构nt!_EPROCESS
  2.    +0x000 Pcb              : _KPROCESS  //进程控制块   +0x2d8 ProcessLock      : _EX_PUSH_LOCK
  3.    +0x2e0 UniqueProcessId  : Ptr64 Void
  4.    +0x2e8 ActiveProcessLinks : _LIST_ENTRY
  5.    +0x2f8 RundownProtect   : _EX_RUNDOWN_REF
  6.    +0x300 Flags2           : Uint4B
  7.    +0x304 Flags            : Uint4B
  8.    +0x308 CreateTime       : _LARGE_INTEGER
  9.    ....//省略(减少篇幅)   +0x3e0 InheritedFromUniqueProcessId : Ptr64 Void  //父进程PID   ....//省略(减少篇幅)   +0x3f8 Peb              : Ptr64 _PEB  //进程环境块指针(Ring 3)   ....//省略(减少篇幅)   +0x420 DebugPort        : Ptr64 Void  //调试端口   ....//省略(减少篇幅)   +0x838 ParentSecurityDomain : Uint8B
  10.    +0x840 CoverageSamplerContext : Ptr64 Void
  11.    +0x848 MmHotPatchContext : Ptr64 Void
复制代码
KPROCESS(进程控制块)(选读)
KPROCESS也处于EPROCESS内,属于EPROCESS的一部分,EPROCESS前0x2d8字节的数据构成KPROCESS。KPROCESS的作用主要是提供给内核使用。(包含 分发器、调度器等),使用WinDbg查看,例:(节选)
  1. 4: kd> dt _kprocess
  2. nt!_KPROCESS
  3.    +0x000 Header           : _DISPATCHER_HEADER
  4.    +0x018 ProfileListHead  : _LIST_ENTRY
  5.    +0x028 DirectoryTableBase : Uint8B
  6.    +0x030 ThreadListHead   : _LIST_ENTRY
  7.    ....//省略(减少篇幅)   +0x26c KernelTime       : Uint4B
  8.    +0x270 UserTime         : Uint4B
  9.    +0x274 ReadyTime        : Uint4B
  10.    +0x278 UserDirectoryTableBase : Uint8B
  11.    +0x280 AddressPolicy    : UChar
  12.    +0x281 Spare2           : [71] UChar
  13.    +0x2c8 InstrumentationCallback : Ptr64 Void
  14.    +0x2d0 SecureState      : <unnamed-tag>
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PEB(进程环境块)
PEB处于用户空间(用户模式下的虚拟地址),包含了进程大多数用户模式下的信息。使用WinDbg查看,例:(节选)
  1. 4: kd> ?? sizeof(_peb)  //查看peb大小unsigned int64 0x7c84: kd> dt _peb
  2. nt!_PEB
  3.    +0x000 InheritedAddressSpace : UChar
  4.    +0x001 ReadImageFileExecOptions : UChar
  5.    +0x002 BeingDebugged    : UChar  //是否开始了调试   +0x003 BitField         : UChar
  6.    +0x004 Padding0         : [4] UChar
  7.    +0x008 Mutant           : Ptr64 Void
  8.    +0x010 ImageBaseAddress : Ptr64 Void
  9.    ....//省略(减少篇幅)   +0x0bc NtGlobalFlag     : Uint4B
  10.    ....//省略(减少篇幅)   +0x7b8 LeapSecondData   : Ptr64 _LEAP_SECOND_DATA
  11.    +0x7c0 LeapSecondFlags  : Uint4B
  12.    +0x7c0 SixtySecondEnabled : Pos 0, 1 Bit
  13.    +0x7c0 Reserved         : Pos 1, 31 Bits
  14.    +0x7c4 NtGlobalFlag2    : Uint4B
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分析方法
虚拟机内两个相同的EXE,一个直接运行,一个通过WinDbg运行,然后通过内核调试器,将这两个EXE的EPROCESS结构(包含KPROCESS)、PEB结构内存以字节形式写出来。再通过WinHex分析其不同之处。(多次执行,寻找普遍规律)
例:
写出正在调试的进程的EPROCESS(包含KPROCESS)和PEB
  1. 2: kd> !process 0 0 Debugging.exe  //正在调试的进程PROCESS ffff9d0e59bc3080
  2.     SessionId: 1  Cid: 16a4    Peb: 002e4000  ParentCid: 2048    DirBase: 117c00000  ObjectTable: ffffc40fb7ce6cc0  HandleCount:  48.    Image: Debugging.exe2: kd> .writemem E:\ls\Debugging_EPROCESS.a ffff9d0e59bc3080 l0x850  //写出EPROCESSWriting 850 bytes..2: kd> .process /p ffff9d0e59bc3080;.writemem E:\ls\Debugging_PEB.a 002e4000 l0x7c8  //写出PEBImplicit process is now ffff9d0e`59bc3080
  3. .cache forcedecodeuser done
  4. Writing 7c8 bytes.
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写出非调试状态的进程的EPROCESS(包含KPROCESS)和PEB
  1. 2: kd> !process 0 0 Non_Debugging.exe  //非调试状态下的进程PROCESS ffff9d0e5b8f50c0
  2.     SessionId: 1  Cid: 06c0    Peb: 00323000  ParentCid: 14f8
  3.     DirBase: 1bda00000  ObjectTable: ffffc40fb5026dc0  HandleCount:  52.    Image: Non_Debugging.exe2: kd> .writemem E:\ls\Non_Debugging_EPROCESS.a ffff9d0e5b8f50c0 l0x850  //写出EPROCESSWriting 850 bytes..2: kd> .process /p ffff9d0e5b8f50c0;.writemem E:\ls\Non_Debugging_PEB.a 00323000 l0x7c8  //写出PEBImplicit process is now ffff9d0e`5b8f50c0
  4. .cache forcedecodeuser done
  5. Writing 7c8 bytes.
复制代码
​通过WinHex进行对比
将写出来的文件分别拖进WinHex,点击  查看->同步和比较 例:

编辑

图中标黑的就是对比出来不同的地方。再结合EPROCESS结构(包含KPROCESS)和PEB结构,可以得出哪些变量是不同的。

结论
去除EPROCESS和PEB中每次都不一定相同的各种指针、变量。
最后可以得出下面列出的几项变量是可以区分 进程是否处于被调试状态:
EPROCESS:


  1. +0x304 Flags            : Uint4B
  2.    +0x304 CreateReported   : Pos 0, 1 Bit
  3.    +0x304 NoDebugInherit   : Pos 1, 1 Bit //未调试时置0,调试时置1   +0x304 ProcessExiting   : Pos 2, 1 Bit
  4.    +0x304 ProcessDelete    : Pos 3, 1 Bit
  5.    +0x304 ManageExecutableMemoryWrites : Pos 4, 1 Bit
  6.    +0x304 VmDeleted        : Pos 5, 1 Bit
  7.    +0x304 OutswapEnabled   : Pos 6, 1 Bit
  8.    +0x304 Outswapped       : Pos 7, 1 Bit
  9.    +0x304 FailFastOnCommitFail : Pos 8, 1 Bit
  10.    +0x304 Wow64VaSpace4Gb  : Pos 9, 1 Bit
  11.    +0x304 AddressSpaceInitialized : Pos 10, 2 Bits
  12.    +0x304 SetTimerResolution : Pos 12, 1 Bit
  13.    +0x304 BreakOnTermination : Pos 13, 1 Bit
  14.    +0x304 DeprioritizeViews : Pos 14, 1 Bit
  15.    +0x304 WriteWatch       : Pos 15, 1 Bit
  16.    +0x304 ProcessInSession : Pos 16, 1 Bit
  17.    +0x304 OverrideAddressSpace : Pos 17, 1 Bit
  18.    +0x304 HasAddressSpace  : Pos 18, 1 Bit
  19.    +0x304 LaunchPrefetched : Pos 19, 1 Bit
  20.    +0x304 Background       : Pos 20, 1 Bit
  21.    +0x304 VmTopDown        : Pos 21, 1 Bit
  22.    +0x304 ImageNotifyDone  : Pos 22, 1 Bit
  23.    +0x304 PdeUpdateNeeded  : Pos 23, 1 Bit
  24.    +0x304 VdmAllowed       : Pos 24, 1 Bit
  25.    +0x304 ProcessRundown   : Pos 25, 1 Bit
  26.    +0x304 ProcessInserted  : Pos 26, 1 Bit
  27.    +0x304 DefaultIoPriority : Pos 27, 3 Bits
  28.    +0x304 ProcessSelfDelete : Pos 30, 1 Bit
  29.    +0x304 SetTimerResolutionLink : Pos 31, 1 Bit
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  1. +0x3e0 InheritedFromUniqueProcessId : Ptr64 Void  //父进程
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  1. +0x420 DebugPort        : Ptr64 Void  //调试端口 未调试时为0
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PEB:
  1. +0x0bc NtGlobalFlag     : Uint4B//未开启调试 00 00 00 00//已开启调试 70 00 00 00
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  1. +0x002 BeingDebugged    : UChar//未开启调试 0//已开启调试 1
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也就是说,在此系统,如果要通过某些标志位来检测进程是否处于被调试状态,上面列出来的5处地方,是无论如何也绕不开的。
检测是否存在内核调试器相信使用过内核调试器的同学,一定都知道,输入命令的时候,前缀总是  “kd>” 或“lkd>”这样的。
(可查看上面我输入的命令,前面总有 "kd>"前缀)
其中 “kd”就是“Kernel debug”的意思,而"lkd"就是“Local kernel debug”的意思了。
常见的内核调试,是要有内核的支持的,也就是说,我们输入的命令,是要通过内核中的一些 “内核调试支持”函数来帮助实现。
例:(我们IDA导入内核ntoskrnl.exe 和对应pdb文件,名称窗口搜索 "Kd"开头的函数)

编辑

"Kd"开头的内核函数,一般就是我上述提到的 “内核调试支持”函数。
那么,有 “内核调试支持”函数,那就应该有 “内核调试支持”结构或变量。我们一样在名称窗口搜索 "Kd",找到"Kd"开头的变量,例:

编辑
基本思路
对比 开启内核调试器 和 未开启内核调试器 情况下,"内核调试支持"变量的使用情况。
开启内核调试的情况
我们可以直接在WinDbg下查看这些变量的值,例:(节选)
  1. 5: kd> dq KdComponentTable  l1
  2. fffff804`2b953a10  fffff804`2badd7145: kd> db KDskEvt_Flush   l1
  3. fffff804`2b974048  0e                                               .5: kd> db KDskEvt_Write    l1
  4. fffff804`2b974058  0b                                               .5: kd> db KDskEvt_Read     l1
  5. fffff804`2b974068  0a                                               .5: kd> db KdDebuggerDataBlock  l4
  6. fffff804`2b9ff5e0  80 19 a3 2b                                      ...+5: kd> dq KdPrintCircularBuffer l1
  7. fffff804`2ba022a8  fffff804`2ba233405: kd> dq KdPrintWritePointer l1
  8. fffff804`2ba022b0  fffff804`2ba233825: kd> db KdPitchDebugger l1
  9. fffff804`2ba02db8  00                                               .

  10. ........ //省略很多
复制代码
未开启内核调试的情况
因为没有开启内核调试,所以不能使用WinDbg直接通过符号进行内存读取了。因此我写了个 “内核符号化阅读工具”,可以在不进行内核调试的情况下,符号化读取内核的内存,详情可看我另外一篇帖子。
  1. ic>dq KdComponentTable  l1
  2. FFFFF8055C96CA10    FFFFF8055CAF6714

  3. ic>db KDskEvt_Flush   l1
  4. FFFFF8055C98D048    0e

  5. ic>db KDskEvt_Write    l1
  6. FFFFF8055C98D058    0bic>db KDskEvt_Read     l1
  7. FFFFF8055C98D068    0a

  8. ic>db KdDebuggerDataBlock  l4
  9. FFFFF8055CA185E0    f7 64 8f 7d

  10. ic>dq KdPrintCircularBuffer l1
  11. FFFFF8055CA1B2A8    FFFFF8055CA3C340

  12. ic>dq KdPrintWritePointer l1
  13. FFFFF8055CA1B2B0    FFFFF8055CA3C340

  14. ic>db KdPitchDebugger l1
  15. FFFFF8055CA1BDB8    01........ //省略很多
复制代码
结果
  1. db KdPitchDebugger l1
  2. 已开启内核调试:0  未开启内核调试:1dd KdpTimeSlipPending l1
  3. 已开启内核调试:1  未开启内核调试:0db KdpBootedNodebug  l1
  4. 已开启内核调试:0  未开启内核调试:1dd KdDebuggerLockMaxWaitTime  l1
  5. 已开启内核调试:有值  未开启内核调试:0dd KdDebuggerEnteredCount  l1
  6. 已开启内核调试:有值  未开启内核调试:0db KdpContextSent   l1
  7. 已开启内核调试:1   未开启内核调试:0db KdpBreakpointTable l4
  8. 下内核断点:有值  未下内核断点:0dq KdTimerStop     l1
  9. 已开启内核调试:有值  未开启内核调试:0db KdpPathBuffer   l4
  10. 已开启内核调试:有值  未开启内核调试:0dq KdTimerDifference l1
  11. 已开启内核调试:有值  未开启内核调试:0db KdpControlCPressed l1
  12. 挂起:1  恢复:0dd KdUmBreakMarker l1
  13. 已开启内核调试:有值  未开启内核调试:0dd KdEnteredDebugger l1
  14. 挂起:1  恢复:0dq KdDebugDevice   l1
  15. 已开启内核调试:有值  未开启内核调试:0db KdPageDebuggerSection l1
  16. 已开启内核调试:0  未开启内核调试:1db KdpDebuggerStructuresInitialized l1
  17. 已开启内核调试:1  未开启内核调试:0dq KdTimerStart    l1
  18. 已开启内核调试:有值  未开启内核调试:0db KdLogBuffer     l4
  19. 已开启内核调试:有值  未开启内核调试:0db KdDebuggerEnabled l1
  20. 已开启内核调试:1   未开启内核调试:0dq KdDebuggerNotPresent l1
  21. 已开启内核调试:0  未开启内核调试:1db KdpContext l4
  22. 已开启内核调试:有值  未开启内核调试:0db KdBreakAfterSymbolLoad l1
  23. 已开启内核调试:1  未开启内核调试:0db KdpDataBlockEncoded l1
  24. 已开启内核调试:0  未开启内核调试:1dd KdpDebugRoutineSelect l1
  25. 已开启内核调试:1  未开启内核调试:0dq KdpTimeSlipTimer l1
  26. 已开启内核调试:有值  未开启内核调试:0db KdPortLocked    l1
  27. 已开启内核调试:1  未开启内核调试:0db KdpMessageBuffer l4
  28. 已开启内核调试:有值  未开启内核调试:0dq KdDebuggerLock  l1
  29. 挂起:1  恢复:0
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以上这些是我通过对比大概总结出来的可以利用的检测点,有些网上有公开,有些是网上没有资料,但是确实有效的。
因为我们只需要的是一个结果,这些变量是用来做什么的并不需要太清楚。但如果有兴趣的可以继续研究。
如果只是ring3进行测试模式检测,只需要注意KdDebuggerEnabled和KdDebuggerNotPresent即可,其他变量Ring3是不能获取的。


探究反调试实例demo(x64):
  1. #include<Windows.h>int main() {
  2.         while (1) {
  3.                 system("pause");
  4.                 MessageBoxA(0, "hello!", 0, 0);
  5.         }
  6. }
复制代码
​+VMProtect 3.6.0 检测调试器:User-mode + Kernel-mode (文章末尾提供demo下载地址)

编辑

目的:在测试模式下,通过原版 x64dbg(无反反调试功能) 成功运行demo,并且能通过int 3 断点中断在 user32!MessageBoxA 处。
第一步:将加好壳的程序直接拖进x64dbg(或PE工具),查看内存区段

编辑

这里的地址我们要记录一下,除了.text、rdata、data、reloc、rsrc区段以外的都有可能调用检测。

因为检测函数总是壳的部分进行调用。
Kernel-mode:测试模式下直接双击运行
​​

编辑

检测到开启测试模式,无法运行。

分析
因为此壳只是运行在ring3层上,且没有安装驱动进行驱动保护,所以它能做的检测就十分有限。
只能进行系统提供的api去检测当前 系统状态是处于 正常模式 还是 测试模式。
目前Ring3能做到的就只能通过NtQuerySystemInformation获取KdDebuggerEnabled和KdDebuggerNotPresent再进行检测了。
原理例:
  1. #include<Windows.h>typedef struct _SYSTEM_KERNEL_DEBUGGER_INFORMATION {        BOOLEAN KdDebuggerEnabled;
  2.         BOOLEAN KdDebuggerNotPresent;
  3. } SYSTEM_KERNEL_DEBUGGER_INFORMATION, * PSYSTEM_KERNEL_DEBUGGER_INFORMATION;typedef NTSTATUS(WINAPI* pNtQuerySystemInformation)(IN UINT SystemInformationClass, OUT PVOID SystemInformation, IN ULONG SystemInformationLength, OUT PULONG ReturnLength);//存在内核调试器:返回1 否则:返回0bool check0(){
  4.         // 取 NtQuerySystemInformation 地址        pNtQuerySystemInformation NtQuerySystemInformation
  5.                 = (pNtQuerySystemInformation)GetProcAddress(LoadLibrary(L"ntdll.dll"), "ZwQuerySystemInformation");
  6.         // 获取系统信息        SYSTEM_KERNEL_DEBUGGER_INFORMATION KdDebuggerInfo;
  7.         NtQuerySystemInformation(0x23, &KdDebuggerInfo, sizeof(SYSTEM_KERNEL_DEBUGGER_INFORMATION), NULL);
  8.         // 判断调试器        if (KdDebuggerInfo.KdDebuggerEnabled == 0 && KdDebuggerInfo.KdDebuggerNotPresent == 1)
  9.                 return FALSE;
  10.         else                return TRUE;
  11. }
复制代码
​因此我们可以直接在IDA上寻找KdDebuggerEnabled和KdDebuggerNotPresent的引用,例:
KdDebuggerEnabled:

编辑

KdDebuggerNotPresent

编辑

对应地址:

编辑

可以在内核调试器先在ExpQuerySystemInformation下条件断点,断下来后再在KdDebuggerEnabled与KdDebuggerNotPresent下以线程为条件设置访问断点。(如果有用户调试器,需要先将这之前的反调试过掉)
  1. 0: kd> !process 0 0 vmp3.6.exe  //获取EPROCESSPROCESS ffff9d0e5ac83080
  2.     SessionId: 1  Cid: 0e84    Peb: efce1d3000  ParentCid: 1e80FreezeCount 1    DirBase: 166100000  ObjectTable: ffffc40fb6f48080  HandleCount:  34.    Image: zy1.exe0: kd> bp /p ffff9d0e5ac83080 nt!NtQuerySystemInformation  //在ExpQuerySystemInformation下条件断点0: kd> g
  3. Breakpoint 0 hit  //命中断点nt!NtQuerySystemInformation:
  4. fffff804`2bc9ec50 4883ec38        sub     rsp,38h2: kd> .thread  //获取当前线程Implicit thread is now ffff9d0e`59f8f0802: kd> ba r1 KdDebuggerEnabled ".if(@$thread == ffff9d0e`59f8f080){} .else{gc}"  //以线程为条件设置访问断点2: kd> g
  5. nt!ExpQuerySystemInformation+0xc7a:
  6. fffff804`2bc9fa1a 8803            mov     byte ptr [rbx],al  //看下图的位置
复制代码
也可也像下方一样设置断点。
条件断点格式如下:(如果有用户调试器,需要先将这之前的反调试过掉)
若是在用户调试器下启动,需要用户调试置将demo断在入口点后,挂起系统,再在内核调试器下输入:
  1. bp /p <EPROCESS> <Address>  //EPROCESS输入demo的EPROCESS,Address输入ExpQuerySystemInformation对应位置
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若是直接双击运行demo,需要在运行demo前挂起系统,在内核调试器下输入:
  1. bp <Address> ".if(dwo(@$proc+0x450)==0x33706d76){} .else{gc}"//Address输入ExpQuerySystemInformation对应位置,dwo(@$proc+0x450)是取进程名的前四字节。//这里的条件就是,运行到address这一行时,此时的进程必须满足进程名为XXXX,0x33706d76 就是  “vmp3” 的ascii码
复制代码
运行demo,断下来后的调用栈:

编辑

vmp3_6 + 0x39d6cc 明显属于壳的区段了(是壳调用了这个函数进行检测),说明我们的方向是正确的。

然后将其读取的KdDebuggerEnabled置0和KdDebuggerNotPresent置1(修改al或rbx)。
也可以激进一点直接将KdDebuggerEnabled置0和KdDebuggerNotPresent置1,例:
复制代码 隐藏代码1: kd> eb KdDebuggerEnabled 0  1: kd> eb KdDebuggerNotPresent 1继续运行!

编辑

此时触发了一个异常,vmp_3.6 + 0x3819ab 也属于壳的区段,说明这也是一个检测。

结合我前一篇文章说的,异常会先发往调试器,如果调试器解决这个异常,就不会调用进程的 向量化、结构化异常处理。
此处肯定是不能让调试器处理这个异常的,一旦调试器处理,就说明有调试器了。
此处的逻辑,例:(这只是一个逻辑例子,并不能运行)
  1. //存在调试器:返回1 否则:返回0bool check1() {
  2.         _try{
  3.         __asm rdtsc;//举例:触发一个异常        return TRUE;//被解决了,有调试器        }
  4.         _except(EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER) {
  5.                 return FALSE;//没被解决,无调试器        }
  6. }
复制代码
​所以我们在命令框中输入 “gn”(不处理异常继续运行)
此时进程成功在测试模式下运行,未被检测。

编辑

User-mode:我们通过原版的x64dbg启动这个demo,会发现一开始会自动断在入口点(ntdll处的或是程序入口点都无所谓)。然后内核调试器挂起系统。
结合我说过的那几个地方。在做处理。
(EPROCESS.flag 、EPROCESS.InheritedFromUniqueProcessId 、EPROCESS.DebugPort)
(PEB.BeingDebugged 、 PEB.NtGlobalFlag)
注意:
因为我们是重新运行了demo,所以还需要重新解决一次 内核调试器的检测,此处不再赘述,上面有讲方法。
PEB部分解决:
PEB那两个标志位我们就不设访问断点了,因为此处的内存可以在RING3直接访问,设访问断点的意义不大。我们直接将它们置0。


  1. 0: kd> !process 0 0 vmp3.6.exe  //获取demo的信息PROCESS ffff9d0e5aad6080
  2.     SessionId: 1  Cid: 17f4    Peb: 25a749000  ParentCid: 0e68FreezeCount 1    DirBase: 192d00000  ObjectTable: ffffc40fadb1cdc0  HandleCount:  43.    Image: vmp3.6.exe0: kd> .process /p ffff9d0e5aad6080;eb 25a749000+0x2 0;ed 25a749000+0xbc 0     // PEB.BeingDebugged 和 PEB.NtGlobalFlag 置 0
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EPROCESS部分解决:
我们可以在EPROCESS.flags.NoDebugInherit 、EPROCESS.InheritedFromUniqueProcessId 、EPROCESS.DebugPort三处下内存访问断点。
(我们可以在 nt!NtQueryInformationProcess 处先下断点,再在上述三个地方设置条件访问断点,因为Ring3一般通过这个函数获取这三个变量的信息)
NtQueryInformationProcess为未导出函数,需要通过GetProcAddress获取。
  1. typedef NTSTATUS(NTAPI * TNtQueryInformationProcess)(
  2.     IN HANDLE           ProcessHandle,
  3.     IN DWORD            ProcessInformationClass,
  4.     OUT PVOID           ProcessInformation,
  5.     IN ULONG            ProcessInformationLength,
  6.     OUT PULONG          ReturnLength
  7.     );
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flags.NoDebugInherit(选读):
选读是因为VMP3.6并没有检测这个点。
因此我这里提供一个检测示例来说明这个检测是如何做到的:
原理例子:
  1. //存在调试器:返回1 否则:返回0bool check2() {
  2.         HMODULE hNtdll = LoadLibraryA("ntdll.dll");
  3.         if (hNtdll)
  4.         {
  5.                 auto pfnNtQueryInformationProcess = (TNtQueryInformationProcess)GetProcAddress(
  6.                         hNtdll, "NtQueryInformationProcess");

  7.                 if (pfnNtQueryInformationProcess)
  8.                 {
  9.                         DWORD ProcessDebugFlags, Returned;
  10.                         const DWORD CProcessDebugFlags = 0x1f;
  11.                         NTSTATUS status = pfnNtQueryInformationProcess(  //获取NoDebugInherit取反                                GetCurrentProcess(),
  12.                                 CProcessDebugFlags,
  13.                                 &ProcessDebugFlags,
  14.                                 sizeof(DWORD),
  15.                                 &Returned);

  16.                         if (0 == ProcessDebugFlags)
  17.                                 return TRUE;

  18.                 }
  19.         }
  20.         return FALSE;
  21. }
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命令示例:
  1. 2: kd> !process 0 0 zy3.exe  //为获取检测示例的EPROCESSPROCESS ffff9d0e59bc3080
  2.     SessionId: 1  Cid: 06b0    Peb: a5abcf5000  ParentCid: 058c
  3. FreezeCount 1    DirBase: 106400000  ObjectTable: ffffc40fb395c680  HandleCount:  34.    Image: zy3.exe2: kd> bp /p ffff9d0e59bc3080 nt!NtQueryInformationProcess //检测示例运行到nt!NtQueryInformationProcess中断2: kd> g  //运行Breakpoint 0 hit  //符合断点,中断nt!NtQueryInformationProcess:
  4. fffff804`2bbdbdf0 4053            push    rbx2: kd> dt _eprocess ffff9d0e59bc3080 -y flags  //为获取flags的偏移nt!_EPROCESS
  5.    +0x300 Flags2 : 0xd014   +0x304 Flags : 0x144d0c03  //这个   +0x6cc Flags3 : 0x40c0082: kd> r @$thread  //获取当前线程,通过线程设置条件断点$thread=ffff9d0e58cf10802: kd> ba r4 ffff9d0e59bc3080+0x304 ".if(@$thread == ffff9d0e58cf1080) {} .else{gc}"  //这个线程访问flags时中断2: kd> g
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此时调用栈:

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汇编注释:
编辑

通过NtQueryInformationProcess可以获取EPROCESS.flags.NoDebugInherit的相反值。

修改示例:
  1. 2: kd> !process 0 0 zy3.exe  //为获取检测示例的EPROCESSPROCESS ffff9d0e59bc3080
  2.     SessionId: 1  Cid: 06b0    Peb: a5abcf5000  ParentCid: 058c
  3. FreezeCount 1    DirBase: 106400000  ObjectTable: ffffc40fb395c680  HandleCount:  34.    Image: zy3.exe2: kd> dt _eprocess ffff9d0e59bc3080 -y flags  //为获取flags的偏移nt!_EPROCESS
  4.    +0x300 Flags2 : 0xd014   +0x304 Flags : 0x144d0c03  //这个   +0x6cc Flags3 : 0x40c0082: kd> ed ffff9d0e59bc3080+0x304 0x144d0c01  //将第二位(NoDebugInherit)修改成0
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InheritedFromUniqueProcessId(选读):
检测父进程是一个比较蠢的反调试手段(VMP3.6并没有采取这个检测),这里只提供修改示例:
  1. 0: kd> !process 0 0 vmp3.6.exe  //获取demo EPROCESSPROCESS ffff9d0e5aad6080
  2.     SessionId: 1  Cid: 17f4    Peb: 25a749000  ParentCid: 0e68FreezeCount 1    DirBase: 192d00000  ObjectTable: ffffc40fadb1cdc0  HandleCount:  43.    Image: vmp3.6.exe2: kd> !process 0 0 explorer.exe  //有些反调试会检测父进程是否为explorer.exePROCESS ffff9d0e59daf080
  3.     SessionId: 1  Cid: 14f8    Peb: 00c26000  ParentCid: 14e0    DirBase: 2220b0000  ObjectTable: ffffc40fab968dc0  HandleCount: 2193.    Image: explorer.exe2: kd> dt _eprocess ffff9d0e59daf080  -y UniqueProcessId  //获取explorer.exe的PIDntdll!_EPROCESS
  4.    +0x2e0 UniqueProcessId : 0x00000000`000014f8 Void2: kd> dt _eprocess ffff9d0e5aad6080 -y InheritedFromUniqueProcessId  //此时demo的父进程为X64dbgntdll!_EPROCESS
  5.    +0x3e0 InheritedFromUniqueProcessId : 0x00000000`00000e68 Void2: kd> eq ffff9d0e5aad6080+3e0 0x00000000`000014f8  //将父进程修改为explorer.exe
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一样可以先在NtQueryInformationProcess下条件断点,然后再在EPROCESS.UniqueProcessId设置条件访问断点。
(详细方法类似于 flags.NoDebugInherit(选读).命令示例)
DebugPort:
大多检测自身是否处于调试状态的API,都会去检测EPROCESS中的DebugPort字段,这个字段才是反调试的“根”。
初始工作(下断点):
  1. 1: kd> !process 0 0 vmp3.6.exe  //获取 EPROCESSPROCESS ffff9d0e5aad6080
  2.     SessionId: 1  Cid: 2148    Peb: 3a0a56f000  ParentCid: 211c
  3. FreezeCount 1    DirBase: 1c9b00000  ObjectTable: ffffc40fb0640b40  HandleCount:  43.    Image: vmp3.6.exe1: kd> .process /p ffff9d0e5aad6080  //切换上下文,方便修改PEBImplicit process is now ffff9d0e`5aad6080
  4. .cache forcedecodeuser done1: kd> dt _peb 3a0a56f000 -y BeingDebugged  //获取BeingDebugged偏移ntdll!_PEB
  5.    +0x002 BeingDebugged : 0x1 ''
  6. 1: kd> eb 3a0a56f000+0x2 0  //修改BeingDebugged为0,排除干扰

  7. 1: kd> dt _peb 3a0a56f000 -y NtGlobalFlag  //获取NtGlobalFlag偏移
  8. ntdll!_PEB
  9.    +0x0bc NtGlobalFlag : 0x70  //这个
  10.    +0x7c4 NtGlobalFlag2 : 0
  11. 1: kd> ed 3a0a56f000+0xbc 0  //修改NtGlobalFlag为0,排除干扰

  12. 1: kd> eb KdDebuggerEnabled 0  //排除内核调试器检测干扰
  13. 1: kd> eb KdDebuggerNotPresent 1  //排除内核调试器检测干扰

  14. 1: kd> dt _eprocess ffff9d0e5aad6080 -y debugport  //获取debugport偏移
  15. ntdll!_EPROCESS
  16.    +0x420 DebugPort : 0xffff9d0e`5b8867b0 Void
  17. 1: kd> ba r8 ffff9d0e5aad6080+0x420 ".if(@$proc == ffff9d0e5aad6080){} .else{gc}"  //下条件访问断点
  18. 1: kd> g  //取消系统挂起
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再在x64dbg中,运行demo。
断点第一次中断:
编辑

从壳区段发出的 syscall,调用了NtQueryInformationProcess,来检测是否处于调试状态。

代码例:

  1. //存在调试器:返回1 否则:返回0bool check3() {
  2.         HMODULE hNtdll = LoadLibraryA("ntdll.dll");
  3.         if (hNtdll)
  4.         {
  5.                 auto pfnNtQueryInformationProcess = (TNtQueryInformationProcess)GetProcAddress(
  6.                         hNtdll, "NtQueryInformationProcess");

  7.                 if (pfnNtQueryInformationProcess)
  8.                 {
  9.                         DWORD ProcessDebugPort = 0x7, dwReturned;  //检测Debugport                        DWORD64 dwProcessDebugPort;
  10.                         NTSTATUS status = pfnNtQueryInformationProcess(
  11.                                 GetCurrentProcess(),
  12.                                 ProcessDebugPort,
  13.                                 &dwProcessDebugPort,  //Debugport不为空则返回-1                                sizeof(DWORD64),
  14.                                 &dwReturned);
  15.                         if (-1 == dwProcessDebugPort)
  16.                                 return TRUE;
  17.                 }
  18.         }
  19.         return FALSE;
  20. }
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​NtQueryInformationProcess部分:

编辑

解决: zf = 1
断点第二次中断:

编辑

代码例:

  1. //存在调试器:返回1 否则:返回0bool check4() {
  2.         HMODULE hNtdll = LoadLibraryA("ntdll.dll");
  3.         if (hNtdll)
  4.         {
  5.                 auto pfnNtQueryInformationProcess = (TNtQueryInformationProcess)GetProcAddress(
  6.                         hNtdll, "NtQueryInformationProcess");

  7.                 if (pfnNtQueryInformationProcess)
  8.                 {
  9.                         DWORD dwReturned;
  10.                         HANDLE hProcessDebugObject = 0;
  11.                         const DWORD ProcessDebugObjectHandle = 0x1e;  //查询ProcessDebugObjectHandle                        NTSTATUS status = pfnNtQueryInformationProcess(
  12.                                 GetCurrentProcess(),
  13.                                 ProcessDebugObjectHandle,
  14.                                 &hProcessDebugObject,
  15.                                 sizeof(HANDLE),
  16.                                 &dwReturned);

  17.                         if (0 != hProcessDebugObject)  //DebugObject不为空说明有调试器                                return TRUE;
  18.                         return FALSE;
  19.                 }
  20.         }
  21. }
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解决:置zf = 1
断点第三次中断:

编辑

同第一次中断。

解决:置zf = 1
断点第四次中断:

编辑

代码例:
  1. bool check5(){
  2.         __try
  3.         {
  4.                 CloseHandle((HANDLE)0x999999);  //如果debugport值不为空,则CloseHandle会触发调试器可解决的异常                return false;  //调试器处理了,有调试器        }
  5.         __except (EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER)
  6.         {
  7.                 return true;  //没有调试器处理,无调试器        }
  8. }
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​ 解决:置zf = 1
断点第五次中断(异常):

编辑

看过我之前的“WinDows10 x64 异常处理”的帖子就知道,这里为啥会断在(nt!KiDispatchException)这里了

(上面说过这个异常)
解决:忽视异常继续运行
断点第六次中断以及其他中断处:
编辑


是从 vmp3.6 + 0x101d 处调用的,不属于壳的区段,可以忽略。继续运行

(只要不是从壳区段开启的调用,都可无视)
成功在调试器中运行:

编辑

尝试使用x64dbg在user32!MessageBoxA处下断点,运行,发现程序结束了。并没有断下来。
用户调试器无法通过断点中断:
通过我上一篇文章 “Windows 10  x64 异常处理”处所说:
KiDispatchException第一次收到一个用户态异常的时候,如果内核调试器不处理,就会先判断此进程的DebugPort字段是否为空,如果不为空就会调用DbgkForwardException发往用户态调试器,如果用户态调试器不处理,就会进行向量化、结构化异常处理.....
首先!DebugPort字段不可能为空,因为我们是调试器打开的进程。所以我们在DbgkForwardException处下断点。
  1. 0: kd> bp /p ffff9d0e5aad6080 nt!DbgkForwardException  //下条件断点0: kd> g  //恢复系统后到,用户调试器继续运行Breakpoint 1 hit  //符合条件,中断nt!DbgkForwardException:
  2. fffff804`2bcbc20c 48895c2410      mov     qword ptr [rsp+10h],rbx3: kd> gu  //跳出此函数nt!KiDispatchException+0x2bb:  //到达这里,看下图fffff804`2b66bfeb 84c0            test    al,al
复制代码
中断后跳出此函数(gu),发现DbgkForwardException返回 0 ,不处理此异常。例:

编辑

看调用栈!断点是发挥了作用了,但是DbgkForwardException返回0。

我们分析一下DbgkForwardException这个函数。例:(节选)

编辑

根本原因就是 ETHREAD.CrossThreadFlags.HideFromDebugger 为 1,所以用户调试无法接收这个异常。

代码例:
  1. 复制代码 隐藏代码
  2. typedef NTSTATUS(WINAPI* NtSetInformationThreadPtr)(
  3.         HANDLE threadHandle,
  4.         int threadInformationNum,
  5.         PVOID threadInformation,
  6.         ULONG threadInformationLength
  7.         );void HideFromDebugger() {
  8.         HMODULE hNtDll = LoadLibrary(TEXT("ntdll.dll"));
  9.         NtSetInformationThreadPtr NtSetInformationThread = (NtSetInformationThreadPtr)GetProcAddress(hNtDll, "NtSetInformationThread");
  10.         NTSTATUS status = NtSetInformationThread(GetCurrentThread(), 17, NULL, 0);//设置隐藏调试}
复制代码
解决:
我们重新运行demo,解决上述所说的那些反调试手段后,再在DbgkForwardException下条件断点,然后返回用户调试器在user32!MessageBoxA下断点。运行。内核调试器中断后,修改 ETHREAD.CrossThreadFlags.HideFromDebugger 为 0 ,例:
  1. 3: kd> dt _ethread @$thread -y CrossThreadFlags
  2. ntdll!_ETHREAD
  3.    +0x6d0 CrossThreadFlags : 0x54063: kd> .formats 0x5406  //查看0x5406的二进制Evaluate expression:
  4.   Hex:     00000000`00005406  Decimal: 21510  Octal:   0000000000000000052006  Binary:  00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 01010100 00000110  //第三位为1  Chars:   ......T.
  5.   Time:    Thu Jan  1 13:58:30 1970  Float:   low 3.01419e-041 high 0  Double:  1.06274e-3193: kd> .formats 0y0000000000000000000000000000000000000000000000000101010000000010  
  6.     //修改第三位为0后,查看16进制Evaluate expression:
  7.   Hex:     00000000`00005402  //这个  Decimal: 21506  Octal:   0000000000000000052002  Binary:  00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 01010100 00000010  Chars:   ......T.
  8.   Time:    Thu Jan  1 13:58:26 1970  Float:   low 3.01363e-041 high 0  Double:  1.06254e-3193: kd> ed @$thread+0x6d0 0x5402  //修改CrossThreadFlags为0x5402,再取消DbgkForwardException断点3: kd> g
复制代码
x64dbg成功中断在 user32!MessageBoxA,例:

编辑

总结此系统检测进程是否被调试,只要抓住
EPROCESS.flags 、EPROCESS.DebugPort 、EPROCESS.InheritedFromUniqueProcessId 、
PEB.NtGlobalFlag 、PEB.BeingDebugged
就可以解决80%+的问题。
检测系统是否被调试,只要抓住上述列出的几个变量的值,就可以解决90%+的问题。
使用内核调试器调试仅有RING3反调试的进程简直就是降维打击。

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