dump出Linux内核所有的slab对象缉拿内核Rootkit

约定不等于承诺〃 2023-02-10 07:51 141阅读 0赞

前面的文章介绍了很多种隐藏进程，隐藏TCP连接，隐藏内核模块的方法，总结起来和大多数网上介绍Rootkit的文章种介绍的方法不同点在于：

*  网上大多数文章均是hook procfs来达到隐藏对象的目的。
 *  我的方法则是直接将对象从链表等数据结构中摘除。

无疑，我的方法更简单，因为很显然，hook procfs需要修改大量关于VFS API调用相关的代码。

但是，跑了和尚跑不了庙，虽然进程，TCP连接，内核模块等摘了链表，它还是在slab中啊！我们只需要dump特定的slab对象，就能找到它们：

*  dump出名字为TCP的kmem cache所有slab对象，就能找到隐藏的TCP连接。
 *  dump出名字为task\_struct的kmem cache所有slab对象，就能找到隐藏的进程。
 *  …

***然而，内核并没有提供dump所有slab对象的方法。***

我们知道，/proc/slabinfo里面的信息完全不足够，这里面仅仅是伴随着slab对象的分配和释放，Linux内核记录的一些统计信息，那么，我们必须自己实现所有slab的dump操作。

来吧，让我实现它。

slab位于buddy系统的上层，从buddy系统拿page，所以我们需要从page上做文章。

***让人恼火的是，作为slab的默认实现的slub kmem\_cache，竟然没有字段保存自己保有了那些page！*** 一旦对象被分配了，它就和kmem\_cache的管理脱钩了，直到释放时，它才重新回到kmem\_cache的freelist中。

然而，不幸中总有万幸，虽然kmem\_cache没有所有page的引用，但是page中有反向引用啊：

*  page的slab\_cache字段记录着自己所属的kmem\_cache。

方案就是，扫描所有的page，按照其kmem\_cache字段归类汇总即可。代码如下：

#include <linux/module.h>
    #include <linux/kallsyms.h>
    #include <net/inet_sock.h>
    
    struct list_head *_slab_caches;
    struct list_head __slab_caches;
    
    struct kmemcache_stat { 
    	struct list_head list;
    	struct kmem_cache *slab;
    	unsigned long cnt;
    	void (*print_obj)(struct kmem_cache *, void *);
    	void *priv;
    };
    
    // 遍历连续的n个包含连续obj的pages
    #define for_each_object(__p, __s, __addr, __objects) \ for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__objects) * (__s)->size;\ __p += (__s)->size)
    
    // task_struct的打印回调函数
    void print_task(struct kmem_cache *s, void *p)
    { 
    	struct task_struct *p1 = (struct task_struct *)p;
    	printk("##### %s %d \n", p1->comm, p1->pid);
    }
    
    // tcp socket的打印回调函数
    void print_tcp(struct kmem_cache *s, void *p)
    { 
    	struct inet_sock *sk = (struct inet_sock *)p;
    	printk("##### %08X->%08X %d %d \n",
    						sk->inet_daddr,
    						sk->inet_rcv_saddr,
    						ntohs(sk->inet_dport),
    						sk->inet_num);
    }
    
    // mm_struct的打印回调函数
    void print_mm(struct kmem_cache *s, void *p)
    { 
    	struct mm_struct *mm = (struct mm_struct *)p;
    	printk("##### owner:[%s] %d PGD:%lx \n",
    						mm->owner?mm->owner->comm:"[null]",
    						mm->owner?mm->owner->pid:-1,
    						(unsigned long)mm->pgd);
    }
    
    // vm_area_struct的打印回调函数
    void print_vm(struct kmem_cache *s, void *p)
    { 
    	struct vm_area_struct *vma = (struct vm_area_struct *)p;
    	if (vma->vm_mm && vma->vm_mm->owner) { 
    		printk("##### VMA owner:[%s] %d PGD:%lx \n",
    						vma->vm_mm->owner->comm,
    						vma->vm_mm->owner->pid,
    						(unsigned long)vma->vm_mm->pgd);
    	}
    }
    
    void print_object(struct kmemcache_stat *ment, void *p)
    { 
    	ment->cnt ++;
    	if (ment->print_obj) { 
    		ment->print_obj(ment->slab, p);
    	}
    }
    
    unsigned long show_objects(struct page *page)
    { 
    	struct kmem_cache *s = page->slab_cache;
    	struct kmemcache_stat *entry;
    	void *p, *addr;
    	int found = 0;
    
    	list_for_each_entry (entry, &__slab_caches, list) { 
    		if (entry->slab == s) { 
    			found = 1;
    			break;
    		}
    	}
    
    	if (!found) { 
    		return 1;
    	}
    	addr = page_address(page);
    	for_each_object (p, s, addr, page->objects) { 
    		print_object(entry, p);
    	}
    	// 越过n个pages
    	return (PAGE_ALIGN((unsigned long)p) - (unsigned long)addr)/PAGE_SIZE;
    
    }
    
    static void slab_scan(void)
    { 
    	int i = 0;
    
    	for_each_online_node(i) { 
    		unsigned long spfn, epfn, pfn;
    
    		spfn= node_start_pfn(i);
    		epfn = node_end_pfn(i);
    		for (pfn = spfn; pfn < epfn;) { 
    			struct page *page = pfn_to_page(pfn);
    
    			if(!PageSlab(page)) { 
    				pfn ++;
    				continue;
    			}
    			pfn += show_objects(page);
    		}
    	}
    }
    
    static int __init dump_slab_obj_init(void)
    { 
    	struct kmem_cache *entry;
    	struct kmemcache_stat *ment, *tmp;
    	unsigned long total = 0;
    
    	_slab_caches = (struct list_head *)kallsyms_lookup_name("slab_caches");
    	if (!_slab_caches) { 
    		return -1;
    	}
    
    	INIT_LIST_HEAD(&__slab_caches);
    	list_for_each_entry (entry, _slab_caches, list) { 
    		struct kmemcache_stat *stat;
    		stat = kmalloc(sizeof(struct kmemcache_stat), GFP_KERNEL);
    		stat->cnt = 0;
    		stat->print_obj = NULL;
    		INIT_LIST_HEAD(&stat->list);
    		list_add(&stat->list, &__slab_caches);
    		stat->slab = entry;
    		if (!strcmp(entry->name, "task_struct")) { 
    			stat->print_obj = print_task;
    		}
    		if (!strcmp(entry->name, "TCP")) { 
    			stat->print_obj = print_tcp;
    		}
    		if (!strcmp(entry->name, "mm_struct")) { 
    			stat->print_obj = print_mm;
    		}
    		if (!strcmp(entry->name, "vm_area_struct")) { 
    			stat->print_obj = print_vm;
    		}
    	}
    	slab_scan();
    
    	list_for_each_entry_safe (ment, tmp, &__slab_caches, list) { 
    		printk("[%s] %lu\n", ment->slab->name, ment->cnt);
    		total += ment->cnt;
    		list_del(&ment->list);
    		kfree(ment);
    	}
    	printk("total objs: %lu\n", total);
    
    	return -1;
    }
    
    module_init(dump_slab_obj_init);
    MODULE_LICENSE("GPL");

代码非常简单，我来给出一个输出：

##### owner:[sshd] 1841   PGD:ffff88003be3d000
     ##### owner:[[null]] -1   PGD:ffff88003c110000
     ##### owner:[bash] 1843   PGD:ffff880000098000
     ##### owner:[sshd] 1745   PGD:ffff880035aac000
     ##### owner:[agetty] 664   PGD:ffff88003c321000
     ##### owner:[dhclient] 1793   PGD:ffff88003c3fd000
     ##### owner:[[null]] -1   PGD:ffff880035aa2000
     ##### owner:[[null]] -1   PGD:ffff88003bd06000
    ...
     ##### gmain   2260
     ##### tuned   1248
     ##### VMA owner:[firewalld] 658   PGD:ffff88003b7f6000
     ##### VMA owner:[firewalld] 658   PGD:ffff88003b7f6000
     ##### VMA owner:[firewalld] 658   PGD:ffff88003b7f6000
     ##### VMA owner:[firewalld] 658   PGD:ffff88003b7f6000
    ...	
     ##### 0138A8C0->6E38A8C0 62006 22
     ##### 0138A8C0->6E38A8C0 62011 22
    ...
     total objs:  2367564

是的，你没有看错，我是故意展示mm\_struct，vm\_area\_struct以及TCP的：

*  你隐藏了task\_struct，甚至不在task的kmem\_cache里分配task\_struct，但mm\_struct/vm\_area\_struct出卖了你的task。
 *  你隐藏了TCP，从ehash中摘除了它，然而它还在TCP socket的slab中。

***Linux内核的所有数据结构编织成了一张大网，这张网彼此关联着。*** 只要你揪住一个角，其它的东西就全部出来了。

每个task，对于现代操作系统Linux，无论是内核线程还是普通用户进程必然有它的PGD，找到了PGD，就能dump出这个task的地址空间数据。而我们知道，PGD位于task的mm\_struct字段mm中，而mm\_struct的owner则直接指向了task本身，如果我们在slab中找到了mm\_struct，就可以定位到task了，无论它藏在哪里！

如果你害怕有人将fork过程的copy\_process给hook了，详见：  
[https://blog.csdn.net/dog250/article/details/105939822][https_blog.csdn.net_dog250_article_details_105939822]  
也就是说mm\_struct对象以及task\_struct对象本身均不在slab中分配，那么好办，随便找个它的vm\_area\_struct对象呗，然后从它的vm\_mm字段定位mm\_struct，进而再定位到task。我们知道，vm\_area\_struct的分配是随着task的运行自动进行的，很难hook它的分配过程，所以，从vm\_area\_struct来按图索骥揪出隐藏的task，绝对是一个屡试不爽的好办法。

进水了，进水了。

只要你使用了slab，那么一定可以被按图索骥顺藤摸瓜，获得便利和高效的代价就是被系统管控。 即便我在前面的文章中使用kmalloc的匿名slab分配了task\_struct，那依然是个slab对象啊。

***如果你想让你的Rootkit藏得更深，那势必要想办法彻底脱离这些内核数据结构的管理，如何做呢？直接调用alloc\_pages吗？非也！*** alloc\_pages依然是受控的，获取的页面依然会被加入各种list被管控。到底要怎样呢？？很简单！

***偷页面！！***

这是下文的内容。

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浙江温州皮鞋湿，下雨进水不会胖。

[https_blog.csdn.net_dog250_article_details_105939822]: https://blog.csdn.net/dog250/article/details/105939822