某网络监视器完整逆向

✎引子：
  早些时候想去研究Windows Filter Platform （WFP），参考资料少且不齐全。贴吧、论坛搜集一些关于网络过滤、网络监听的工具。开始琢磨别人是怎样写，怎样实现的。然而没有去研究驱动层（很多原理性的东西需要时间），自己写用户层前一直琢磨，三环如何去实现这些网络监听？用什么API可以实现对数据包的捕获呢？怎样把这些数据进行处理？<br>
  当我看到其中一个项目的时候，给我感觉有点特别，单纯的.exe文件，运行后也没有释放dll之类的动态资源，脑海中出现一个念头shellCode。这个程序是好多年前的，比较单一，注入任意进程，捕获网络响应数据，兼容性也还不错，用360浏览器做测试，windows7~windwos10网络响应捕获正常。<br>
&emsp这是给大家提供一些逆向的思路，并不是教程系列，必须有一定逆向基础才可以（对汇编、网络编程、OD等工具了解）。当遇到类似的程序或者问题，对他们的实现原理做到心中有度。<br>

• 如下图所示：<br>
  
  <center>图片一：网络监控exe</center>

✎逆向分析目录：

1、注入代码分析	2、shellCode调试方法	3、shellCode动态分析
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☂草稿示意图：

<center>图片二：程序流程草图</center><br><br>

一、☛注入代码分析：
&emsp➊ 用IDA先简略的浏览一下汇编指令，发现反汇编代码不算多，了解了基本的程序结构，拖到OD开始动态调试。
&emsp➋ 如图二中第一步所示，获取被注入的数据，需要获取选中的目标进程Id等，并且OpenProcess打开目标进程，获取句柄才可以完整注入，如下图所示（图中关键代码已给出解释）：


<center>图片三：获取目标进程信息及获取句柄</center><br>
&emsp➌ 目标进程中申请内存空间，如下图所示:

<center>图片三：申请虚拟内存空间</center><br>
&emsp➍ 在目标进程虚拟内存中申请之后，写入shellCode，而且5次写入目标程序申请的内存空间，这个地方我们无需关系写入shellCode的内容及作用，我们只需要通过反汇编简单看一下即可。

<center>图片四：第一次写入shellCode</center><br>

<center>图片五：第二次写入shellCode</center><br>

<center>图片六：第三次写入shellCode</center><br>

<center>图片七：第四次写入shellCode</center><br>
在第四次写入之后，他又做了一些事情，如创建了事件（保证以下操作在多线程环境下安全），创建了一个全局句柄，如下图所示：

<center>图片八：事件及新句柄创建</center><br>

&emsp✍注意：第五次写入的是函数地址，图片中的注释是第一次分析时候注释，并不是IAT，也不是修复重定位，只是为了方便shellCode调用而写入的地址，在目标程序中shellCode会用到的函数地址，他作为一个格外的附加项写入到了目标程序，如下图所示：

<center>图片九：第五次写入shellCode</center><br>
&emsp➎ 创建远程线程及且把第五次写入的shellCode作为参数执行：

<center>图片十：创建远程线程</center><br>
&emsp以上就是整个目标程序注入的过程，我们发现并不复杂，这时候又要考虑，注入到目标进程shellCode,我们如何去分析这些注入的shellCode呢？

☛shellCode调试方法：
&emsp第一次我才用的是dump，却发现dump下来的是丢失的，不是完整的代码，思路很阻塞....。后来找朋友请教了一些问题，思考后大体有以下两种办法供参考：
&emsp&emsp1、手动构建pe文件，修改shellCode或者在把写入到目标进程中shellCode。在虚拟内存空间中二进制复制出来。把二进制复制的代码拖入IDA中，我们需要手动去找些函数名称（根据第五次写入的函数），这样虽然能达到静态分析的过程，但是相对比较麻烦。下面是在010中打开的复制的shellCode，我们可以看到与第5次写入的函数完全一致，如下图所示：

<center>图片十一：010中查看数据</center><br>

&emsp&emsp2、双进程动态调试，在目标程序中分析观察（动态）。简单点来说，被注入的进程是你附加而且能调试的程序（有网络响应），这样我们就能动态的看申请、写入的内存的过程，能下内存访问断点，能够动态的调试，而且是真实的应用环境下进行的，更为精准。第三部分的内容将采用这种方式进行解析shellCode都干了什么事情？他是怎样捕获这些网络数据？下面我们一起来看一下。<br><br><br>

二、☛shellCode动态分析：
&emsp1、双进程调试，注入程序与被注入程序。当注入程序（也就是图一软件）在目标进程中创建虚拟内存空间后，EAX会返回创建成功的地址，我们要到目标进程中找到地址，注意是目标进程中！<br>
&emsp2、一般会遇到这种问题：在目标进程中Ctrl+G查找地址的时候会找不到注入程序申请的虚拟内存？明明申请都成功了为何还找不到？不慌！，我们在OD中Alt+M，然后拉到最下面（一般都在最下面），就会发现申请的虚拟内存空间。<br>
&emsp3、当注入的程序调用WriteProcessMemory，5次写入shellCode的时候，我们就可以在数据窗口跟随，动态的观察写入的数据，直到5次写入完成。<br>
&emsp4、在创建远程线程之前，这时候目标程序中的虚拟内存应该是有数据的，因为写入已经完成。不要反汇编然后在申请的虚拟内存中F2，好像也没办法F2下断点。保险起见直接下内存访问断点即可，然后注入程序创建远程线程成功，我们就可以让目标程序跑起来，直接会在申请的虚拟内存中断下来，剩下的就好办了。<br>

✎我们开始动态调试shellCode,这段代码先干了些什么？如下图所示：

<center>图片十二：获取send、recv函数地址</center><br>
&emsp这段代码先来了个获取send、recv的函数地址，竟然这样我们科普一下这两个函数，为了让大家更容易理解，下面写了一段简单的网络编程，来看以如何进行网络通讯。<br>
&emsp先来看函数原型，send与recv两个函数，分别是发送与响应，函数原型如下：

int WSAAPI recv(
    _In_ SOCKET s,
    _Out_writes_bytes_to_(len, return) __out_data_source(NETWORK) char FAR * buf,
    _In_ int len,
    _In_ int flags
    );

    int WSAAPI send(
    _In_ SOCKET s,
    _In_reads_bytes_(len) const char FAR * buf,
    _In_ int len,
    _In_ int flags
    );

参数基本相同，**第二个参数是指向char* 类型的缓冲区，这第三个参数是缓冲区大小**，这两个很关键。

服务器端：

#include "pch.h"
#include <WinSock2.h>
#include <iostream>
#pragma comment(lib, "WS2_32.lib")

using namespace std;

/*
    Socket网络编程服务器端
*/

// 用于接受客户端发来的消息 强转后查看是否数据一致（精准）
typedef struct _Message
{
    int Code;

    char Number;
}Message, *pMessage;

int main()
{
    cout << "服务端：" << endl;

    WSADATA str_Data = { 0, };

    int SockAddSize = sizeof(sockaddr_in);

    int nResult = 0;

    // 1. 初始化
    nResult = WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &str_Data);

    if (nResult == SOCKET_ERROR)
    {

        cout << "WSAStartup() ErrorCode = " << GetLastError() << endl;

        system("pause");

        return -1;
    }

    // 2. 创建套接字
    SOCKET sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);

    // 3. 初始化Ip及端口信息
    sockaddr_in str_Addrs = { 0, };

    str_Addrs.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");

    str_Addrs.sin_family = AF_INET;

    str_Addrs.sin_port = htons(8888);

    // 4. 绑定socket
    nResult = bind(sock, (sockaddr*)&str_Addrs, SockAddSize);

    if (SOCKET_ERROR == nResult)
    {
        closesocket(sock);

        WSACleanup();

        cout << "bind() failuer ErrorCode = " << GetLastError() << endl;

        return -1;
    }

    // 5. 监听(失败几率与种500w有一拼，所以不做判断)
    try
    {
        listen(sock, SOMAXCONN);
    }
    catch (const std::exception&)
    {
        return -1;
    }

    sockaddr_in str_Client = { 0, };

    // 6. 连接响应(如果不设置异步 会阻塞等待 tcp)，知道有客户端去连接
    SOCKET ClientSock = accept(sock, (sockaddr *)&str_Client, &SockAddSize);

    if (ClientSock == INVALID_SOCKET)
    {
        closesocket(sock);

        WSACleanup();

        cout << "bind() failuer ErrorCode = " << GetLastError() << endl;

    }

    char nBuf[] = "消息已收到！";

    int BufSize = sizeof(nBuf);

    Message str_Msg = {0,};

    // 7. 等待连接(这是一个死循环)

    // 如果有客户端连接成功，发送一条消息看是否成功
    if (SOCKET_ERROR == recv(ClientSock, (char*)&str_Msg, sizeof(Message), 0))
        cout << "recvError Code =  " << GetLastError() << endl;

    cout << "客户端发来消息：  Code = " << str_Msg.Code << endl;

    cout << "客户端发来消息：  Code = " << str_Msg.Number << endl;

    // 回复客户端一条消息
    send(ClientSock, nBuf, BufSize, 0);

    system("pause");

    return 0;
}

<br>
客户端：

#include "pch.h"
#include <iostream>
#include <WinSock2.h>

#pragma comment (lib, "WS2_32.lib")

using namespace std;

/*
    Socket客户端
*/

// 使用结构体 更直观表示通过send可以传送大量的数据
typedef struct _Message
{
    int Code;

    char Number;
}Message, *pMessage;

int main()
{
    cout << "客户端：" << endl;

    WSADATA str_Data = { 0, };

    int nRet = 0;

    // 1. 初始化
    nRet = WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &str_Data);

    if (SOCKET_ERROR == nRet)
    {

        cout << "WSAStartup() ErrorCode = " << GetLastError() << endl;

        return -1;
    }

    // 2. Socket初始化
    SOCKET sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);

    sockaddr_in str_sockAdd = { 0, };

    str_sockAdd.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");

    str_sockAdd.sin_family = AF_INET;

    str_sockAdd.sin_port = htons(8888);

    int socketSize = sizeof(sockaddr_in);

    nRet = connect(sock, (sockaddr *)&str_sockAdd, socketSize);

    if (SOCKET_ERROR == nRet)
    {
        cout << "connect failuer ErrorCode = " << GetLastError() << endl;

        closesocket(sock);

        WSACleanup();

        return -1;
    }

    Message str_Msg = { 0, };

    str_Msg.Code = 1;

    str_Msg.Number = 'a';

    // 成功消息到服务器端
    send(sock, (char*)&str_Msg, sizeof(Message), 0);

    char nBuf[20] = {0,};
    // 响应服务器发来的消息
    recv(sock, nBuf, sizeof(nBuf), 0);

    cout << "服务器端发来消息：" << nBuf << endl;

    system("pause");

    return 0;
}

&emsp如果对网络编程不熟悉，请把上面代码学习一下，因为下面是对这两个函数的inlinehook，所以掌握函数使用与实现很重要。
&emsp如果对hook不熟悉，请看以前写的博客http://blog.51cto.com/13352079/2342776。

上面我们分析了shellCode第一段代码，获取了recv与send函数，下面接着上图：

<center>图片十二：读取函数前5个字节</center><br>

<center>图片十三：inlinehook的offset计算</center><br>

<center>图片十四：替换原函数前5个字节</center><br>
简单的打个比方：
&emsp先读取原函数send的前5个字节，然后计算偏移: 中转地址 - 原函数地址 - 5。为什么-5？如图十四所示，原函数前5个字节hook后变为jmp，运行后被响应然后跳转，如果你不-5，那不是又到了jmp，应该jmp执行之后，该执行jmp下一条指令，所以-5。
如果还不太清楚，我们来做一个对比 hook前与hook后发生了哪些变化，如下图所示：

<center>图片十五：hook之前的函数</center><br>

<center>图片十六：hook之后的函数</center><br>
&emsp所以破坏了原函数前5个字节，一开始先读取是为了保存前5个字节的内容，执行jmp以后，跳转到jmp下一条指令之前（SUB ESP,0X20之前）还是会执行与拿来保存的5个字节机器码，然后跳转到SUB ESP,0X20继续执行原函数。
inlinehook的recv函数干些什么事？？

<center>图片十七：hook recv执行过程</center><br>
✎注意！如上图所示，上述图片中<font size=3>缺少</font>少一个步骤，上面图关联到一起只是为了让大家好理解，但是缺少了执行原函数栈顶的操作，其实CALL DWORD PTR DS:[ESI + 0XA90C]是跳转到自己的shellCode中，然后执行原函数的前5个字节，如图十二所示，到底CALL的是什么内容？如下图所示:

<center>图片十八：执行原函数栈顶</center><br>
&emsp如上图所示，CALL过来之后，执行机器指令8BFF558BEC（原函数的前5个字节），后面则是JMP ws2_32.74BF5FF5,其实就是中转地址 - send或者recv函数地址 - 5，上面介绍计算的偏移的作用就体现出来了，正好跳转到原函数的JMP下一条指令。
inlinehook的send函数干些什么事？？

<center>图片十九：截获send函数</center><br>

<center>图片二十：hook send执行流程1</center><br>
&emsp根据截获跳转到BaseAddress + 0x400的地方,Getpc获取了当前的地址，注意使用这种方式容易被敏感操作截断，继续看：

<center>图片二十一：hook send执行流程2</center><br>
&emsp利用CreateFile在\.\Pipe\下面带开了文件句柄（图三中的文件路径），格式化输出的是什么？

<center>图片二十二：wvsprintfA函数</center><br>
&emsp格式化输出，我们看到了一些关键的数据如上图PID,TID等等，为了传送给网络监控工具显示数据而准备。

<center>图片二十三：截获的send消息写入文件句柄</center><br>
&emsp其实是ASCII截获的数据则是第二个参数，也就是缓冲区中的内容，写入大小是第三个参数，然后注入程序去读取文件句柄内容，把捕获的消息数据显示到ListView中。
简单来说，就干了这么一件事，利用inlinehook技术，hook send 和 recvi两个函数，截获第二个参数中的缓冲区，显示到三环，所以使用windows SDK网络编程，或者说使用这两个函数，你发送与响应的消息一定会被截获。
&emsp到此你应该知道软件实现原理及过程，可以自己写一个更合适的网络监控软件，还可以过滤一些敏感的网络流，从而实现三环的网络监控功能、过滤功能等。
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