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[fw]拦截系统调用
今天在ubuntu中玩了下“拦截系统调用”,记录下自己对整个实现的理解。
原理
在linux kernel中,系统调用都放在一个叫做“sys_call_table”的分配表里面,在进入一个系统调用的最后一步,会调用与eax中包含的系统调用号对应的特定服务例程:
[cpp] view plaincopy
- call *sys_call_table(,%eax,4)
因为分派表中的每个表项占4个字节,因此首先把系统调用号乘以4,再加上sys_call_table分配表的起始地址,然后从从这个地址单元获取指向服务例程的指针,内核就找到了要调用的服务例程。我们只要修改对应的分配表项,即可实现系统调用的拦截。
获取sys_call_table的地址
网上介绍了很多种方法得到sys_call_table的地址,我使用了相对简单的一种方法——从内核导出的符号表中获取。
图中,十六进制数c15b3000即为sys_call_table的地址。同时,我们也得到了一个重要的信息,该符号对应的内存区域是只读的!
清除写保护
因为sys_call_table分配表的内存属性为只读,因此,我们要先清除对应地址的写保护。暂时使用了两种方法实现该目的:
第一种方法,修改cr0读写保护位:
[cpp] view plaincopy
- /* 清除写保护 */
- unsigned int clear_and_return_cr0(void)
- {
- unsigned int cr0 = 0;
- unsigned int ret;
- asm volatile ("movl %%cr0, %%eax"
- : "=a"(cr0)
- );
- ret = cr0;
- /* clear the 16 bit of CR0, a.k.a WP bit */
- cr0 &= 0xfffeffff;
- asm volatile ("movl %%eax, %%cr0"
- :
- : "a"(cr0)
- );
- return ret;
- }
- /* 设置cr0,--本程序用来恢复写保护 */
- void setback_cr0(unsigned int val)
- {
- asm volatile ("movl %%eax, %%cr0"
- :
- : "a"(val)
- );
- }
第二种方法,设置虚拟地址对应页表项的读写属性:
[cpp] view plaincopy
- /* make the page writable */
- int make_rw(unsigned long address)
- {
- unsigned int level;
- pte_t *pte = lookup_address(address, &level);
- if (pte->pte & ~_PAGE_RW)
- pte->pte |= _PAGE_RW;
- return 0;
- }
- /* make the page write protected */
- int make_ro(unsigned long address)
- {
- unsigned int level;
- pte_t *pte = lookup_address(address, &level);
- pte->pte &= ~_PAGE_RW;
- return 0;
- }
附:完整代码
[cpp] view plaincopy
- #include <linux/module.h>
- #include <linux/kernel.h>
- #include <linux/init.h>
- #include <linux/sched.h>
- #include <linux/init.h>
- #include <linux/fs.h>
- #include <linux/file.h>
- #include <linux/fs_struct.h>
- #include <linux/fdtable.h>
- #include <linux/string.h>
- #include <linux/mm.h>
- #include <linux/syscalls.h>
- #include <linux/list.h>
- #include <linux/jiffies.h>
- #include <linux/cdev.h>
- #include <asm/unistd.h>
- #include <asm/uaccess.h>
- #include <linux/path.h>
- #include <linux/time.h>
- #include <linux/stat.h>
- #include <net/sock.h>
- #include <net/inet_sock.h>
- #include <asm/cpufeature.h>
- /* grep sys_call_table /boot/System.map-`uname -r` */
- unsigned long **sys_call_table = (unsigned long **)0xc15b3000;
- unsigned long *orig_mkdir = NULL;
- /* make the page writable */
- int make_rw(unsigned long address)
- {
- unsigned int level;
- pte_t *pte = lookup_address(address, &level);
- if (pte->pte & ~_PAGE_RW)
- pte->pte |= _PAGE_RW;
- return 0;
- }
- /* make the page write protected */
- int make_ro(unsigned long address)
- {
- unsigned int level;
- pte_t *pte = lookup_address(address, &level);
- pte->pte &= ~_PAGE_RW;
- return 0;
- }
- asmlinkage long hacked_mkdir(const char __user *pathname, int mode)
- {
- printk("mkdir pathname: %s\n", pathname);
- printk(KERN_ALERT "mkdir do nothing!\n");
- return 0; /*everything is ok, but he new systemcall does nothing*/
- }
- static int syscall_init_module(void)
- {
- printk(KERN_ALERT "sys_call_table: 0x%lx\n", sys_call_table);
- orig_mkdir = (unsigned long *)(sys_call_table[__NR_mkdir]);
- printk(KERN_ALERT "orig_mkdir: 0x%lx\n", orig_mkdir);
- make_rw((unsigned long)sys_call_table);
- sys_call_table[__NR_mkdir] = (unsigned long *)hacked_mkdir;
- make_ro((unsigned long)sys_call_table);
- return 0;
- }
- static void syscall_cleanup_module(void)
- {
- printk(KERN_ALERT "Module syscall unloaded.\n");
- make_rw((unsigned long)sys_call_table);
- sys_call_table[__NR_mkdir] = (unsigned long *)orig_mkdir; /*set mkdir syscall to the origal one*/
- make_ro((unsigned long)sys_call_table);
- }
- module_init(syscall_init_module);
- module_exit(syscall_cleanup_module);
- MODULE_LICENSE("GPL");
- MODULE_DESCRIPTION("hack syscall");
参考:
1、《深入理解linux内核(第三版)》
2、Hijack Linux System Calls: Part III. System Call Table
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