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安全类工具制作第007篇：行为监控工具的开发

2024-07-29 02:58:40   225人阅读

一、前言

        现今的杀毒软件都会带有“行为监控”的功能。该功能可以在可疑进程被创建时，或者注册表敏感位置被写入时等情况下，给予用户以提示，让用户来选择是否对相应的可疑操作进行拦截，从而达到主动防御的目的。这样就可以避免传统杀软依靠特征码查杀病毒的滞后性。行为监控工具可以在恶意程序还未正式产生危害时，就将其扼杀。

        在制作病毒专杀工具的时候，往往也会使用行为监控工具。比如由微软推出的大名鼎鼎的Process Monitor就是这类工具的典范。通过监控在虚拟机中运行的病毒的种种行为，来采取相应的对策，从而编写出专杀工具（基于真实病毒的专杀工具制作的整套流程，我会在本系列以后的文章中详细讲述）。而我这次所编写的就是能够实现类似于Process Monitor的监控程序。当然，我这里更主要的是程序原理的论述，文章中实际编写出来的程序自然无法与Process Monitor相提并论（因为Process Monitor一方面应该是钩取了一些我们并不常见的函数，另一方面它应该是运用了内核级的一些技术，这些会在我未来的文章中进行讨论）。当然我相信读者会对其不断完善，从而私人订制出一套自己的安全工具。

 

二、行为监控的原理

        任何程序功能的实现，必然需要调用相应的API函数，因此，想要监测程序的行为，就需要对其调用的API函数进行钩取并分析。我之前的文章中主要讨论过两类HOOK技术，一个是Inline HOOK（详见《反病毒攻防研究第012篇：利用Inline HOOK实现主动防御》），另一个是IAT HOOK技术（详见《逆向工程第004篇：令计算器程序显示汉字（下）》）。通过这两种HOOK技术，就能够对程序中的API函数实现拦截的操作。行为监控的原理就是对敏感API函数进行钩取，之后可以由用户选择是否进行拦截，这样就能够预防恶意程序损害我们的系统。

        具体到本程序，为了讨论的简单起见，我这里仅仅钩取用于进程创建的CreateProcess()这个API函数（大家可以依据本章所讲述的原理自行丰富程序的功能）。由于使用了HOOK，那么就必然要涉及DLL的编写。而为了能在所有基于消息的进程中注入我们的DLL，就必须使用Windows钩子。

        需要说明的是，我在《反病毒攻防研究第012篇：利用InlineHOOK实现主动防御》中所讲述的方法仅仅针对于一个程序进行防御，但是这次我打算针对系统中的所有CreateProcess()函数进行钩取，这就需要使用Windows下全局钩取的方法。Windows提供的钩子非常多，其中有一种类型的钩子非常实用，那就是WH_GETMESSAGE这个类型的钩子。它可以很方便地将DLL文件注入到所有基于消息机制的程序中，从而实现DLL所编写的功能。

        经过上述分析就已经明确了，本程序的实现，需要编写一个DLL程序用于注入，再编写一个EXE程序用于前台的控制。

 

三、DLL程序的编写

        这里需要创建一个简单的Win32Dynamic Link Library项目，并把之前所编写的“CInlineHOOK.h”和“CInlineHOOK.cpp”加入该项目中（详见《反病毒攻防研究第012篇：利用Inline HOOK实现主动防御》），然后添加如下代码：

// EasyPM.cpp : Defines the entry point for the DLL application.
//

#include "stdafx.h"
#include "InlineHOOK.h"
#include <stdio.h>

#pragma data_seg(".shared")
HHOOK g_hHook = NULL;
HWND  g_ExeHwnd = NULL;
#pragma data_seg()

#pragma comment (linker, ".shared, RWS")

extern "C" __declspec(dllexport) void SetHookOn(HWND hWnd);
extern "C" __declspec(dllexport) void SetHookOff();

CInlineHOOK CreateProcessWHook;

HINSTANCE g_hInst = NULL;
//定义一些常量用来标识类型，可依据程序的完善而增加这部分
#define PM_CREATEPROCESS  0x00000001L
//定义一个结构体，将该结构体的信息发送给用于加载DLL的EXE文件，并让EXE给出提示
typedef struct _PM_INFO
{
    WCHAR wProcessName[0x200];
    DWORD dwPMClass;
}PM_INFO, *PPM_INFO;

BOOL
WINAPI
MyCreateProcessW(
               __in_opt    LPCWSTR lpApplicationName,
               __inout_opt LPWSTR lpCommandLine,
               __in_opt    LPSECURITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes,
               __in_opt    LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,
               __in        BOOL bInheritHandles,
               __in        DWORD dwCreationFlags,
               __in_opt    LPVOID lpEnvironment,
               __in_opt    LPCWSTR lpCurrentDirectory,
               __in        LPSTARTUPINFOW lpStartupInfo,
               __out       LPPROCESS_INFORMATION lpProcessInformation
    )
{
    PM_INFO sz = { 0 };
    if ( wcslen(lpCommandLine) != 0 )
    {
        wcscpy(sz.wProcessName, lpCommandLine);
    }
    else
    {
        wcscpy(sz.wProcessName, lpApplicationName);
    }

    sz.dwPMClass = PM_CREATEPROCESS;

    COPYDATASTRUCT cds = { NULL, sizeof(PM_INFO), (void *)&sz };
    BOOL bRet = FALSE;
	// 注意FindWindow的第二个参数应填写程序主窗口的"Caption"
	// 这里的SendMessage()函数用来发送一个WM_COPYDATA消息，将结构体
	// 传给了加载DLL的EXE程序，使EXE程序把相应的信息显示给用户。
    if ( SendMessage(FindWindow(NULL, "EasyPM"), WM_COPYDATA, GetCurrentProcessId(), (LPARAM)&cds) != -1 )
    {
        CreateProcessWHook.UnHOOK();
        bRet = CreateProcessW(lpApplicationName, lpCommandLine,
                    lpProcessAttributes, lpThreadAttributes,
                    bInheritHandles, dwCreationFlags,
                    lpEnvironment, lpCurrentDirectory, 
                    lpStartupInfo, lpProcessInformation);
        CreateProcessWHook.ReHOOK();
    }
    
    return bRet;
}

BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule, 
                       DWORD  ul_reason_for_call, 
                       LPVOID lpReserved
					 )
{
    switch ( ul_reason_for_call )
    {
    case DLL_PROCESS_ATTACH:
        {
            g_hInst = (HINSTANCE)hModule;
            CreateProcessWHook.HOOK("kernel32.dll", "CreateProcessW", (PROC)MyCreateProcessW);
            break;
        }
    case DLL_PROCESS_DETACH:
        {
            CreateProcessWHook.UnHOOK();
            if ( g_hHook != NULL )
            {
                SetHookOff();
            }
            break;
        }
    }

    return TRUE;
}

// 钩子函数
LRESULT CALLBACK GetMsgProc(
                            int code,       // hook code
                            WPARAM wParam,  // removal option
                            LPARAM lParam   // message
                            )
{
    return CallNextHookEx(g_hHook, code, wParam, lParam);
}

void SetHookOn(HWND hWnd)
{
    g_ExeHwnd = hWnd;
    // 安装WH_GETMESSAGE钩子用于监视被投递到消息队列中的消息
	SetWindowsHookEx(WH_GETMESSAGE, GetMsgProc, g_hInst, 0);
}

void SetHookOff()
{
    // 卸载钩子
	UnhookWindowsHookEx(g_hHook);
    g_hHook = NULL;
}
        以上就是全部DLL程序的代码，并不复杂，我已经添加了相应的注释，大家可以在此基础上添加其它API函数的代码，以便更加全面地监控我们的系统。

 

四、程序界面的制作

        本程序需要一个“List Control”和三个“Button”控件：


图1 程序界面的制作

        然后为“List Control”控件添加一个名为“m_PMReports”的变量，为“启动”和“停止”按钮分别添加名为“m_BtnOn”和“m_BtnOff”的变量。并添加如下初始化代码：

typedef void (*SETHOOKON)(HWND);
typedef void (*SETHOOKOFF)();

void CEasyPMDlg::InitPMReports()
{
    m_PMReports.SetExtendedStyle(m_PMReports.GetExtendedStyle()
                            | LVS_EX_GRIDLINES);

    m_PMReports.InsertColumn(0, "序号");
    m_PMReports.InsertColumn(1, "时间");
    m_PMReports.InsertColumn(2, "进程");
    m_PMReports.InsertColumn(3, "类型");

    m_PMReports.SetColumnWidth(0, 40);
    m_PMReports.SetColumnWidth(1, 160);
    m_PMReports.SetColumnWidth(2, 200);
    m_PMReports.SetColumnWidth(3, 200);
}

void CEasyPMDlg::OnBtnOn() 
{
    // TODO: Add your control notification handler code here
    m_hInst = LoadLibrary("EasyPM.dll");
    SETHOOKON SetHookOn = (SETHOOKON)GetProcAddress(m_hInst, "SetHookOn");
    
    SetHookOn(GetSafeHwnd());
    FreeLibrary(m_hInst);
    m_BtnOn.EnableWindow(FALSE);
    m_BtnOff.EnableWindow(TRUE);
}

void CEasyPMDlg::OnBtnOff() 
{
    // TODO: Add your control notification handler code here
    m_hInst = GetModuleHandle("EasyPM.dll");
    SETHOOKOFF SetHookOff = (SETHOOKOFF)GetProcAddress(m_hInst, "SetHookOff");
    SetHookOff();
    CloseHandle(m_hInst);
    FreeLibrary(m_hInst);
    m_BtnOn.EnableWindow(TRUE);
    m_BtnOff.EnableWindow(FALSE);
}

void CEasyPMDlg::OnBtnClear() 
{
    // TODO: Add your control notification handler code here
    m_PMReports.DeleteAllItems();
}

        最后需要在相应的位置进行声明，这里不再赘述。


五、主程序的编写

        主程序其实就是主要用于接收DLL的消息，代码如下：

#define PM_CREATEPROCESS  0x00000001L

typedef struct _PM_INFO
{
    WCHAR wProcessName[0x200];
    DWORD dwPMClass;
}PM_INFO, *PPM_INFO;

BOOL CEasyPMDlg::OnCopyData(CWnd* pWnd, COPYDATASTRUCT* pCopyDataStruct) 
{
    // TODO: Add your message handler code here and/or call default
    WCHAR sz[2048];
    PPM_INFO pPMInfo = (PPM_INFO)pCopyDataStruct->lpData;
    wcscpy(sz,pPMInfo->wProcessName);
    
    int nNum = m_PMReports.GetItemCount();
    CString Str;
    //显示序号
    Str.Format("%d", nNum);
    m_PMReports.InsertItem(nNum, Str);
    //获取系统时间
    SYSTEMTIME StTime;
    GetLocalTime(&StTime);
    Str.Format("%04d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d",
            StTime.wYear,
            StTime.wMonth,
            StTime.wDay,
            StTime.wHour,
            StTime.wMonth,
            StTime.wSecond);
    //显示时间
    m_PMReports.SetItemText(nNum, 1, Str);
    //显示进程名称，注意由于这里是宽字符，所以要用大写的S
    Str.Format("%S", sz);
    m_PMReports.SetItemText(nNum, 2, Str);
    //显示类型，可以依据钩取函数的增加而完善case语句
    switch ( pPMInfo->dwPMClass )
    {
    case PM_CREATEPROCESS:
        {
            Str = "进程创建（CreateProcess）";
            break;
        }
    }
    m_PMReports.SetItemText(nNum, 3, Str);

    return CDialog::OnCopyData(pWnd, pCopyDataStruct);
}
        这部分代码就是对WM_COPYDATA消息的一个响应，这些代码基本就是对界面进行了操作。因为使用的消息映射，所以还需在相应的位置进行声明，首先是在BEGIN_MESSAGE_MAP(CEasyPMDlg, CDialog)下添加：
ON_WM_COPYDATA()
        最后在头文件“EasyPMDlg.h”中的“//{{AFX_MSG(CEasyPMDlg)”下添加：
afx_msg BOOL OnCopyData(CWnd* pWnd, COPYDATASTRUCT* pCopyDataStruct);

        以上就是全部代码，完成后就可以编译链接了，运行时不要忘了将之前编写的“EasyPM.dll”放在和本EXE程序同一目录下。

 

六、程序的测试

        这里我先运行本程序，单击界面中的“启动”按钮，然后依次打开“记事本”、“画图”和“计算器”程序，如下图所示：


图2 监控启动的程序
        可见，我们的程序已经成功监控了所有打开的程序。这里需要说明的是，第4个程序是我用于截图的QQ截图工具。

 

七、小结

        我们的代码并不能监控到所有的进程，而且我们的程序也过于简单，很容易被恶意程序所突破。不过这个程序仅仅是一个雏形，我在此希望能够起到抛砖引玉的作用。本程序还可以加入进程拦截的功能，有兴趣的读者可以自行完善。

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