快捷導(dǎo)航

C語言驅(qū)動開發(fā)內(nèi)核枚舉IoTimer定時器解析

更新時間：2022年10月28日 16:41:45 作者：LyShark

這篇文章主要為大家介紹了C語言驅(qū)動開發(fā)內(nèi)核枚舉IoTimer定時器解析，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進(jìn)步，早日升職加薪

正文

今天繼續(xù)分享內(nèi)核枚舉系列知識，這次我們來學(xué)習(xí)如何通過代碼的方式枚舉內(nèi)核IoTimer定時器，內(nèi)核定時器其實就是在內(nèi)核中實現(xiàn)的時鐘，該定時器的枚舉非常簡單，因為在IoInitializeTimer初始化部分就可以找到IopTimerQueueHead地址，該變量內(nèi)存儲的就是定時器的鏈表頭部。枚舉IO定時器的案例并不多見，即便有也是無法使用過時的，此教程學(xué)到肯定就是賺到了。

枚舉Io定時器過程

1.找到IoInitializeTimer函數(shù)，該函數(shù)可以通過MmGetSystemRoutineAddress得到。
2.找到地址以后，我們向下增加0xFF偏移量，并搜索特征定位到IopTimerQueueHead鏈表頭。
3.將鏈表頭轉(zhuǎn)換為IO_TIMER結(jié)構(gòu)體，并循環(huán)鏈表頭輸出。

這里解釋一下為什么要找IoInitializeTimer這個函數(shù)他是一個初始化函數(shù)，既然是初始化里面一定會涉及到鏈表的存儲問題，找到他就能找到定時器鏈表基址，該函數(shù)的定義如下。

NTSTATUS 
  IoInitializeTimer(
    IN PDEVICE_OBJECT  DeviceObject,     // 設(shè)備對象指針
    IN PIO_TIMER_ROUTINE  TimerRoutine,  // 定時器例程
    IN PVOID  Context                    // 傳給定時器例程的函數(shù)
    );

接著我們需要得到IO定時器的結(jié)構(gòu)定義，在DEVICE_OBJECT設(shè)備對象指針中存在一個Timer屬性。

lyshark.com: kd> dt _DEVICE_OBJECT
ntdll!_DEVICE_OBJECT
   +0x000 Type             : Int2B
   +0x002 Size             : Uint2B
   +0x004 ReferenceCount   : Int4B
   +0x008 DriverObject     : Ptr64 _DRIVER_OBJECT
   +0x010 NextDevice       : Ptr64 _DEVICE_OBJECT
   +0x018 AttachedDevice   : Ptr64 _DEVICE_OBJECT
   +0x020 CurrentIrp       : Ptr64 _IRP
   +0x028 Timer            : Ptr64 _IO_TIMER
   +0x030 Flags            : Uint4B
   +0x034 Characteristics  : Uint4B
   +0x038 Vpb              : Ptr64 _VPB
   +0x040 DeviceExtension  : Ptr64 Void
   +0x048 DeviceType       : Uint4B
   +0x04c StackSize        : Char
   +0x050 Queue            : <anonymous-tag>
   +0x098 AlignmentRequirement : Uint4B
   +0x0a0 DeviceQueue      : _KDEVICE_QUEUE
   +0x0c8 Dpc              : _KDPC
   +0x108 ActiveThreadCount : Uint4B
   +0x110 SecurityDescriptor : Ptr64 Void
   +0x118 DeviceLock       : _KEVENT
   +0x130 SectorSize       : Uint2B
   +0x132 Spare1           : Uint2B
   +0x138 DeviceObjectExtension : Ptr64 _DEVOBJ_EXTENSION
   +0x140 Reserved         : Ptr64 Void

這里的這個+0x028 Timer定時器是一個結(jié)構(gòu)體_IO_TIMER其就是IO定時器的所需結(jié)構(gòu)體。

lyshark.com: kd> dt _IO_TIMER
ntdll!_IO_TIMER
   +0x000 Type             : Int2B
   +0x002 TimerFlag        : Int2B
   +0x008 TimerList        : _LIST_ENTRY
   +0x018 TimerRoutine     : Ptr64     void 
   +0x020 Context          : Ptr64 Void
   +0x028 DeviceObject     : Ptr64 _DEVICE_OBJECT

如上方的基礎(chǔ)知識有了也就夠了，接著就是實際開發(fā)部分，首先我們需要編寫一個GetIoInitializeTimerAddress()函數(shù)，讓該函數(shù)可以定位到IoInitializeTimer所在內(nèi)核中的基地址上面，具體實現(xiàn)調(diào)用代碼如下所示。

GetIoInitializeTimerAddress()函數(shù)

#include <ntifs.h>
// 得到IoInitializeTimer基址
// By: LyShark 內(nèi)核開發(fā)系列教程
PVOID GetIoInitializeTimerAddress()
{
	PVOID VariableAddress = 0;
	UNICODE_STRING uioiTime = { 0 };
	RtlInitUnicodeString(&uioiTime, L"IoInitializeTimer");
	VariableAddress = (PVOID)MmGetSystemRoutineAddress(&uioiTime);
	if (VariableAddress != 0)
	{
		return VariableAddress;
	}
	return 0;
}
VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver)
{
	DbgPrint(("Uninstall Driver Is OK \n"));
}
NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
	DbgPrint(("hello lyshark.com \n"));
	// 得到基址
	PUCHAR IoInitializeTimer = GetIoInitializeTimerAddress();
	DbgPrint("IoInitializeTimer Address = %p \n", IoInitializeTimer);
	Driver->DriverUnload = UnDriver;
	return STATUS_SUCCESS;
}

運(yùn)行這個驅(qū)動程序，然后對比下是否一致:

接著我們在反匯編代碼中尋找IoTimerQueueHead，此處在LyShark系統(tǒng)內(nèi)這個偏移位置是nt!IoInitializeTimer+0x5d 具體輸出位置如下。

lyshark.com: kd> uf IoInitializeTimer
nt!IoInitializeTimer+0x5d:
fffff805`74b85bed 488d5008        lea     rdx,[rax+8]
fffff805`74b85bf1 48897018        mov     qword ptr [rax+18h],rsi
fffff805`74b85bf5 4c8d054475e0ff  lea     r8,[nt!IopTimerLock (fffff805`7498d140)]
fffff805`74b85bfc 48897820        mov     qword ptr [rax+20h],rdi
fffff805`74b85c00 488d0dd9ddcdff  lea     rcx,[nt!IopTimerQueueHead (fffff805`748639e0)]
fffff805`74b85c07 e8141e98ff      call    nt!ExInterlockedInsertTailList (fffff805`74507a20)
fffff805`74b85c0c 33c0            xor     eax,eax

在WinDBG中標(biāo)注出顏色lea rcx,[nt!IopTimerQueueHead (fffff805748639e0)]更容易看到。

接著就是通過代碼實現(xiàn)對此處的定位，定位我們就采用特征碼搜索的方式，如下代碼是特征搜索部分。

特征搜索部分

StartSearchAddress 代表開始位置
EndSearchAddress 代表結(jié)束位置，粗略計算0xff就可以定位到了。

#include <ntifs.h>
// 得到IoInitializeTimer基址
// By: LyShark 內(nèi)核開發(fā)系列教程
PVOID GetIoInitializeTimerAddress()
{
	PVOID VariableAddress = 0;
	UNICODE_STRING uioiTime = { 0 };
	RtlInitUnicodeString(&uioiTime, L"IoInitializeTimer");
	VariableAddress = (PVOID)MmGetSystemRoutineAddress(&uioiTime);
	if (VariableAddress != 0)
	{
		return VariableAddress;
	}
	return 0;
}
VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver)
{
	DbgPrint(("Uninstall Driver Is OK \n"));
}
NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
	DbgPrint(("hello lyshark.com \n"));
	// 得到基址
	PUCHAR IoInitializeTimer = GetIoInitializeTimerAddress();
	DbgPrint("IoInitializeTimer Address = %p \n", IoInitializeTimer);
	INT32 iOffset = 0;
	PLIST_ENTRY IoTimerQueueHead = NULL;
	PUCHAR StartSearchAddress = IoInitializeTimer;
	PUCHAR EndSearchAddress = IoInitializeTimer + 0xFF;
	UCHAR v1 = 0, v2 = 0, v3 = 0;
	for (PUCHAR i = StartSearchAddress; i < EndSearchAddress; i++)
	{
		if (MmIsAddressValid(i) && MmIsAddressValid(i + 1) && MmIsAddressValid(i + 2))
		{
			v1 = *i;
			v2 = *(i + 1);
			v3 = *(i + 2);
			// 三個特征碼
			if (v1 == 0x48 && v2 == 0x8d && v3 == 0x0d)
			{
				memcpy(&iOffset, i + 3, 4);
				IoTimerQueueHead = (PLIST_ENTRY)(iOffset + (ULONG64)i + 7);
				DbgPrint("IoTimerQueueHead = %p \n", IoTimerQueueHead);
				break;
			}
		}
	}
	Driver->DriverUnload = UnDriver;
	return STATUS_SUCCESS;
}

搜索三個特征碼v1 == 0x48 && v2 == 0x8d && v3 == 0x0d從而得到內(nèi)存位置，運(yùn)行驅(qū)動對比下。

運(yùn)行代碼會取出lea指令后面的操作數(shù)，而不是取出lea指令的內(nèi)存地址。

IO_TIMER結(jié)構(gòu)體定義

最后一步就是枚舉部分，我們需要前面提到的IO_TIMER結(jié)構(gòu)體定義。

PIO_TIMER Timer = CONTAINING_RECORD(NextEntry, IO_TIMER, TimerList) 得到結(jié)構(gòu)體，循環(huán)輸出即可。

// By: LyShark 內(nèi)核開發(fā)系列教程
// https://www.cnblogs.com/LyShark/articles/16784393.html
#include <ntddk.h>
#include <ntstrsafe.h>
typedef struct _IO_TIMER
{
  INT16        Type;
  INT16        TimerFlag;
  LONG32       Unknown;
  LIST_ENTRY   TimerList;
  PVOID        TimerRoutine;
  PVOID        Context;
  PVOID        DeviceObject;
}IO_TIMER, *PIO_TIMER;
// 得到IoInitializeTimer基址
PVOID GetIoInitializeTimerAddress()
{
  PVOID VariableAddress = 0;
  UNICODE_STRING uioiTime = { 0 };
  RtlInitUnicodeString(&uioiTime, L"IoInitializeTimer");
  VariableAddress = (PVOID)MmGetSystemRoutineAddress(&uioiTime);
  if (VariableAddress != 0)
  {
    return VariableAddress;
  }
  return 0;
}
VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver)
{
  DbgPrint("卸載完成... \n");
}
NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
  DbgPrint(("hello lyshark.com \n"));
  // 得到基址
  PUCHAR IoInitializeTimer = GetIoInitializeTimerAddress();
  DbgPrint("IoInitializeTimer Address = %p \n", IoInitializeTimer);
  // 搜索IoTimerQueueHead地址
  /*
    nt!IoInitializeTimer+0x5d:
    fffff806`349963cd 488d5008        lea     rdx,[rax+8]
    fffff806`349963d1 48897018        mov     qword ptr [rax+18h],rsi
    fffff806`349963d5 4c8d05648de0ff  lea     r8,[nt!IopTimerLock (fffff806`3479f140)]
    fffff806`349963dc 48897820        mov     qword ptr [rax+20h],rdi
    fffff806`349963e0 488d0d99f6cdff  lea     rcx,[nt!IopTimerQueueHead (fffff806`34675a80)]
    fffff806`349963e7 e8c43598ff      call    nt!ExInterlockedInsertTailList (fffff806`343199b0)
    fffff806`349963ec 33c0            xor     eax,eax
  */
  INT32 iOffset = 0;
  PLIST_ENTRY IoTimerQueueHead = NULL;
  PUCHAR StartSearchAddress = IoInitializeTimer;
  PUCHAR EndSearchAddress = IoInitializeTimer + 0xFF;
  UCHAR v1 = 0, v2 = 0, v3 = 0;
  for (PUCHAR i = StartSearchAddress; i < EndSearchAddress; i++)
  {
    if (MmIsAddressValid(i) && MmIsAddressValid(i + 1) && MmIsAddressValid(i + 2))
    {
      v1 = *i;
      v2 = *(i + 1);
      v3 = *(i + 2);
      // fffff806`349963e0 48 8d 0d 99 f6 cd ff  lea rcx,[nt!IopTimerQueueHead (fffff806`34675a80)]
      if (v1 == 0x48 && v2 == 0x8d && v3 == 0x0d)
      {
        memcpy(&iOffset, i + 3, 4);
        IoTimerQueueHead = (PLIST_ENTRY)(iOffset + (ULONG64)i + 7);
        DbgPrint("IoTimerQueueHead = %p \n", IoTimerQueueHead);
        break;
      }
    }
  }
  // 枚舉列表
  KIRQL OldIrql;
  // 獲得特權(quán)級
  OldIrql = KeRaiseIrqlToDpcLevel();
  if (IoTimerQueueHead && MmIsAddressValid((PVOID)IoTimerQueueHead))
  {
    PLIST_ENTRY NextEntry = IoTimerQueueHead->Flink;
    while (MmIsAddressValid(NextEntry) && NextEntry != (PLIST_ENTRY)IoTimerQueueHead)
    {
      PIO_TIMER Timer = CONTAINING_RECORD(NextEntry, IO_TIMER, TimerList);
      if (Timer && MmIsAddressValid(Timer))
      {
        DbgPrint("IO對象地址: %p \n", Timer);
      }
      NextEntry = NextEntry->Flink;
    }
  }
  // 恢復(fù)特權(quán)級
  KeLowerIrql(OldIrql);
  Driver->DriverUnload = UnDriver;
  return STATUS_SUCCESS;
}

運(yùn)行這段源代碼，并可得到以下輸出，由于沒有IO定時器所以輸出結(jié)果是空的：