Hacking Team Mac OSX Rootkit 技术分析
Hacking Team Mac OSX Rootkit 技术分析
博文作者：riusksk
发布日期：2015-07-17
阅读次数：166
博文内容：
泄露的 driver-macos-master 项目是一个Mac OS X Rootkit 病毒，从源码看，它可能就是当年红极一时的病毒“OSX.Crisis”，因为两者之间连一些函数名都一模一样（比如关键函数hide_proc、hide_kext_osarray，甚至连废弃的hide_kext_leopard也有），逻辑也基本相同。更为牛逼之处的是，Crisis是在2012年爆发的，而该份代码在2009就已完工，想想之间的差距吧，这也再一次证明Hacking Team的技术实力有多强大。
【源码分析】
下面分析下该 OSX rootkit 技术内幕：
1、先从入口函数 mchook_start 开始分析，主要就是注册字符设备，然后在文件系统上创建设备节点，常规的驱动入口行为。
对应的字符设备转换表如下：
主IOCTL回调函数就下面3个，其中cdev_open和cdev_close为空，整个处理逻辑都包含在cdev_ioctl函数中：
2、关键看下cdev_ioctl 回调函数，里面包括各种潜伏隐藏的行为。在mchook.h文件头中就定义了一些cdev_ioctl中调用到的函数，从函数名上基本可以推测出该rootkit包含文件隐藏、进程隐藏、内核模块隐藏等功能。
3、 进程隐藏 ：在mac osx上,每个进程的上下文都保存在proc结构中,而在allproc链表中就保存着所有进程proc结构的指针，通过allproc链表移除相应进程的proc结构可隐藏正在运行的进程，下面是关于隐藏进程的代码，位于hide_proc函数中（还有另一个未被调用到的函数hide_proc_l，也是用于实现相同功能）,它相应进程从进程链表和进程Hash表里都移除掉。之前笔者在分析 rubilyn osx rootkit 时，发现它就没有从Hash表里移除进程相关信息，导致可通过“ps -p pid ”命令查找到进程。
4、 内核模块隐藏 ：早期针对leopard系统的内核模块隐藏是调用 hide_kext_leopard 函数，现在已经不再使用，它只是简单地遍历kmod_info 内核模块链表结构，找到相匹配的模块名，然后将从它链表中踢除，这样当执行kextstat命令时就查看不到隐藏的内核模块，但这种方法现在无效。
为了支持多个系统版本，后来重写了个 hide_kext_osarray 函数。在“雪豹”苹果系统之后，有个叫sLoadedKexts 的 IOKit OSArray类引用到内核模块列表，不过它并没有导出符号，只要能够找到它，那么就可以对sLoadedKexts 数组进行修改,以达到隐藏内核模块的目的。
庆幸的是， OSKext::lookupKextWithLoadTag 函数里面引用到sLoadKexts（源码参见： http://www.opensource.apple.com/source/xnu/xnu-2782.1.97/libkern/c++/OSKext.cpp ），通过它可以定位到sLoadKexts地址。
它对应的内核模块位于/System/Library/Extensions/System.kext/PlugIns/LibKern.kext/LibKern，不过当用IDA加载分析时，发现它只有导入表的函数信息，并无实际函数，包括PlugIns目录下的其它驱动也是大多如此。进一步分析，发现这些驱动其实都链接到/System/Library/Kernels/kernel里面，可以发现OSKext::lookupKextWithLoadTag函数对应的符号名为__ZN6OSKext21lookupKextWithLoadTagEj。
通过该符号即可找到OSKext::lookupKextWithLoadTag函数，然后开始搜索机器 E8，即CALL指令，从上面的源码看，调用的第一个函数是IORecursiveLockLock，然后跳过call指令（共5字节）进入下一条指令。
再根据32位/64位系统进行区分，对于32位比较简单，call下一条指令就包含有sLoadedKexts地址，下图就是32位系统Snow Leopard 10.6.8的OSKext::lookupKextWithLoadTag函数，由于笔者缺乏该环境，因此图片是从网上扣来的：
但对于64位系统会相对繁琐一些，它先找到机器码 48 8B，即mov指令，获取第2个操作数的实际内存地址，即为sLoadKexts，不过笔者在最新版10.10.4上发现必须是在第2个 48 8B才有效，因此该份rookit只适用于低版本的 64位Leopard系统
定位到sLoadedKext这个OSArray数组之后， sLoadedKext[OFFT_KEXT_COUNT] ＝ sLoadedKext[0x14] = 元素个数，即已加载的内核模块个数。接着找到最后一个kext模块的kmod_info结构信息，判断该内核模块是否为com.apple.mdworker，若是则将递减模块数量，进而隐藏kext模块，所以实际要隐藏哪个模块就得去更改com.apple.mdworker为相应的模块名。
5、 文件隐藏 ：为了对列出文件的相应系统函数进行挂钩，我们需要先对finder和ls所使用的函数进行进程跟踪，在mac上已经用Dtrace代替ktrace，在finder上主要是使用getdirentriesattr函数，而ls主要是使用getdirentries64，下面是用Dtrace分别对finder和ls的进程跟踪情况：
下面是查看finder进程2841的调用函数，其中的getdirentriesattr在最新版10.10.4上未发现被调用，以下测试是之前在10.9系统上测试的，但是在10.10.4中getdirentriesattr函数依然在syscall.h中被定义着。
riusksk@macosx:/usr/include/sys$ sudo dtrace -s ~/Reverse/ engineering/Dtrace/calltrace.d -p 2841 | grep getdir
dtrace: script '/Users/riusksk/Reverse engineering/Dtrace/calltrace.d' matched 573227 probes
2 1078881 getdirentriesattr:entry
2 1363229 getdirentriesattr:return =1
……
下面是ls命令(64位系统)调用的函数：
因此，我们若想在finder和ls中隐藏文件，只要对这两个函数 getdirentriesattr 和 getdirentries64 （32位的为getdirentries）进行挂钩处理即可。在系统调用函数表中，主要是由sysent结构数组构成，每个sysent结构中都包括参数个数sy_narg，执行函数sy_call 这些重要数据。sysent结构如下：
为了实现对上述系统函数的挂钩，通过修改相应函数sysent结构的sy_call来进行偷梁换柱，关于各系统函数的调用号和宏名均可在 /usr/include/sys/syscall.h中找到：
回头看源码，发现该rootkit也是对上面这3个函数进行hook：
看下其中的hook_getdirentiries64函数，其它类似，主要还是移除指定文件的dirent结构，其中dirent结构原型如下：
先调用原始函数，获取真实的文件信息（源码中的direntry对应的其实是dirent结构，在新版版本中这两个结构是独立存在的了）：
然后遍历文件链表，找到相匹配的文件名，然后用后一个dirent文件结构覆盖当前找到的dirent文件结构，这样就相当于指定的文件结构信息从链表中移除，从而实现文件隐藏的目的。
10、官方另外在testuint目录下放有用于测试的rootkit的工具kextControl.c 和 solveKernel.c。
【总结】
实际测试时，由于没有合法签名，导致驱动也无法被正常加载，因此未能作实际测试。
15/7/17 下午2:23:27.921 com.apple.kextd[44]: ERROR: invalid signature for com.revenge.kext.machooker, will not load
此次泄露的OSX rootkit 相对还是比较常规的技术，毕竟是2009的源码了，年代久远，但在最新OSX 10.10上稍作修改，应该还是可以用的。
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