вторник, 3 апреля 2018 г.

Каким алгоритмом жмется память в win10 при memory compression?

Таким странным вопросом я озадачился, просматривая видео про memory compression https://channel9.msdn.com/Blogs/Seth-Juarez/Memory-Compression-in-Windows-10-RTM.

Любопытство не порок, а вполне себе мотиватор. Поэтому я, недолго думая, взял отладчик в руки и углубился в ядро десятки.
Чтобы минимизировать потерю времени на анализ, я подумал над тем, о чем говорилось в видео.

Запись в store с сжатыми страничками идет асинхронно, то есть искать это можно, но это долго и не эффективно.
А вот получение странички из store идет синхронно при hard fault'е.

Соответственно, искать стоит не то место, где страничка сжимается, а место, где она разжимается в памяти.
Страничные фолты обрабатываются через прерывания, имя функции обработчика page fault'a я не помнил, но ничего мешает сдампить idt и вспомнить:

kd> !idt

Dumping IDT:

...
0c:    fffff8030be0b900 nt!KiStackFault
0d:    fffff8030be0ba40 nt!KiGeneralProtectionFault
0e:    fffff8030be0bb40 nt!KiPageFault <================ обработчик
10:    fffff8030be0c140 nt!KiFloatingErrorFault
11:    fffff8030be0c2c0 nt!KiAlignmentFault
...

После небольшого анализа в IDA получаем цепочку KiPageFault => MiIssueHardFault => MiIssueHardFaultIo => SmPageRead.

Префикс Sm в функции SmPageRead для меня был новым, вспоминая видео и слово store, можно предположить что префикс Sm означает store memory или что-то вроде того.

Смотрим тело функции и видим, что это просто обертка над store manager'ом, который и рулит всеми операциями связанными с имплементацией memory compression фичи:

__int64 SmPageRead(union _MM_STORE_KEY *a1, unsigned __int64 a2)
{
...
  SmKeyConvert(a1, (union _SM_PAGE_KEY *)&v7);
  return SMKM_STORE_MGR<SM_TRAITS>::SmPageRead(v3, &v7, v2, v5, v4);
}

Далее оставалось просто построить граф вызовов функции и прочекать их содержимое на предмет кода, связанного с расжатием данных.

В итоге поиск привел к ST_STORE<SM_TRAITS>::StDmSinglePageCopy, которая вызывала RtlDecompressBufferEx. То есть использовалась стандартная функция.

Первый аргумент у неё CompressionFormat, осталось лишь поставить брекпойнт и выяснить значение в отладчике.
Бряк сработал, на х64 первые 4 аргумента передаются в регистрах, смотрим чему равен rcx, он равен трем.

Это соответствует флагам COMPRESSION_FORMAT_DEFAULT | COMPRESSION_FORMAT_LZNT1 | COMPRESSION_ENGINE_STANDARD.
То есть алгоритм сжатия - LZ compression. На этом моё любопытство было удовлетворено.

вторник, 31 октября 2017 г.

Long road to launch boot driver

Понадобилось мне как-то запустить проприетарный boot драйвер на x86 windows.
Зарегистрировал его в System Bus Extender группе, запустил, и поймал startup repair на старте ОС.
Что же, BSOD'a нет - уже хорошо, подумал я тогда.

Проверил внешние зависимости - они были.
Вот только были они от системных драйверов(NDIS и прочие), никаких других сторонних компонентов не было.
Несмотря на то, что LoadOrder показывал, что тот же NDIS стартовал как boot, но с тагом N/A, то есть позже, все равно при ресолве импорта он был бы подгружен системой. Дело было в чем-то другом.

Я предположил, что в структуре файла.
Проверил CRC в хедере - все в норме, security directory пуста(подписи нет), разве что peverify выдал нечто вроде: Warning: cannot find address of 'ExReleaseFastMutex' in 'HAL.dll',
но это лишь варнинг, что сам верифай и подтвердил: Everything is OK. File is correct and can be loaded by system loader.
То есть, со структурой файла было всё в порядке.

Не придумав ничего другого, как пробежать момент загрузки в отладчике( бряк на IopLoadDriver ), я дошел в windbg до точки входа и ... драйвер загрузился. Это было как-то совсем странно, обычно бывает наоборот, под отладчиком программы не грузятся из-за антиотладки, а у меня случилось vise versa.

Далее я решил позагружать драйвер вручную, через kmdmanager, он драйвер не загрузил и выдал что-то типа error number not found. Wtf???
Пришлось загружать через свою тулзу. Наконец, я получил код ошибки:

ERROR_INVALID_IMAGE_HASH

Windows cannot verify the digital signature for this file.
A recent hardware or software change might have installed a file that is signed incorrectly or damaged, or that might be malicious software from an unknown source.


Тут я повторно сказал - WTF! Какие подписи на x86? Пробую запустить свой драйвер пустышку без всяких подписей - запускается.

После перелопаченного гугла решение паззла нашлось - https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/hardware/dn653559(v=vs.85).aspx

В частности, в доке сказано, что:

• Boot-start drivers should contain an embedded signature.

Именно она и находилась в моем драйвере( но невалидная или поврежденная ).

Также, в доке есть другой полезный раздел:

How to Disable Signature Enforcement during Development

During the early stages of development, developers can disable enforcement in Windows so that driver signing is unnecessary.
The following options are available for developers to temporarily disable kernel-mode code-signing enforcement so that Windows Vista will load an unsigned driver.

•    Attaching a kernel debugger.
    Attaching an active kernel debugger to the target computer disables the enforcement of kernel-mode signatures in Windows Vista and allows the driver to load.
•    Using the F8 option.
    An F8 Advanced Boot Option introduced with Windows Vista — “Disable Driver Signature Enforcement”
    — is available to disable the kernel-signing enforcement only for the current boot session. This setting does not persist across boot sessions.

Собственно, поэтому при активном отладчике драйвер у меня замечательно загрузился. А после “Disable Driver Signature Enforcement” на старте, наконец запустился и исходный драйвер.

вторник, 25 апреля 2017 г.

Как заставить powershell загрузить CLR последней версии

Потребовалось мне получить некоторые имена функций из powershell, казалось бы качай pdb и дело в шляпе, ан нет.

Powershell это по сути фронтенд .NET Framework, со всеми вытекающими ввиде JIT и предварительно скомпилированными через Native Image Generator сборками. Сборки естественно генерятся под целевую платформу и логично, что символьные сервера микрософт никаким образом не могут содержать pdb для NI файлов.

Однако, в 4й версии фреймворка NGEN обзавелся параметром createpdb, и символы можно получить примерно так:

ngen.exe createpdb "C:\Windows\assembly\...\mscorlib.ni.dll" "C:\SymbolCache"

Соответственно, после получения символов задача должна быть решена. Но powershell подложил свинью, в виде загружаемого рантайма версии 2.0. А NGEN этой версии не имеет параметра для создания pdb. Далее пришлось раскапывать, как powershell узнает, какую версию рантайма грузить.

Недолгие поиски привели к реестру:

wmain => GetRegistryInfo(&NETversion) => RegQueryREG_SZValue(L"RuntimeVersion")

В реестре была видна версия 2.0:

[HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\PowerShell\1\PowerShellEngine]
"ApplicationBase"="C:\\Windows\\System32\\WindowsPowerShell\\v1.0"
"PSCompatibleVersion"="1.0, 2.0"
"RuntimeVersion"="v2.0.50727"
"ConsoleHostAssemblyName"="Microsoft.PowerShell.ConsoleHost, Version=1.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=31bf3856ad364e35, ProcessorArchitecture=msil"
"ConsoleHostModuleName"="C:\\Windows\\System32\\WindowsPowerShell\\v1.0\\Microsoft.PowerShell.ConsoleHost.dll"
"PowerShellVersion"="2.0"

Ради любопытства я посмотрел как именно грузится рантайм:

wmain => LaunchManagedMonad => CorBindToRuntimeEx(NETversion)

Ну и все, что оставалось сделать, это внести последнюю версию рантайма(v4.0.30319), и после небольшой возни с доступами к защищенной ветке powershell'а дело было сделано.

Меняем и сравниваем:

Было:  LoadLibraryExW(C:\Windows\assembly\NativeImages_v2.0.50727_32\mscorlib\fe70d777535c215f4fe9f9def2b4c815\mscorlib.ni.dll)
Стало: LoadLibraryExW(C:\Windows\assembly\NativeImages_v4.0.30319_32\mscorlib\b7a12c4c0032847fcc6b9c710460456f\mscorlib.ni.dll)

Все имена функций прекрасно распознались:

Было:  0x792F123C (mscorlib.ni.dll)
Стало: System.AppDomain.SetupDomain(0x79A61212) (mscorlib.ni.dll)

четверг, 20 апреля 2017 г.

Another one EOP mitigation

В win10(10.0.15063) прикрыли еще одну возможность повышения привилегий, про первую я писал тут: http://kitrap08.blogspot.ru/2016/10/win10-securitydescriptor.html

Вторая заключается в обнулении не SecurityDescriptor'а, а флага Enabled в SEP_TOKEN_PRIVILEGES:

kd> dt nt!_TOKEN -r1
   +0x000 TokenSource      : _TOKEN_SOURCE
      +0x000 SourceName       : [8] Char
      +0x008 SourceIdentifier : _LUID
   +0x010 TokenId          : _LUID
      +0x000 LowPart          : Uint4B
      +0x004 HighPart         : Int4B
   +0x018 AuthenticationId : _LUID
      +0x000 LowPart          : Uint4B
      +0x004 HighPart         : Int4B
   +0x020 ParentTokenId    : _LUID
      +0x000 LowPart          : Uint4B
      +0x004 HighPart         : Int4B
   +0x028 ExpirationTime   : _LARGE_INTEGER
      +0x000 LowPart          : Uint4B
      +0x004 HighPart         : Int4B
      +0x000 u                : <unnamed-tag>
      +0x000 QuadPart         : Int8B
   +0x030 TokenLock        : Ptr32 _ERESOURCE
      +0x000 SystemResourcesList : _LIST_ENTRY
      +0x008 OwnerTable       : Ptr32 _OWNER_ENTRY
      +0x00c ActiveCount      : Int2B
      +0x00e Flag             : Uint2B
      +0x010 SharedWaiters    : Ptr32 _KSEMAPHORE
      +0x014 ExclusiveWaiters : Ptr32 _KEVENT
      +0x018 OwnerEntry       : _OWNER_ENTRY
      +0x020 ActiveEntries    : Uint4B
      +0x024 ContentionCount  : Uint4B
      +0x028 NumberOfSharedWaiters : Uint4B
      +0x02c NumberOfExclusiveWaiters : Uint4B
      +0x030 Address          : Ptr32 Void
      +0x030 CreatorBackTraceIndex : Uint4B
      +0x034 SpinLock         : Uint4B
   +0x034 ModifiedId       : _LUID
      +0x000 LowPart          : Uint4B
      +0x004 HighPart         : Int4B
   +0x040 Privileges       : _SEP_TOKEN_PRIVILEGES
      +0x000 Present          : Uint8B
      +0x008 Enabled          : Uint8B <===================== обнуляем, получаем полный доступ к процессу(EOP)
      +0x010 EnabledByDefault : Uint8B

Более подробный анализ тут: http://anti-reversing.com/Downloads/Sec_Research/ntoskrnl_v10.0.15063_nt!_SEP_TOKEN_PRIVILEGES-Single_Write_EoP_Protect.pdf

вторник, 31 января 2017 г.

Можно ли скрыть ключ в реестре изменив 1 бит?

Таким вопросом я задался когда-то давно, и тогда же получил ответ, а сейчас хочу его озвучить.

Как вообще скрывают ключи в реестре? Хуками, фильтрами и ... и похоже на этом моя фантазия исчерпалась. Но все это требует довольно много кода. Как это коррелирует с заголовком топика? Да никак.

Тем не менее, изменив 1 бит можно скрыть любой ключ реестра. Как это возможно?

Это возможно, если установить CM_KEY_CONTROL_BLOCK *keyCtrlBlock->TransKCBOwner не равным нулю, то есть достаточно установить 1 бит, чтобы сделать ключ реестра невидимым для regedit и системы в целом.

Как такое возможно? Все дело в транзакциях, именно так они работают.

NtOpenKey => CmpBuildHashStackAndLookupCache => CmpCacheLookup => CmRmIsKCBVisible => if (CM_TRANS *transOwner = keyCtrlBlock->TransKCBOwner ) != NULL ).

Собственно, в этом и кроется ответ, достаточно изменить один бит в keyCtrlBlock->TransKCBOwner и ключ реестра станет невидимым для любых существующих антивирусов и антируткитов.

Как это ловить? Да очень просто, перечисляем транзации, сравниваем их хендлы с keyCtrlBlock->TransKCBOwner, если не равно - руткит активность!

А можно ли обойти то, что описано выше? Естественно! Просто создаем валидную транзакцию, которая скрывает ключ реестра, но восстанавливает/удаляет ее когда нужно!

Что такое транзакции и как они работают я постараюсь описать в следующих постах.

четверг, 13 октября 2016 г.

Win10 теперь защищена от обнуления SecurityDescriptor

В Win10 закрыли еще один вектор атаки, основанный на обнулении SecurityDescriptor'а у процесса с высокими привилегиями. Сама атака описана довольно давно в https://media.blackhat.com/bh-us-12/Briefings/Cerrudo/BH_US_12_Cerrudo_Windows_Kernel_WP.pdf.

В Win10 добавили несколько проверок, которые задействуются при доступе к securable object'ам и теперь, при обнуленном SecurityDescriptor'е, ОС будет падать в BSOD с кодом BAD_OBJECT_HEADER.

Нужно заметить, что атака описанная на BH была довольно эффективной, т.к. никакие защитные механизмы ОС типа SMEP эту самую ОС от данной атаки никак не защищали, так как никакой payload не выполнялся. Впрочем, данный тип атаки основывался на возможности записи NULL в любую область памяти ядра. Соответственно, подобную защиту можно будет обойти при возможности писать любое значение в память ядра простым обнулением DACL в SecurityDescriptor'е.

среда, 9 марта 2016 г.

Еще один способ использования BURNMEMORY

Лет 5 назад был пост про BURNMEMORY опцию (http://kitrap08.blogspot.ru/2011/12/burnmemory.html), задаваясь вопросом - а зачем оно вообще нужно. В комментах были даны ответы, но сейчас мне встретился еще один вариант использования BURNMEMORY/removememory, и этот вариант уже имеет непосредственное отношение к практике.

Встретился мне этот вариант в доке: Intel Debug Extensions for WinDbg* for Intel Processor Trace.

Intel Processor Trace это новая фича процессоров Intel 6й серии(Skylake), которая суть есть трассировка выполнения с низким оверхедом. Данные трассировки будут скидываться в память, конфигурировать которую нужно через BIOS / UEFI firmware, но только в том случае, если это самое firmware поддерживает данную фичу. А вот если не поддерживает, то на помочь придет как раз  BURNMEMORY/removememory.

Так как именно эти опции позволят сказать ОС, чтобы она не трогала данную память, в которую будут складываться данные трассировки.

Ну и третий вариант - опция badmemory.