Rootkit隐藏进程和端口检测

一、引言

Rootkit是一种特殊的恶意软件，它的功能是在安装目标上隐藏自身及指定的文件、进程和网络链接等信息，比较多见到的是Rootkit一般都和木马、后门等其他恶意程序结合使用。

rootkit检测也成为主机安全一项重要功能，针对rootkit中最常见隐藏进程、端口检测，主要分为两种检测思路，一种基于内核内存分析，一种基于应用层分析。

基于内存分析Rootkit检测可参考Rootkit检测，该方案缺点是需要增加内核模块，风险高，检测效果相对较好。

本文介绍第二种方案，unhide在应用层发现隐藏进程、端口，该方案风险小，可集成到主机安全agent中。

二、应用层隐藏进程检测

1. 进程隐藏和检测方式

进程隐藏两种方式：

• 替换ps命令，在读取/proc/pid目录时，过滤掉需隐藏进程信息
• 加载内核模块，通过拦截proc文件系统的回调函数，过滤掉需隐藏进程信息

检测核心思想：

通过libc系统函数盲测进程pid的存活状态，再根据ps结果对比差异，判断该pid是隐藏进程。

unhide提供如下19种检测方式，大致可分为四类：一类通过procfs下的进程目录信息，第二类通过系统调用函数， 第三类通过前两类组合方式，第四类通过爆力破解(不推荐)。

1. tab_test[TST_PROC].func = checkproc;  
2.    tab_test[TST_CHDIR].func = checkchdir;  
3.    tab_test[TST_OPENDIR].func = checkopendir;  
4.    tab_test[TST_READDIR].func = checkreaddir;  
5.    tab_test[TST_GETPRIO].func = checkgetpriority;  
6.    tab_test[TST_GETPGID].func = checkgetpgid;  
7.    tab_test[TST_GETSID].func = checkgetsid;  
8.    tab_test[TST_GETAFF].func = checksched_getaffinity;  
9.    tab_test[TST_GETPARM].func = checksched_getparam;  
10.    tab_test[TST_GETSCHED].func = checksched_getscheduler;  
11.    tab_test[TST_RR_INT].func = checksched_rr_get_interval;  
12.    tab_test[TST_KILL].func = checkkill;  
13.    tab_test[TST_NOPROCPS].func = checkallnoprocps;  
14.    tab_test[TST_BRUTE].func = brute;  
15.    tab_test[TST_REVERSE].func = checkallreverse;  
16.    tab_test[TST_QUICKONLY].func = checkallquick;  
17.    tab_test[TST_SYS_INFO].func = checksysinfo;  
18.    tab_test[TST_SYS_INFO2].func = checksysinfo2;  
19.    tab_test[TST_SYS_INFO3].func = checksysinfo3; 

从名字上可以看出，unhide使用chdir,opendir,readdir,getpriority,getpgid,getsid,sched_getaffinity,kill,sysinfo等libc函数。

下面分别从三类中各选择一种检测方式分析。

2. procfs检测

抽取checkreaddir检测分析：

• 遍历/proc目录, 子文件名如果是数字，代表是一个进程pid
• 读取进程状态task目录(/proc/pid/task)， 获取各子线程号
• 通过ps命令查找是否存在该线程
• 对比差异，不存在判断为隐藏进程
  1. procdir = opendir("/proc");  
  2. dirproc = readdir(procdir));  
  3. taskdir = opendir(task);  
  4. dir = readdir(taskdir)  
  5. checkps(procpids,PS_THREAD) 

该类方法能检测出对第二种无效。

3. syscall检测

抽取checkgetsid检测分析:

max_pid通过读取 /proc/sys/kernel/pid_max获取：

• 从1到max_pid遍历进程, 通过getsid返回值和错误码探测进程存活状态
• 通过ps命令查找是否存在该进程
• 再次通过getsid确认进程存活状态，防止在执行ps这时间内，进程退出了
• 对比差异，不存在判断为隐藏进程
  1. ret = getsid(syspids) 
  2. checkps(syspids,PS_PROC | PS_THREAD); 
  3. ret = getsid(syspids) 

该类方法都能检测上述两种隐藏进程方式。

4. compund检测

抽取checkallquick检测分析：

• 从1到max_pid遍历进程
• 通过kill返回值和错误码探测进程存活状态
• 通过getpriority返回值和错误码探测进程存活状态
• 通过getpgid返回值和错误码探测进程存活状态
• 通过getsid返回值和错误码探测进程存活状态
• 通过sched_getaffinity返回值和错误码探测进程存活状态
• 通过sched_getparam返回值和错误码探测进程存活状态
• 通过sched_getscheduler返回值和错误码探测进程存活状态
• 通过sched_rr_get_interval返回值和错误码探测进程存活状态
• 通过chdir,opendir读取进程目录(/proc/pid)
• 通过ps命令查找是否存在该进程
• 再次通过kill确认进程存活状态，防止在执行ps这时间内，进程退出
• 对比差异，只有进程不存在(found=0)或者进程经过11项检测(found == 11)认为是正常的，其余都判断为隐藏进程
  1. ret = kill(syspids, 0); 
  2. ret = getpriority(PRIO_PROCESS, syspids); 
  3. ret = getpgid(syspids); 
  4. ret = getsid(syspids); 
  5. ret = sched_getaffinity(syspids, sizeof(cpu_set_t), &mask); 
  6. ret = sched_getparam(syspids, &param); 
  7. ret = sched_getscheduler(syspids); 
  8. statstatusproc = stat(directory, &buffer); 
  9. statusdir = chdir(directory); 
  10. dir_fd = opendir(directory) ; 
  11. checkps(syspids,PS_PROC | PS_THREAD) 
  12. ret = kill(syspids, 0); 
  13. if (found_killbefore == found_killafter) { 
  14.      if ( ! ((found_killbefore == 0 && found == 0) || 
  15.              (found_killbefore == 1 && found == 11)) ) { 
  16.         printbadpid(syspids); 
  17.      } 

三、应用层隐藏端口检测

核心思想：通过libc系统函数bind,listen盲测端口

1. tcp隐藏端口检测

• 从1到65535遍历端口
• 创建一个基于tcp协议SOCK_STREAM的socket
• 通过bind返回值和错误码探测端口状态
• 如果被占用，通过listen 错误码是EADDRINUSE确定端口占用
• 通过ss或netstat命令过滤tcp协议，查看端口情况
• 对比差异，确认该端口为隐藏端口
  1. socketsocket_desc=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); 
  2. bind(socket_desc,(struct sockaddr *)&address,sizeof(address)); 
  3. listen(socket_desc,1); 
  4. if(EADDRINUSE == errno) { 
  5.     checkoneport(i, tcpcommand, TCP); 
  6. } 

2. udp隐藏端口检测

相比tcp, udp使用SOCK_DGRAM的socket， 缺少listen这步，其余检测步骤类似

1. socketsocket_desc=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); 
2. bind(socket_desc,(struct sockaddr *)&address,sizeof(address)); 
3. if(EADDRINUSE == errno) { 
4.     checkoneport(u, udpcommand, UDP); 
5. } 

四、结论

本文提供的通过应用层方式检测rootkit中最常见的隐藏进程和端口，风险性小，可无缝集成到主机安全agent中。

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