Издательский дом ООО "Гейм Лэнд"ЖУРНАЛ ХАКЕР #150, ИЮЛЬ 2011 г.

Ну, антивирус, погоди! Создаем EXE-криптор на Python’е

Web мы спасли от антивирусов несколько месяцев назад. Это было нетрудно — область относительно новая, не освоенная. С исполнимыми же файлами антивирусы борются уже десятилетиями. Побороть EXE-модуль будет сложнее, но… мы справимся :).

Выпуск 1. Ознакомительный

Ты уже знаешь, что я считаю антивирусы абсолютно бесполезными — хотя бы по той причине, что они помогают только от самых примитивных зверьков, которые в условиях современного денежного малварьбизнеса встречаются не так часто. Современные злокодеры, подогретые денежными вливаниями, научились программировать довольно жестко, но есть у них одна маленькая проблема — криптовка — достаточно сложная штука, для написания которой нужны глубокие знания PE-формата, ассемблера и системного программирования. Из-за высокого «входного барьера» в этой области мало профессионалов.

И найти хорошего криптора ой как сложно.

Но решение проблемы есть! Как мы знаем, антивирусные компании обмениваются технической информацией и создают специальные ресурсы, посредством которых мы сами отсылаем им сэмплы (типа VirusTotal’а). Но ведь и вирмейкеры тоже могут обмениваться информацией! Необязательно палить приватные мазы — публичные технологии тоже сгодятся. Например, было бы круто, если бы в каком-то одном месте лежали функции для генерации PE-файла, генерации импорта, шифрования ресурсов, рабочие функции определения SandBox’ов, тогда мы могли бы создавать крипторы так же непринужденно, как домики из кубиков Лего.

Идеальным местом для обмена, наверное, будет GitHub, и туда я залью исходники написанного нами сегодня криптора — он будет доступен по адресу http://github.com/presidentua/ExePacker.

Кроме того, в решении проблемы здорово помогло бы использование высокоуровневых языков программирования. В паблике сейчас валяются исходники крипторов на С++ или VisualBasic’е, но ведь от этого проще не становится, поскольку разобраться в написанном коде — ой как непросто. На Python’е все выглядит в разы лучше, поэтому именно его мы сегодня и будем использовать. В общем, заложим фундамент этой благородной миссии. Присоединяйся!

Выпуск 2. PE-файл

Структура PE-файла довольно сложная, поэтому подробная документация будет ждать тебя на диске, а здесь я представлю твоему вниманию лишь избранные моменты.

PE-файл представляет набор разных служебных структур, связанных между собой, и набор данных, которые размещены в секторах. Загрузчик Windows’a читает структуры, обрабатывает их (например, импортирует DLL’ки) и потом передает управление на инструкцию, указанную в поле «Entry Point».

Теперь посмотрим, что же нужно нам сделать, чтобы изменить файл и при этом не испортить его.

Выпуск 3. Теоретический криптор

Для начала выберем файл, который будет у нас исполнять функции лабораторной мыши. Чтобы сделать приятное Андрюшку :), мы, пожалуй, будем издеваться над Putty.exe. Упрощенно его структура будет выглядеть так:

  1. Служебные данные
  2. Первая кодовая секция
  3. Другие секции с данными

Алгоритм криптора следующий. Создать две ассемблерные программы. Первая будет косить под обычную прогу и проверять, что мы не в эмуляторе, а потом передаст управление на вторую программу. Вторая же восстановит оригинальную структуру файла и передаст управление на оригинальную точку входа Putty. И записать эти программы в файл.

В результате получится следующая структура:

  1. Служебные данные
  2. Первая кодовая секция
    1. Наша первая программа, которая передаст управление на 4.2
    2. Шифрованный код первой секции
  3. Другие секции с данными
  4. Добавленная секция
    1. Часть кодовой секции, перезаписанной программой 2.1
    2. Вторая программа, которая оригинальный код из 4.1 поместит на 2.1, а потом расшифрует кодовую секцию и передаст на нее управление.

Выпуск 4. Практический криптор

Ну наконец-то мы добрались до сердца нашей статьи. Для работы криптора нам понадобится модуль pefile (будем использовать несколько модифицированную версию), и с помощью либы откроем Putty:

import pefile
pe = pefile.PE("putty.exe")

Теперь, если ты напишешь «print pe», то увидишь подробную инфу обо всех характеристиках файла, по этой инфе я советую искать нужные для изменения поля в файле. А о внутренней работе модуля обязательно прочитай во врезке. Теперь немного математики. У нас будут две программы, которые нужно внедрить в файл. Они будут занимать где-то по 512 байт каждая максимум. Поэтому для размещения добавим новую секцию в 1024 килобайт вызовом:

pe.add_last_section(size=1024)

Закриптуем первую секцию XOR’ом с ключом «1»:

pe.sections[0].xor_data(code=1)

Магия, правда? :). А теперь прикинь, что все это пришлось бы писать на С++!

Поскольку в начале программы будет наш код, то сохраним оригинальный код, скопировав его в последнюю секцию. Адрес первой секции в файле находится в переменной — pe.sections[0]. PointerToRawData, а последней, соответственно — в pe.sections[-1].PointerToRawData:

pe.data_copy(pe.sections[0].PointerToRawData, pe.sections[-1].PointerToRawData, 512)

Оригинальный код сохранен, и мы приступим к написанию первой программы. Конечно же, писать мы ее будем на ассемблере, используя FASM для компиляции. Создадим файлик pack.tpl.asm с содержанием:

use32
mov eax, {{ go }}
jmp eax

Ты, наверное, уже догадался, что это не готовый исходник, это лишь шаблон для шаблонизатора из TornadoWeb, а его мы уже отлично знаем, ведь именно его мы использовали при написании HTML-морфера. Сгенерируем первую программу:

asm = Template(open("pack.tpl.asm", "r").read()).generate(
go=pe.OPTIONAL_HEADER.ImageBase + pe.sections[-1].VirtualAddress+512,
)
with open("pack.asm", "w") as f:
f.write(asm)
os.system(r"c:\fasmw\FASM.EXE pack.asm")

В переменной go мы передаем адрес в памяти, где будет наша вторая программа — то есть, в последней секции, начиная с 512 байта. А в последней строчке компилим результат на FASM’е. Теперь запишем получившийся код в начало первой секции:

new_pack = open("pack.bin", "rb").read()
pe.data_replace(offset=pe.sections[0].PointerToRawData, new_data=new_pack)

Вторую программу запишем в файл copy.tpl.asm. Размер у нее более внушительный, поэтому полный код смотри на диске. Там содержится два цикла, один скопирует 512 байт оригинальной программы с последней секции в первую, а второй цикл расшифрует всю первую секцию. После этого передается управление на оригинальную программу.

При компиляции темплейта нужно передать туда параметры для циклов копирования и расшифровки:

copy_from = pe.OPTIONAL_HEADER.ImageBase+pe.sections[-1].VirtualAddress
copy_to = pe.OPTIONAL_HEADER.ImageBase+pe.sections[0].VirtualAddress
oep = pe.OPTIONAL_HEADER.ImageBase+pe.OPTIONAL_HEADER.AddressOfEntryPoint
asm = Template(open("copy.tpl.asm", "r").read()).generate( copy_from=copy_from, copy_to=copy_to, copy_len=512, xor_len=pe.sections[0].Misc_VirtualSize, key_encode=1, original_oep=oep,)

Остался маленький штришок — записать вторую прогу в файл и сделать первую секцию записываемой, чтобы расшифровщик не выдавал ошибок, а также установить точку входа на начало первой секции:

new_copy = open("copy.bin", "rb").read()
pe.data_replace(offset=pe.sections[-1].PointerToRawData+512, new_data=new_copy)
pe.sections[0].Characteristics |= pefi le.SECTION_CHARACTERISTICS["IMAGE_SCN_MEM_WRITE"]
pe.OPTIONAL_HEADER.AddressOfEntryPoint = pe.sections[0].VirtualAddress
pe.write(fi lename="result.exe")

Выпуск 5. Завершающий

Если собрать кусочки кода вместе, то будет у нас всего 50 строк. Всего лишь 50 — и криптор готов! А теперь прикинь, сколько строк содержала бы программа на С? Конечно, это еще далеко не готовый продукт, над ним нужно работать и работать. Чтобы довести систему до реального криптора, нужно добавить как минимум шифрование ресурсов и импорта, а также антиэмуляцию. О том как теоретически эти проблемы решить, смотри во врезках. Удачи!

Желательный функционал 1. Обход песочниц

В крипторе нужно делать проверки на запуск в виртуальной машине, SandBox’е или анализаторе типа анубиса. Чтобы их зедетектить, нужно провести небольшое исследование и написать программу, которая будет на экран выводить разные внутренние параметры системы, а дальше — проверить этот файл на том же анубисе и в скриншоте посмотреть параметры, которые показала наша прога. Дальше все просто — при запуске на системе с подобными параметрами — просто уходим в цикл.

Обязательный функционал 2. Шифрование ресурсов и импорта

Для шифрования ресурсов мы должны пройтись по секции ресурсов и сохранить оттуда важные для запуска файла — иконки и манифест. Дальше создаем новые ресурсы с важными ресурсами, а остальное шифруем. После запуска криптора восстанавливаем все обратно.

Несколько сложнее получается с импортом, ведь его также нужно сначала зашифровать, потом сгенерировать липовый импорт, но после восстановления импорт еще нужно вручную проинициализировать, то есть — загрузить DLL’ки и сохранить в таблицу импорта реальные указатели на функции.

Обязательный функционал 1. АнтиЭмуляция

Кроме избавления от внешних сигнатур, очень важно, чтобы антивирус в своем эмуляторе не добрался до исходного файла. Для этого нужна антиэмуляция. Раньше были очень популярны приемы, основанные на предположении, что эмулятор не понимает все инструкции процессора. Сейчас же ситуация изменилась, и самые эффективные приемы основаны на использовании Windows API. Согласись, что антивирус вряд ли сможет эмулировать все API.

Вот тебе такая идейка для реализации:

  • создаем Windows-приложение и один дополнительный поток;
  • после создания потока он должен послать через API сообщение основному потоку с каким-то ключом;
  • в главной программе проверяем, и если ключ правильный — передаем управление на код расшифровки основного файла;
  • если код неправильный, то просто ничего не делаем и находимся в вечном цикле получения сообщений от Windows.

PS: Никогда не останавливай программу с ошибкой, это лишь прибавит криптору лишний вес. Вечный цикл получения сообщений от Windows — лучший способ.

Внутренности Антивирусов

В упрощенном виде, антивирус — это набор правил (сигнатур) и система, которая проверяет файл по этим правилам.

К примеру, пусть в антивирусе будут такие сигнатуры:

  • секция с кодом, записываемая +10;
  • после запуска прописывается в авторан +30;
  • вторая секция с именем Zeus +30;
  • меньше 4 энтропия кодовой секции +20;
  • есть сертификат от майкрософта -10.

Дальше антивирь проверяет те правила, которые возможно проверить без запуска EXE, потом в эмуляторе запускает файл и проверяет все остальные правила. А после этого подсчитывает сумму, если она больше 100, значит вирус, если меньше — значит не вирус.

Как работает pefile

При загрузке в pefile экзэхи, библиотека сохраняет сам файл в pe.__data__, а потом обрабатывает его и создает массив структур pe.__structures__. Структура — это объект, у которого есть адрес. Адрес, по которому она находится в файле, и есть набор полей.

При сохранении файла pe.write(filename=»result. exe») либа проходит по всем структурам и сохраняет их по указанным адресам. Чтобы что-то добавить, например, в ту же секцию, нам сначала нужно найти адрес в памяти. Это можно посчитать так: адрес в памяти последней секции + размер секции. Дальше заполняем все поля в структуре и добавляем ее в массив pe.__structures__. Вот и все :).

Links

Содержание