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我们知道，应用程序总是离不开系统内核所提供的服务，比如它要使用内存的时候，只要跟操作系统申请就行了，而不用自己操心哪里有空闲的内存空间等问题，实际上，这些问题是由操作系统的内核来代劳的。
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一、系统调用表 系统调用表又称系统服务表或者服务描述符表，是Windows 内核在进行各种系统操作时所需的一个函数指针表。也就是说，这个表中存放的是提供系统服务的各种函数的地址。当然，该表所指向的都是系统自身的一些函数，但是，如果我们对它做了手脚后，就可以让它指向我们自己的函数。这正是本文要讲解的重点。 二、内存保护 现代的Windows操作系统通常将系统调用表所在内存页设为只读来提供保护。如果不能克服这个问题，实施内核钩子技术就是痴人说梦。因为试图向只读内存写入数据也即修改只读内存区时，立刻就会蓝屏。为此，先让我们来了解一下内存保护方面的有关知识。 内存描述符表(MDL)的作用是将虚拟内存映射成物理页。如果将系统调用表所在内存页的MDL的MDLFlags成员设为MDL_MAPPED_TO_SYSTEM_VA 并且该页面被锁定的话，那么就可以使用内核钩子技术了。以下代码将可以达此目的： |
图1 系统调用表示意图
进行挂钩时，可以使用以下宏：
#define HOOK_INDEX(function2hook) *(PULONG)((PUCHAR)function2hook+1)
#define HOOK(functionName, newPointer2Function, oldPointer2Function )
oldPointer2Function = (PVOID) InterlockedExchange( (PLONG)
&NewSystemCallTable[HOOK_INDEX(functionName)], (LONG) newPointer2Function)
#define UNHOOK(functionName, oldPointer2Function)
InterlockedExchange( (PLONG) &NewSystemCallTable[HOOK_INDEX(functionName)]
, (LONG)
oldPointer2Function)
使这些宏后，钩子技术会变得更简单，也更安全。因为InterlockedExchange 是原子函数，不会要求中止中断，所以交换指针的方式是安全的；另外，它也不需要用一个宏挂钩之后用另一个宏卸载钩子，所以也更方便。下图向我们展示了拦截系统调用表的过程。
图2 系统调用表拦截技术示意图
系统调用表数据结构KeServiceDescriptorTable不仅含有ntdll.dll 的全部函数指针，还存有系统调用表的基地址和表的大小，当建立我们自己的内存描述符表的时候，这些信息是不可或缺的。利用MDL_MAPPED_TO_SYSTEM_VA 标志，我们可以建立一个不可页出（即不会被换到内存之外）的MDL ，这样我们就可以将其锁定，并把返回的地址用于我们自己的系统调用表，重要的是，这个系统调用表是可写的。
三、定义钩子函数
内核钩子主要有三部分组成：要钩取的函数（在下文中称为目标函数）、替代要钩取的函数的函数（在下文中成为钩子函数）和系统调用表。前面部分介绍了系统调用表的问题，下面开始介绍钩子函数。一般说来，当定义自己的钩子函数时，可以先到DDK 的头文件中找到所想要的函数的原型，然后，稍加修改就能把目标函数变成钩子函数了。
例如，ZwMapViewOfSection 是一个内核函数，允许应用程序把从动态链接库导出的函数映射至内存。如果我们想要钩住这个内核函数，那么可以到ntddk.h头文件中查看其函数原型，如下所示：
NTSYSAPI
NTSTATUS
NTAPI
ZwMapViewOfSection(
IN HANDLE SectionHandle,
IN HANDLE ProcessHandle,
IN OUT PVOID *BaseAddress,
IN ULONG ZeroBits,
IN ULONG CommitSize,
IN OUT PLARGE_INTEGER SectionOffset OPTIONAL,
IN OUT PSIZE_T ViewSize,
IN SECTION_INHERIT InheritDisposition,
IN ULONG AllocationType,
IN ULONG Protect );
有了函数原型，我们就可以确定指向目标函数的指针了，如下所示：
typedef NTSTATUS (*ZWMAPVIEWOFSECTION)(
IN HANDLE SectionHandle,
IN HANDLE ProcessHandle,
IN OUT PVOID *BaseAddress,
IN ULONG ZeroBits,
IN ULONG CommitSize,
IN OUT PLARGE_INTEGER SectionOffset OPTIONAL,
IN OUT PSIZE_T ViewSize,
IN SECTION_INHERIT InheritDisposition,
IN ULONG AllocationType,
IN ULONG Protect );
ZWMAPVIEWOFSECTION OldZwMapViewOfSection;
钩子函数如下所示：
NTSTATUS NewZwMapViewOfSection(
IN HANDLE SectionHandle,
IN HANDLE ProcessHandle,
IN OUT PVOID *BaseAddress,
IN ULONG ZeroBits,
IN ULONG CommitSize,
IN OUT PLARGE_INTEGER SectionOffset OPTIONAL,
IN OUT PSIZE_T ViewSize,
IN SECTION_INHERIT InheritDisposition,
IN ULONG AllocationType,
IN ULONG Protect )
{
NTSTATUS status;
DbgPrint(“comint32: NewZwMapViewOfSection called.”);
//我们可以对输入为所欲为，既可以马上返回，也可以继续执行原函数
status = OldZwMapViewOfSection(SectionHandle,
ProcessHandle,
BaseAddress,
ZeroBits,
CommitSize,
SectionOffset OPTIONAL,
ViewSize,
InheritDisposition,
AllocationType,
Protect );
// 我们可以在此对输出为所欲为，想返回什么，就返回什么
return status;
}
好了，钩子技术的三大件已经准备好了。现在，我们就可以像下面这样使用它们：
HOOK( ZwMapViewOfSection, NewZwMapViewOfSection, OldZwMapViewOfSection );
如果你打算使用DriverUnload ()的话，可千万不要忘了卸载钩子。
四、内核函数系列
经过上面的介绍，我们已经了解了系统调用表有关知识，也已知道如何拦截系统调用表中的函数，下面，我们再来了解一下我们要钩取的函数：目标函数。这方面，如果我们不仅了解系统调用表中有哪些函数，还知道这些函数的工作机制就最好了。但实际上，ntdll.dll 中的导出函数有好几百个，别说一个一个的探究，就是把它们都列出来，看着看着头都大了。幸运的是，我们不必了解每个函数，只要了解其所在的系列就行了。为什么这么说？因为微软已经按照函数的功能对Ntdll.dll的导出函数进行了分组，并冠以意义明确的前缀，所以根据函数系列的前缀就能明白它们的大体功能了。下面对这些函数系列进行简单的介绍：
1.KiEtw系列：本系列内核函数用于系统内核，这些函数只能从内核的内部进行调用，常用的有：KiUserCallbackDispatcher、KiRaiseUserExceptionDispatcher、KiUserApcDispatcher、KiUserExceptionDispatcher等。
2.Csr系列：此系列函数用于客户机和服务器运行时，如果您想拦截客户机/服务器方面的操作，那么就需要对Csr系列内核函数做进一步的了解。常见的有：CsrClientCallServer、CsrCaptureMessageBuffer、CsrConnectClientToServer和CrsNewThread等。
3.Ldr系列：本系列内核函数用于加载程序管理器，如果你打算拦截加载程序的话，那么请进一步考察这组以Ldr为前缀的函数，常用的有：LdrInitializeThunk、LdrLockLoaderLock、LdrUnlockLoaderLock、LdrGetDllHandle、LdrGetProcedureAddress等。
4.Dbg系列：本系列内核函数用于调试管理，如果打算拦截调试操作的话，那么请进一步考察这组以Dbg为前缀的函数，常用的函数包括：、DbgBreakPoint、DbgUserBreakPoint、DbgPrint和DbgUiConnectToDbg等。
5.Etw系列：本系列内核函数用于追踪窗口事件，如果你打算拦截追踪之类的操作的话,那么请进一步考察这组以Etw为前缀的函数。常用的函数包括：EtwTraceEvent、EtwEnableTrace、EtwGetTraceEnableLevel和EtwGetTraceEnableFlags等。
6.Rtl系列：本系列内核函数用于运行时库，以Rtl为前缀的函数可以完成多种操作，例如字符串、线程、资源、临界区、安全对象的初始化和使用，内存、进程异常和数据类型的处理，还用于完成定时器、堆、IPv4和IPv6方面的操作，以及压缩和解压缩等。
7.Pfx系列：本系列内核函数用于ANSI字符串操作，如果你打算拦截ASNI串表方面的操作的话，就需要进一步了解这些函数。常用的包括：PfxInitialize、PfxRemovePrefix、PfxInsertPrefix、PfxFindPrefix等。
8.Zw系列：本系列内核函数用于文件和注册表方面的操作，比如文件操作、注册表操作、访问进程、事件操作、令牌操作、进程操作和端口操作等。
这里介绍的只是内核函数中的一部分，限于篇幅其他部分在此不作介绍。
六、结束语
本文深入介绍了系统调用表和内存保护方面的知识，并介绍了实现钩子函数的方法，最后对一些重要的内核函数进行了简要的说明。有了内核级钩子，我们不但能够控制、监视其他程序并过滤有关数据，还能达到隐藏Rootkit本身及其它程序的目的。需要说明的是，尽管可以通过内核钩子技术来实现rootkit所需的一些功能，但是，现实中的rootkit通常组合使用多种其它技术，如进程注射、分层驱动过滤等。更多的技术，将在后文中分别加以介绍。
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