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API Hooking 에서 사용되는 각종 방법들에 대한 Tech Map 을 소개하고 간략한 설명을 하겠습니다.

API Hooking 의 기본 소개는 아래 글을 참고해주세요.

참고: API Hooking - 리버싱의 '꽃'



API Hooking Tech Map


아래 그림이 API Hooking 의 모든 기술적 범주를 포함하는 Tech Map 입니다.


<Fig. 1>

위 Tech Map 을 이용하면 그 동안 막연하게만 보였던 API 후킹이 (기술적으로) 단번에 파악됩니다.

API 후킹 작업을 할 때 상황에 맞게 위의 Tech Map 에서 적절한 기법을 골라서 적용하시면 됩니다. (가장 널리 사용되는 기법은 빨간색으로 표시하였습니다.)


[ Method – Object (what) ]

API 후킹 방식(Method)에 대한 대분류 입니다.

API 후킹 방식(Method)는 작업 대상(Object)에 따라서 크게 static 방식dynamic 방식으로 나눌 수 있습니다.

static 방식은 작업 대상(Object)이 ‘파일’이며, dynamic 방식은 작업 대상이 프로세스 ‘메모리’ 입니다.
일반적으로 API 후킹이라고 하면 dynamic 방식을 말하며, 매우 특수한 상황에서 static 방식을 사용할 때도 있습니다.

각각에 대한 설명은 아래의 표에 정리하였습니다.


<Fig. 2>

* static 방식은 여러 가지 단점 때문에 일반적으로 사용하기에 어려운 부분이 많이 있습니다. 다만 특수한 경우에 사용되기도 하므로 여기서는 소개 정도만 하고 넘어갑니다.


[ Location (where) ]

대상의 어느 부분을 공략(조작)해야 하는지에 대한 내용입니다.

일반적으로 3 군데의 공략 위치가 있습니다.

1) IAT

IAT 에 있는 API 주소를 후킹 함수 주소로 변경하는 방법입니다.

장점은 가장 단순하며, 구현 방법이 가장 쉽습니다.

단점으로는 IAT 에 없는데 프로그램에서 사용되는 API 들에 대해서는 후킹할 수 없습니다. (예: DLL 을 동적으로 로딩해서 사용하는 API)

2) Code

프로세스 메모리에 매핑된 시스템 라이브러리(*.dll)에서 API 의 실제 주소를 찾아가 코드를 직접 수정해버리는 방법입니다.

참고로 이 방법이 가장 널리 사용되는 방법이며, 구현에 있어서 아래와 같은 여러 가지 다양한 옵션이 있습니다.
 
- 처음 5 byte 를 JMP XXXXXXXX 명령어로 패치하는 방법
- 함수 일부를 덮어쓰는 방법
- 필요한 부분만 일부 변경하는 방법

3) EAT

DLL 의 EAT(Export Address Table) 에 기록된 API 의 시작 주소를 후킹 함수 주소로 변경하는 방법입니다.

개념은 간단하지만 코드 구현에 있어서 위 2) 번 방법이 더 간단하고 강력하므로 EAT 수정 방법은 잘 사용되지 않습니다.


[ Technique (How) ]

후킹 대상 프로세스 메모리에 침투하여 후킹 함수를 설치하는 구체적 기법(Technique)에 대한 내용입니다.

크게 Debug 와 Injection 기법으로 나눌 수 있으며, Injection 기법은 다시 Code 와 Dll 기법으로 나뉘어 집니다.

A) Debug

대상 프로세스를 디버깅하면서 API 후킹을 하는 방법입니다.

아마 이 말이 무슨 의미인지 이해가 잘 안 되는 분들이 계실 것입니다.
“그게 디버깅이지 무슨 API 후킹이야?” 하고 말이죠.

디버거(Debugger)는 디버깅 당하는 프로세스(Debuggee)에 대한 모든 권한(실행 제어, 메모리 액세스, 기타)을 가지기 때문에, Debuggee 의 프로세스 메모리에 후킹 함수를 자유롭게 설치 할 수 있습니다.

여기서 얘기하는 Debugger 는 일반적인 OllyDbg, Windbg, IDAPro 등이 아니라, 후킹을 위하여 사용자가 직접 제작한 프로그램입니다.
즉, 프로그램 내에서 Debug API 를 이용하여 대상 프로세스에 Attach 하고 (실행이 잠깐 멈춰진 상태에서) 후킹 함수를 설치합니다. 그 후 실행을 재개시키면 완벽한 API Hooking 이 이뤄지는 것입니다. (XP 이상의 시스템에서는 Debuggee 의 종료 없이 Debugger 를 Detach 시킬 수 도 있습니다.)

물론 기존 디버거(OllyDbg, Windbg, IDAPro)에 자동화 스크립트를 사용하여 API 후킹을 자동화 시키는 방법도 있습니다. (특히 Immunity Debugger 같은 경우 강력한 전용 Python 스크립트를 지원하고 있습니다.)

이 방식의 장점은 구현만 완벽하다면 (하나의 프로세스에 대한) 가장 강력한 후킹 방법입니다. API 후킹 뿐만 아니라 필요에 따라서 실행 흐름 까지도 완벽히 제어할 수 있습니다.

따라서 API 후킹 도중이라도 사용자가 Interactive 하게 프로그램의 실행을 멈추고 API 후킹을 추가/수정/제거 등의 작업을 할 수 있습니다. (다른 방식과 가장 큰 차이점입니다.)

단점은 Debugger 에 대한 지식(혹은 자동화 스크립트에 대한 지식)이 필요합니다. 또한 안정적인 동작을 위해서는 많은 테스트가 요구됩니다. 이와 같은 단점들 때문에 (강력함에도 불구하고) 범용적으로는 사용하기는 쉽지 않습니다.

B) Injection

Injection 기법은 해당 프로세스 메모리 영역에 침투하는 기술로써 Injection 대상에 따라 B-1) Code InjectionB-2) DLL Injection 으로 나눌 수 있습니다. 그 중에서 DLL Injection 기법이 가장 널리 사용됩니다.

DLL Injection 기법은 대상 프로세스로 하여금 강제로 사용자가 원하는 DLL file 을 로딩하게 만드는 기술입니다. (DLL Injection 에 대한 자세한 설명은 예전의 제 글을 참고하세요. DLL Injection - 다른 프로세스에 침투하기 (1))

Injection 할 DLL 에 미리 후킹 코드와 설치 코드를 만들고 DllMain() 에서 설치 코드를 호출해 주면 Injection 되는 순간에 API 후킹이 완료됩니다.

Code Injection 기법은 기존 DLL Injection 보다 좀 더 발전된 (복잡한) 기술이며, 주로 악성코드(바이러스, 쉘코드, 기타)에서 많이 사용됩니다. (DLL Injection 은 AV 제품에서 탐지가 잘 되므로, 악성 코드들은 좀 더 탐지하기 어려운 Code Injection 을 많이 시도하고 있습니다.)

Code Injection 기법의 구현방법은 상당히 까다로운 편입니다. 그 이유는 DLL Injection 처럼 완전한 형태의 PE 이미지가 아니라 실행 코드와 데이터만 Injection 된 상태에서 자신이 필요한 API 주소를 직접 구해서 사용해야 하며, 코드 내의 메모리 주소에 접근할 때 잘못된 주소를 액세스 하지 않도록 매우 주의해야 하기 때문입니다.

말로만 설명하면 어렵습니다. 나중에 코드를 보며 직접 실습을 해보도록 하겠습니다.
(직접 해보시면 왜 어렵다고 말씀 드렸는지 느낌이 팍 오실 것입니다.)

[ API ]

Tech Map 에 소개된 방법들을 실제로 구현하기 위해서 사용되는 API 들을 소개합니다.

한번씩 읽어 보시고 향후 실습할 때 사용법에 대해서 자세히 살펴보도록 하겠습니다.

참고로 위에 소개된 API 말고도 OpenProcess(), WriteProcessMemory(), ReadProcessMemory() API 들은 다른 프로세스 메모리에 접근하려고 할 때 항상 사용되는 API 들입니다.


+---+

설명이 많이 길었습니다.
다소 지루하시더라도 세부 기술 설명에 앞서 이러한 이론적인 설명은 꼭 필요합니다.

위와 같이 Tech Map 으로 전체 기술에 대해 이론적으로 잘 정리해 두면 기술에 대해서 더 잘 이해할 수 있고, 실전에서 (상황에 맞게) API Hooking 을 적용하기 쉬워집니다.

다음 번 포스트에서는 위 방법을 하나씩 실습해 보도록 하겠습니다. (static 방법에 대한 설명은 생략하겠습니다.) 각 경우에 대한 실습을 진행하면서 그때그때 필요한 설명은 자세히 추가하겠습니다.




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앞에서 DLL Injection 의 개념에 대해서 알아보았고 CreateRemoteThread() API 를 이용하여 DLL Injection 을 실제로 구현 해보았습니다.

이번에는 DLL Injection 의 또 다른 구현 방법들에 대해서 알아보도록 하겠습니다.




AppInit_DLLs


Windows 운영체제에서 기본으로 제공하는 레지스트리 키 중에서 AppInit_DLLs 란 것이 있습니다.

HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\Windows NT\CurrentVersion\Windows
  AppInit_DLLs


<Fig. 1>

AppInit_DLLs 값에 인젝션을 원하는 DLL 경로를 써준 후 재부팅하면, 이후 Windows 운영체제는 재부팅하면서 실행되는 모든 프로세스에 해당 DLL 을 인젝션 시켜줍니다. 너무 간단하면서도 너무 강력한 기능이지요.

간단한 실습을 해보겠습니다. 일단 아래 myhack2.cpp 소스를 보시죠.

// myhack2.cpp

#include "windows.h"

#define DEF_CMD  "c:\\Program Files\\Internet Explorer\\iexplore.exe"
#define DEF_ADDR "www.naver.com"
#define DEF_DST_PROC "notepad.exe"

BOOL WINAPI DllMain(HINSTANCE hinstDLL, DWORD fdwReason, LPVOID lpvReserved)
{
    char szCmd[MAX_PATH]  = {0,};
    char szPath[MAX_PATH] = {0,};
    char *szProcess = NULL;
    STARTUPINFO si = {0,};
    PROCESS_INFORMATION pi = {0,};

    si.cb = sizeof(STARTUPINFO);
    si.dwFlags = STARTF_USESHOWWINDOW;
    si.wShowWindow = SW_HIDE;

    switch( fdwReason )
    {
        case DLL_PROCESS_ATTACH :
            if( !GetModuleFileName( NULL, szPath, MAX_PATH ) )
                break;
   
            if( !(szProcess = strrchr(szPath, '\\')) )
                break;

            szProcess++;
            if( stricmp(szProcess, DEF_DST_PROC) )
                break;

            wsprintf(szCmd, "%s %s", DEF_CMD, DEF_ADDR);
            if( !CreateProcess(NULL, (LPTSTR)(LPCTSTR)szCmd,
                               NULL, NULL, FALSE, 
                               NORMAL_PRIORITY_CLASS,
                               NULL, NULL, &si, &pi) )
                break;

            if( pi.hProcess != NULL )
                CloseHandle(pi.hProcess);

            break;
    }
  
    return TRUE;
}

소스 코드 내용은 간단합니다.
현재 자신을 로딩한 프로세스 이름이 "notepad" 라면 IE(Internet Explorer) 를 숨김모드로 실행시켜 Naver 사이트에 접속하게 됩니다. 목적에 따라서 다양한 업무를 수행할 수 있겠죠?

차례대로 따라해보겠습니다.

#1. 파일 복사

myhack2.dll


첨부된 파일을 적절한 위치에 복사합니다. (제 경우엔 C:\work\myhack2.dll)

#2. 레지스트리 값(AppInit_DLLs) 입력

regedit.exe 를 실행하여 아래와 같이 입력합니다. (myhack2.dll 의 전체경로를 입력해주세요.)

HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\Windows NT\CurrentVersion\Windows

<Fig. 2>

#3. 재부팅

재부팅이 완료되었으면 Process Explorer 를 이용해서 과연 myhack.dll 이 모든 프로세스에 인젝션 되었는지 확인해 보겠습니다.


<Fig. 3>

myhack2.dll 이 모든 프로세스에 성공적으로 인젝션 되었습니다.
인젝션된 myhack2.dll 은 아무 동작을 하고 있지 않습니다. (notepad 프로세스만 대상으로 한다는 걸 기억하세요.)

notepad 를 실행하면 아래 그림과 같이 IE 가 (숨김 속성으로) 실행되는걸 확인할 수 있습니다.


<Fig. 4>


* 주의!
AppInit_DLLs 레지스트리 키는 너무나 강력해서 모든 프로세스에 DLL 을 인젝션 시켜버립니다.
만약 인젝션되는 DLL 에 문제(버그)가 있다면 자칫 Windows 부팅이 안되는 상황이 발생할 수 있습니다.
이 경우 Window Preinstalled Environment 부팅 CD (예:BartPE)가 없다면 복구할 수 없습니다.
따라서 AppInit_Dlls 를 사용할 때는 사전에 철저한 테스트가 필요합니다.




SetWindowsHookEx() - message hook


SetWindowsHookEx() API 를 이용하여 메시지 훅을 설치하면 OS 에서 hook procedure 를 담고 있는 DLL 을 (윈도우를 가진) 프로세스에 강제로 인젝션 시켜줍니다.

이 또한 DLL Injection 의 한 기법입니다.

자세한 설명은 제 글을 참고하시기 바랍니다.

- Windows Message Hooking (윈도우 메시지 후킹)


다음번에는 실행파일의 PE Header 정보를 조작하여 원하는 DLL 파일을 로딩시키는 방법에 대해서 알아보겠습니다. (엄밀히 말하면 DLL Injection 이라고 할 수 는 없습니다만, 리버싱에서 즐겨 사용되는 방법이기에 같이 소개합니다.)


Dll Injection - 다른 프로세스에 침투하기 (4)


ReverseCore


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DLL Injection 구현 방법


몇 가지 구현 방법이 있습니다.

그 중에서 가장 유명한 방법이 CreateRemoteThread() API 를 이용하는 방법입니다.

이 방법은 윈도우즈 프로그래밍 서적의 바이블인 Jeffrey Richter Programming Applications for Microsoft Windows 에 소개된 내용입니다.

일단 소스 코드를 보겠습니다. (엔지니어에게는 백 마디 설명 보다는 역시 소스 코드를 한번 보는게 낫죠.)

먼저 Injection 시킬 myhack.dll 소스 코드입니다.

myhack.cpp


// myhack.cpp

#include "stdio.h"
#include "windows.h"

#pragma comment(lib, "urlmon.lib")

#define DEF_NAVER_ADDR ("http://www.naver.com/index.html")
#define DEF_INDEX_PATH ("c:\\index.html")

DWORD WINAPI ThreadProc(LPVOID lParam)
{
    URLDownloadToFile(NULL, DEF_NAVER_ADDR, DEF_INDEX_PATH, 0, NULL);
    return 0;
}

BOOL WINAPI DllMain(HINSTANCE hinstDLL, DWORD fdwReason, LPVOID lpvReserved)
{
    HANDLE hThread = NULL;

    switch( fdwReason )
    {
        case DLL_PROCESS_ATTACH :
            hThread = CreateThread(NULL, 0, ThreadProc, NULL, 0, NULL);
            CloseHandle(hThread);
            break;
    }
  
    return TRUE;
}

아주 간단한 코드입니다.

DllMain() 을 보시면 DLL 이 로딩(DLL_PROCESS_ATTACH)될 때 스레드(ThreadProc)를 실행합니다.

ThreadProc() 의 내용은 urlmon.dll 의 URLDownloadToFile() 함수를 실행시켜서 네이버 초기화면(index.html)을 다운받습니다.

프로세스에 DLL Injection 이 발생하면 해당 DLL 의 DllMain() 함수가 호출된다고 이전 포스트에서 설명드렸습니다. 따라서 notepad.exe 프로세스에 myhack.dll 이 Injection 되면 결국 URLDownloadToFile() 함수가 실행될 것입니다.

* DLLMain() 에서 직접 URLDownloadToFile() 을 호출하면 간혹 hang 이 걸리는 경우가 있어서, 별도의 스레드를 생성하여 호출하도록 프로그래밍 하였습니다.



이제 myhack.dll 을 notepad.exe 프로세스에 Injection 시켜줄 프로그램(InjectDll.exe)의 소스코드를 보시겠습니다.

InjectDll.cpp


// InjectDll.exe

#include "stdio.h"

#include "windows.h"
#include "tlhelp32.h"

#define DEF_PROC_NAME ("notepad.exe")
#define DEF_DLL_PATH ("c:\\myhack.dll")

DWORD FindProcessID(LPCTSTR szProcessName);
BOOL InjectDll(DWORD dwPID, LPCTSTR szDllName);

int main(int argc, char* argv[])
{
    DWORD dwPID = 0xFFFFFFFF;
 
    // find process
    dwPID = FindProcessID(DEF_PROC_NAME);
    if( dwPID == 0xFFFFFFFF )
    {
        printf("There is no <%s> process!\n", DEF_PROC_NAME);
        return 1;
    }

    // inject dll
    InjectDll(dwPID, DEF_DLL_PATH); 

    return 0;
}

DWORD FindProcessID(LPCTSTR szProcessName)
{
    DWORD dwPID = 0xFFFFFFFF;
    HANDLE hSnapShot = INVALID_HANDLE_VALUE;
    PROCESSENTRY32 pe;

    // Get the snapshot of the system
    pe.dwSize = sizeof( PROCESSENTRY32 );
    hSnapShot = CreateToolhelp32Snapshot( TH32CS_SNAPALL, NULL );

    // find process
    Process32First(hSnapShot, &pe);
    do
    {
        if(!_stricmp(szProcessName, pe.szExeFile))
        {
            dwPID = pe.th32ProcessID;
            break;
        }
    }
    while(Process32Next(hSnapShot, &pe));

    CloseHandle(hSnapShot);

    return dwPID;
}

BOOL InjectDll(DWORD dwPID, LPCTSTR szDllName)
{
    HANDLE hProcess, hThread;
    HMODULE hMod;
    LPVOID pRemoteBuf;
    DWORD dwBufSize = lstrlen(szDllName) + 1;
    LPTHREAD_START_ROUTINE pThreadProc;

    // #1. dwPID 를 이용하여 대상 프로세스(notepad.exe)의 HANDLE을 구함
    if ( !(hProcess = OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS, FALSE, dwPID)) )
        return FALSE;

    // #2. 대상 프로세스(notepad.exe) 메모리에 szDllName 크기만큼 메모리를 할당
    pRemoteBuf = VirtualAllocEx(hProcess, NULL, dwBufSize, MEM_COMMIT, PAGE_READWRITE);

    // #3. 할당 받은 메모리에 myhack.dll 경로("c:\\myhack.dll")를 씀
    WriteProcessMemory(hProcess, pRemoteBuf, (LPVOID)szDllName, dwBufSize, NULL);

    // #4. LoadLibraryA() API 주소를 구함
    hMod = GetModuleHandle("kernel32.dll");
    pThreadProc = (LPTHREAD_START_ROUTINE)GetProcAddress(hMod, "LoadLibraryA");

    // #5. notepad.exe 프로세스에 스레드를 실행
    hThread = CreateRemoteThread(hProcess, NULL, 0, pThreadProc, pRemoteBuf, 0, NULL);
    WaitForSingleObject(hThread, INFINITE); 

    CloseHandle(hThread);
    CloseHandle(hProcess);

    return TRUE;
}

역시 코드가 간결합니다. (편의상 예외처리, 리턴값 체크 등의 코드는 생략하였습니다.)

main() 함수에서는 2개의 서브 함수를 호출하고 있습니다.

FindProcessID(DEF_PROC_NAME) 함수는 프로세스 이름으로 PID(Process ID) 를 구해주는 함수입니다. (설명은 생략합니다.) 그리고 InjectDll(dwPID, DEF_DLL_PATH) 함수가 바로 DLL Injection 을 해주는 핵심 함수입니다.

InjectDll() 함수를 자세히 살펴보겠습니다.

InjectDll() 함수는 대상 프로세스(notepad.exe)로 하여금 스스로 LoadLibrary("myhack.dll") API 를 호출하도록 명령하는 기능을 가지고 있습니다.

#1. 대상 프로세스 핸들 구하기

hProcess = OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS, FALSE, dwPID))

OpenProcess() API 를 이용해서 notepad.exe 의 프로세스 핸들을 구합니다. (이때 미리 구해놓은 PID 를 사용함)
이 프로세스 핸들(hProcess)을 이용해서 해당 프로세스(notepad.exe)를 제어할 수 있습니다.

#2-3. 대상 프로세스 메모리에 Injection 시킬 DLL 경로를 써주기

pRemoteBuf = VirtualAllocEx(hProcess, NULL, dwBufSize, MEM_COMMIT, PAGE_READWRITE);

대상 프로세스(notepad.exe)에게 로딩할 DLL 파일의 경로(문자열)를 알려줘야 합니다.
아무 메모리 공간에 쓸 수 없으므로 VirtualAllocEx() API 를 이용하여 대상 프로세스(notepad.exe) 메모리 공간에 버퍼를 할당합니다. 버퍼 크기는 DLL 경로 문자열 길이(NULL 포함)입니다. 

* 주의! 
VirtualAllocEx() 함수의 리턴값(pRemoteBuf)은 할당된 버퍼 주소입니다. 이 주소는 내 프로세스(Inject.exe)의 메모리 주소가 아니라 hProcess 핸들이 가리키는 대상 프로세스(notepad.exe)의 메모리 주소라는것을 꼭 기억하시기 바랍니다.


WriteProcessMemory(hProcess, pRemoteBuf, (LPVOID)szDllName, dwBufSize, NULL);

할당 받은 버퍼 주소(pRemoteBuf)에 WriteProcessMemory() API 를 이용하여 DLL 경로 문자열("C:\\myhack.dll")을 써줍니다.

이로써 대상 프로세스(notepad.exe) 메모리 공간에 Injection 시킬 DLL 파일의 경로가 생겼습니다.

* 참고
Win32 프로그래밍을 처음 배울 때 분명 다른 프로세스의 메모리에 읽고 쓰는 일이 어렵다고(혹은 불가능하다고) 배웠습니다. 하지만 실제로는 다른 프로세스의 메모리 공간에 접근을 못하면 운영체제도 답답해 집니다. (예를 들어 다른 프로세스 메모리에 접근 할 수 없다면 디버거 제작이 불가능해지지요.) 그래서 Windows 운영체제는 Debug API 를 제공하여 다른 프로세스 메모리 공간에 접근 할 수 있도록 하였습니다. 대표적인 Debug API 가 바로 위에서 소개해 드린 VirtualAllocEx(), VirtualFreeEx(), WriteProcessMemory(), ReadProcessMemory() 등이 있습니다.

#4. LoadLibraryA() API 주소를 구하기

hMod = GetModuleHandle("kernel32.dll");
pThreadProc = (LPTHREAD_START_ROUTINE)GetProcAddress(hMod, "LoadLibraryA");


LoadLibrary() API 를 호출시키기 위해 그 주소가 필요합니다.
(LoadLibraryA() 는 LoadLibrary() 의 ASCII 문자열 버전입니다.)

위 코드의 의미를 잘 생각해봐야 합니다.
우리는 분명 notepad.exe 에 로딩된 kernel32.dll 의 LoadLibraryA() API 의 시작 주소를 알아내야 합니다.
하지만 위 코드는 InjectDll.exe 에 로딩된 kernel32.dll 의 LoadLibraryA() API 의 시작 주소를 얻어내고 있습니다.

notepad.exe 에 로딩된 kernel32.dll 과 InjectDll.exe 에 로딩된 kernel32.dll 의 메모리 시작 위치(ImageBase)가 동일 하다면 위 코드는 문제가 없습니다.

일반적인 DLL 파일의 ImageBase 는 0x10000000 으로 설정되기 때문에 a.dll 과 b.dll 을 차례대로 로딩하면 a.dll 은 정상적으로 0x1000000 주소에 로딩이 되겠지만 b.dll 은 자신이 원하는 0x10000000 주소에 로딩되지 못하고 다른 비어 있는 주소 공간에 로딩됩니다. 즉, DLL Relocation 이 발생하는 것입니다. (a.dll 이 같은 주소에 이미 로딩되어 있기 때문입니다.)

만약 kernel32.dll 이 프로세스마다 다른 주소에 로딩된다면 위 코드는 잘못된 것입니다.
하지만 실제 Winodows 운영체제에서 kernel32.dll 은 프로세스마다 같은 주소에 로딩됩니다.

어째서 그런걸까요?

PE View 를 통해서 Windows 운영체제의 핵심 DLL 파일들의 ImageBase 값을 조사해 봤습니다.
(Windows XP SP3 KOR 버전입니다. Windows 업데이트 상태에 따라서 아래 값들은 달라질 수 있습니다.)

DLL file        ImageBase       SizeOfImage
--------------------------------------------
msvcrt.dll      77BC0000        00058000
user32.dll      77CF0000        00090000
gdi32.dll       77E20000        00049000
advapi32.dll    77F50000        000A8000
kernel32.dll    7C7D0000        00130000
shell32.dll     7D5A0000        007FD000
...


Microsoft 에서 친절하게 OS 핵심 DLL 파일들의 ImageBase 값을 이쁘게 정리해놨습니다.
즉, 자신들끼리 절대로 겹치지 않고 따라서 DLL Relocation 이 발생하지 않습니다.

Dll Injection 기법은 위와같이 OS 핵심 DLL 들은 자신만의 고유한 주소에 로딩된는 것을 보장해주는 Windows 특성을 이용한 것입니다. (이 특성이 Windows 보안 취약점으로 이용되기도 합니다.)

따라서 InjectDll.exe 프로세스에 import 된 LoadLibraryA() 주소와 notepad.exe 프로세스에 import 된 LoadLibraryA() 주소는 동일합니다.

* 참고!
모든 Windows 프로세스는 kernel32.dll 을 로딩합니다.
PE Header 를 조작하여 IAT 에서 kernel32.dll 항목을 제거해버려도 loader 가 강제로 kernel32.dll 을 로딩시켜버립니다. (XP 부터 해당됨. 2000 에서는 실행불가.)


#5. 대상 프로세스에 스레드를 실행 시킴

모든 준비는 끝났고 마지막으로 notepad.exe 로 하여금 LoadLibraryA() API 를 호출하도록 명령만 내리면 됩니다. 하지만 Windows 에서는 그런 API 를 제공하지 않습니다.

그래서 편법(?)으로 CreateRemoteThread() API 를 사용합니다.
(편법이라기 보다는 DLL Injection 의 정석이라고 말 할 수 있지요.)

CreateRemoteThread() API 는 다른 프로세스에게 스레드를 실행시켜주는 함수입니다.

HANDLE WINAPI CreateRemoteThread(
  __in   HANDLE                   hProcess,             // 프로세스 핸들
  __in   LPSECURITY_ATTRIBUTES    lpThreadAttributes,
  __in   SIZE_T                   dwStackSize,
  __in   LPTHREAD_START_ROUTINE   lpStartAddress,       // 스레드 함수 주소
  __in   LPVOID                   lpParameter,          // 스레드 파라미터 주소

  __in   DWORD                    dwCreationFlags,
  __out  LPDWORD                  lpThreadId
);


첫번째 파라미터인 hProcess 만 빼면 일반적으로 사용되는 CreateThread() 함수와 다 똑같습니다.

hProcess 파라미터가 바로 스레드를 실행시킬 프로세스의 핸들입니다.
lpStartAddress 와 lpParameter 파라미터는 각각 스레드 함수 주소와 스레드 파라미터 주소입니다.
중요한건 이 주소들이 대상 프로세스의 가상 메모리 공간의 주소이어야 한다는 것입니다. (그래야 그 프로세스에서 인식을 할 수 있겠죠.)

좀 어리둥절 하시죠?
다른 프로세스에 DLL 을 injection 시키는데 스레드가 무슨 상관일까요?

스레드 함수 ThreadProc() 과 LoadLibrary() API 를 보시면 힌트를 얻을 수 있습니다.

DWORD WINAPI ThreadProc(
  __in  LPVOID           lpParameter
);

HMODULE WINAPI LoadLibrary(
  __in  LPCTSTR          lpFileName
);


두 함수 모두 4 byte 파라미터를 받고, 4 byte 값을 리턴하지요.
바로 여기서 아이디어를 얻은 것입니다.

CreateRemoteThread() 를 호출해서 4 번째 파라미터 lpStartAddress 에 "LoadLibrary() 주소"를 주고, 5 번째 파라미터 lpParameter 에 원하는 "DLL 의 경로" 문자열을 주면 됩니다. (반드시 대상 프로세스의 가상 메모리 공간에의 주소이여야 합니다.)

우린 이미 위에서 다 준비해놨지요. 편안하게 호출해주면 됩니다.

hThread = CreateRemoteThread(hProcess, NULL, 0, pThreadProc, pRemoteBuf, 0, NULL);

  pThreadProc = notepad.exe 의 LoadLibraryA() 주소
  pRemoteBuf = notepad.exe 의 "c:\\myhack.dll" 문자열 주소


CreateRemoteThread() 는 스레드를 생성하는 것이 아니라 실제로는 LoadLibraryA() 를 호출 시키는 것입니다.



+---+

CreateRemoteThread() 를 이용한 Dll Injection 기법에 대한 설명을 마치겠습니다.

처음에는 잘 이해가 되지 않을 수 있습니다. 설명을 다시 차근차근 읽어보시고 직접 실습해 보세요.

다음 번에는 다른 Dll Injection 기법들과 한번 Injection 된 Dll 을 꺼내는 (Ejection) 방법에 대해서 설명드리도록 하겠습니다.


Dll Injection - 다른 프로세스에 침투하기 (3)


ReverseCore

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DLL Injection 에 대해서 자세히 알아보겠습니다.

DLL Injection 기법은 다른 프로세스에 침투하는 가장 쉽고 강력한 방법입니다.



DLL Injection 이란?


다른 프로세스에 특정 DLL 파일을 강제로 삽입시키는 것입니다.

더 정확히 표현하면 다른 프로세스에게 LoadLibrary() API 를 호출하도록 명령하여 내가 원하는 DLL 을 loading 시키는 것입니다.

따라서 DLL Injection 이 일반적인 DLL loading 과 다른점은 loading 대상이 되는 프로세스가 내 자신이냐 아니면 다른 프로세스냐 하는 것입니다.

아래 그림을 봐주세요.


<Fig. 1>

notepad 프로세스에 myhack.dll 을 강제로 삽입시켰습니다.
(원래 notepad 는 myhack.dll 을 로딩하지 않습니다.)

notepad 프로세스에 로딩된 myhack.dll 은 notepad 프로세스 메모리에 대한 (정당한) 접근권한이 생겼기 때문에 사용자가 원하는 어떤 일이라도 수행할 수 있습니다. (예: notepad 에 통신기능을 추가하여 메신저나 텍스트 웹브라우저 등으로 바꿔버릴 수도 있습니다.)



DLL Injection 사용 목적


LoadLibrary() API 를 이용해서 어떤 DLL 을 로딩시키면 해당 DLL 의 DllMain() 함수가 실행됩니다.

DLL Injection 의 동작원리는 외부에서 다른 프로세스로 하여금 LoadLibrary() API 를 호출하도록 만드는 것이기 때문에 (일반적인 DLL loading 과 마찬가지로) 강제 삽입된 DLL 의 DllMain() 함수가 실행됩니다.

또한 삽입된 DLL 은 해당 프로세스의 메모리에 대한 접근권한을 갖기 때문에 사용자가 원하는 다양한 일(버그 패치, 기능 추가, 기타)을 수행 할 수 있습니다.

그런데 문제는 대부분 악의적인 용도로 사용된다는 것입니다.

- 악성 코드

정상적인 프로세스(winlogon.exe, services.exe, svchost.exe, explorer.exe, etc)에 몰래 숨어들어가 악의적인 짓들을 합니다. 다른 악성 파일을 다운받거나, 몰래 백도어를 열어두고 외부에서 접속하거나, 키로깅 등의 나쁜짓을 하는 것이죠.

정상 프로세스 내부에서 벌어지는 일이라서 일반적인 PC 사용자들은 눈치채기 어렵습니다.
만약 explorer.exe 가 80 포트로 어떤 사이트에 접속시도를 한다고 생각해보세요.
일반인들은 그냥 정상 프로세스의 정상적인 동작으로 생각하기 쉽습니다.

- 유해 프로그램, 사이트 차단 프로그램

부모님들께서 아이들의 건전한 PC 사용을 위해 설치하는 '프로세스 차단 프로그램' 등이 있습니다.
주로 게임 프로그램과 성인 사이트 접속 등을 방지하는 역할을 하지요.

아이들 입장에서야 원수(?)같은 프로그램이라서 미친듯이 해당 프로세스를 종료하려 듭니다.
DLL Injection 기법으로 정상 프로세스에 살짝 숨어들어간다면 들키지도 않고, 프로세스 강제 종료에도 안전하게 됩니다. (Windows 핵심 프로세스를 종료하면 시스템이 같이 종료되기 때문에 결국 '차단' 하려는 목적을 달성하는 셈이지요.)

- 기능 개선 및 (버그) 패치 

만약 어떤 프로그램의 소스 코드가 없거나 수정이 여의치 않을 때 DLL Injection 을 사용하여 전혀 새로운 기능을 추가하거나 (PlugIn 개념) 문제가 있는 코드, 데이타를 수정할 수 있습니다.
일단 프로세스 메모리에 침투한 DLL 은 해당 프로세스의 메모리에 자유롭게 접근 할 수 있기 때문에 코드, 데이타를 고칠 수 있습니다.
저도 예전에 인터넷에서 다운받은 헥사 에디터에 버그가 있길래 DLL Injection 기법을 이용해서 해당 버그 코드를 간단히 패치해서 사용한 적이 있습니다. (그냥 다른 헥사 에디터를 다운 받아도 써도 되지만 고쳐 쓰고 싶은 마음에... ^^)

- API Hooking

다음번에 설명드릴 주제인데요, API Hooking 에 DLL Injection 기법이 많이 사용됩니다.
정상적인 API 호출을 중간에서 후킹하여 제가 원하는 기능을 추가 (혹은 기존 기능을 제거)하는 목적으로 사용됩니다.

이 역시 삽입된 DLL 은 해당 프로세스의 메모리에 대한 접근 권한을 가지고 있다는 특성을 잘 활용한 것입니다.



DLL Injection 간단 실습


notepad.exe 프로세스에 myhack.dll 을 injection 시키도록 하겠습니다.
=> myhack.dll 은 www.naver.com/index.html 을 다운받도록 프로그래밍 하였습니다.

myhack.dll

InjectDll.exe


1) InjectDll.exe 와 myhack.dll 을 다운받아 C:\ 에 복사합니다.
2) 메모장(notepad.exe) 을 실행합니다.
3) InjectDll.exe 를 실행합니다.

Process Explorer 를 이용하여 notepad.exe 프로세스에 Injection 된 myhack.dll 을 확인해 보겠습니다.


<Fig. 2>

notepad.exe 프로세스 메모리 공간에 myhack.dll 이 들어와 있는게 보이시죠?

C:\index.html (네이버 초기화면 html) 파일이 정상적으로 생겼는지 볼까요?


<Fig. 3>

index.html 파일을 메모장으로 열어보겠습니다.


<Fig. 4>

정상적으로 notepad.exe 프로세스에 myhack.dll 이 Injection 되어 http://www.naver.com/index.html 파일을 받아왔습니다.

이와 같이 다른 프로세스에 침투하여 원하는 동작을 마음껏 수행할 수 있는 Dll Injection 기법의 원리와 구현 방법에 대해서 알아보겠습니다.


Dll Injection - 다른 프로세스에 침투하기 (2)


ReverseCore

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