Protected Mode

Protected Mode

Почему бы не создать вирус, работающий в защищенном режиме процессора? Действительно, обнаружить такой вирус антивирусной программе будет, мягко говоря, ну очень трудно, если не невозможно.

В качестве горячего примера, реализующего работу в защищенном режиме, уместно привести файловый вирус PM.Wanderer. Это резидентный полиморфный вирус, работающий в защищенном режиме процессоров i386‑Pentium. Для своей работы вирус активно использует документированный интерфейс VCPI (Virtual Control Program Interface) драйвера расширенной памяти EMS (EMM386).

При запуске инфицированной программы вирус пытается "узнать", установлен ли в системе EMS‑драйвер. Если вышеуказанного драйвера в системе нет, то вирус отдает управление программе‑вирусоносителю, завершая при этом свою активность.

Если же драйвер есть, то вирус выполняет последовательный ряд подготовительных действий для выделения памяти под свое тело и переключения процессора в защищенный режим работы с наивысшим уровнем привилегий.

В защищенном режиме вирус пытается контролировать INT21 путем установки двух аппаратных контрольных точек на адреса входа в обработчик прерывания INT 21h и перехода на процедуру перезагрузки компьютера. Помимо прочего, вирус так модифицирует дескрипторную таблицу прерываний, чтобы на прерывания INT 1 (особый случай отладки) и INT 9 (клавиатура) установить собственные дескрипторы обработчиков прерываний. Тем самым достигается тотальный контроль всех нажатий клавиш на клавиатуре и попыток мягкой перезагрузки компьютера.

Результатом вышеописанных действий является копирование вируса в память компьютера и переключение процессора обратно в виртуальный режим работы. Затем вирус освобождает ранее выделенную память DOS в верхних адресах и возвращает управление инфицированной программе.

При заражении файлов вирусный код внедряется в начало СОМ или в середину ЕХЕ‑файла. Код вируса "весит" 3684 байт, но, как правило, инфицированные им файлы имеют приращение длины более 3940 байт. Код вируса содержит текст "WANDERER".

 Исходный код "WANDERER"

.286

.model tiny .code org 100h

; Подготовка к защищенному режиму работы

; Структура дескриптора

desc_struc STRUC

limit dw 0

baseJ dw 0

base_h db 0

access db 0

rsrvdw 0

desc_struc ENDS

ACC_PRESENT equ 10000000b

ACC_CSEG equ 01000000b

ACC_DSEG equ 00010000b

ACC_EXPDOWN equ 00001000b

ACC_CONFORM equ 00000100b

ACC_DATAWR equ 00000010b

DATA_ACC=ACC_PRESENT or ACC_DSEG or ACC_DATAWR

; 10010010b

CODE_ACC=ACC_PRESENT or ACC.CSEG or ACC_CONFORM ;

10011100b

STACK_ACC=ACC_PRESENT or ACC_DSEG or ACC_DATAWR or ACC.EXPDOWN

; 1001011 Ob

;Размеры сегментов

CSEG SIZE=65535

DSEG_SIZE=65535

STACK_SIZE=65535

; Смещения дескрипторов

CS_DESCR=(gdt_cs‑gdt_0)

DS_DESCR=(gdt_ds‑gdt_0)

SS_DESCR=(gdt_ss‑gdt_0)

Константы значений портов

CMOS_PORT equ 070h

STATUS_PORT equ 064h

SHUTDOWN equ 0FEh

A20_PORT equ 0D1h

A20_ON equ 0DFh

A20_OFF equ 0DDh

INT_MASK_PORT equ 021h

KBD_PORT_A equ 060h

start:

; Инициализация данных для перехода в защищенный режим

call init_protected_mode

; Сам переход

call set_protected_mode

; Возврат в реальный режим

call set_real_mode

; Печатаем сообщение "Light General"

mov ah, 09h

lea dx, qw

int 21h

; Выход в DOS

mov ax, 4C00h

int 21h

; Макрокоманда для установки адреса для дескриптора

; в глобальной таблице дескрипторов GDT.

setgdtentry MACRO

mov [desc_struc.base_l][bx], ax

mov [desc_struc.base_h][bx], dl

ENDM

init_protected_mode PROC

mov ax, ds

mov dl, ah

shr dl, 4

shl ax, 4

; Устанавливаем адрес сегмента данных

; в глобальной таблице дескрипторов

mov bx, offset gdt_ds

setgdtentry

add ax, offset gdtr

adc dl, 0

; Останавливаем адрес сегмента GDT в глобальной таблице дескрипторов

mov bx, offset gdt_gdt

setgdtentry

; Вычисляем абсолютный адрес для сегмента кода ;

в соответствии со значением регистра CS

mov ax, cs

mov dl, ah

shr dl, 4

shl ax, 4

; Устанавливаем адрес сегмента кода ;

в глобальной таблице дескрипторов

mov bx, offset gdt_cs

setgdtentry

; Вычисляем абсолютный адрес для сегмента стека ;

в соответствии со значением регистра SS

mov ax, ss

mov dl, ah

shr dl, 4

shl ax, 4

; Устанавливаем адрес сегмента стека ;

в глобальной таблице дескрипторов

mov bx, offset gdt_ss

setgdtentry

; Перехватываем рестарт.

pushds

mov ax, 40h

mov ds, ax

mov word ptr ds:[0067h], offset shutdown_return

mov word ptr ds:[0069h], cs

pop ds

; Запрещаем маскируемые прерывания

cli

in al, INT_MASK_PORT

or al, OFFh

out INT_MASK_PORT, al

mov al, 8Fh

out CMOS_PORT, al

jmp $+2 mov al, 5

out CMOS_PORT+1, al

ret

init_protected_mode ENDP

; Подпрограмма, переводящая процессор в защищенный режим

set_protected_mode PROC

; Открываем адресную линию А20 для доступа свыше 1 Мбайт

call enable_a20

; Сохранение значения регистра SS для реального режима

mov real_ss, ss

; Перевод компилятора Turbo Assembler в улучшенный режим.

; IDEAL – это не команда и не оператор, это директива, влияющая

; только на интерпретацию дальнейших строк листинга

ideal

р286

;Загружаем регистр глобальной таблицы дескрипторов GDTR

lgdt[QWORD gdt_gdt] ; db OFh,01h,16h dw offset gdt_gdt ;

Переводим процессор в защищенный режим

mov ax, 0001h

lmswax ; db OFh,01h,FOh

; Переводим компилятор Turbo Assembler назад в режим MASM

masm

.286

jmp far flush

; db 0EAh

; dw offset flush

; dw CS_DESCR

flush:

; Останавливаем в регистр SS селектор сегмента стека

mov ax, SS_DESCR

mov ss, ax

; Устанавливаем в регистр DS селектор сегмента данных

mov ax, DS_DESCR

mov ds, ax

; Записываем в строку qw символ "L" и выходим из подпрограммы

mov byte ptr ds:[offset qw+2],"L"

ret

set_protected_mode ENDP

; Подпрограмма, возвращающая процессор в реальный режим

set_real_mode PROC

; Сохраняем значение регистра SP для реального режима

mov real_sp, sp

; Выполняем CPU Reset (рестарт процессора)

mov al, SHUT_DOWN

out STATUS_PORT, al

; Ждем, пока процессор перезапустится

wait_reset:

hlt

jmp wait_reset

; C этого места программа выполняется после перезапуска процессора

shutdown_return:

; Устанавливаем регистр DS в соответствии с регистром CS

pushcs

pop ds

; Восстанавливаем указатели на стек

; по ранее сохраненным значениям

mov ss, real_ss

mov sp, real_sp

; Закрываем адресную линию А20

call disable_a20

; Разрешаем немаскируемые прерывания

mov ax, 000dh

out CMOS_PORT, al

; Разрешаем маскируемые прерывания

in al, INT_MASK_PORT

and al, 0

out INT_MASK_PORT, al

sti

ret

set_real_mode ENDP

; Процедура, открывающая адресную линию А20. После открытия

; адресной линии программам будет доступна память свыше 1 Мбайт

enable_a20 PROC

mov al, A20_PORT

out STATUS_PORT, al

mov al, A20_ON

out KBD_PORT_A, al

ret

enable_a20 ENDP

disable_a20 PROC

mov al, A20_PORT

out STATUS_PORT, al

mov al, A20_OFF

out KBD_PORT_A, al

ret

disable_a20 ENDP

; Здесь сохраняется адрес стека

real_sp dw ?

real_ss dw ?

; Эта строка выводится на экран после работы программы ;

Символ "?" заменяется на "L" в защищенном режиме

qw db 13,10,"?ight General",13,10,"$"

; Глобальная таблица дескрипторов. Нулевой дескриптор

; обязательно должен быть "пустым"

GDT_BEG=$

gdtr label WORD

gdt_0 desc_struc <0,0,0,0,0>;

gdt_gdt desc_struc <GDT_SIZE‑10,DATA_ACC,0>

gdt_ds desc_struc <DSEG_SIZE‑10,DATA_ACC,0>

gdt_cs desc_struc <CSEG_SIZE‑10,CODE_ACC,0>

gdt_ss desc_struc <STACK_SIZE‑10,DATA_ACC,0>

GDT_SIZE=($‑GDT_BEG)

END start