Текст книги "Создаем вирус и антивирус"

– Наличие в начале программы последовательности команд подобного типа крайне подозрительно:

Start:

call Metka

Metka: pop <r>

– Наличие в начале файла строк типа «PkLite», «LZ91»или «diet» подразумевает обработку программы соответствующим упаковщиком; если начало программы не содержит последовательности команд, характерных для упаковщика, не исключен факт ее заражения.

– Программы, написанные на языках высокого уровня, часто содержат в своем начале сегмент кода, затем сегмент данных. Наличие еще одного сегмента кода, располагающегося в конце файла программы, весьма подозрительно.

– Подозрение вызывают расположенные в начале программы, написанной на языке высокого уровня, фрагменты видоизменения собственного кода, вызовы DOS– или BIOS-прерываний и прочее. Желательно визуально помнить характерные начала программ, скомпилированных в той или иной системе программирования (например, начала программ, написанных на Turbo Pascal, содержат большое количество дальних вызовов подпрограмм call xxxx: xxxx).

– Наконец, о наличии вируса могут свидетельствовать «посторонние» строки типа «Eddie lives.» внутри файла.

7. Ловля вируса «на живца». Итак, допустим, что наличие вируса в системе доказано одним из предложенных выше методов, и зараженные вирусом объекты определены. Теперь можно начать изучение вируса и, вслед за этим, попытаться удалить его с машины. Желательно послать образец вируса профессиональным вирусологам. А для этого необходимо выделить вирус в чистом виде.

а) Выделение загрузочного вируса. Как уже говорилось выше, если вирус заразил винчестер, необходимо при помощи программы DiskEditor сохранить в файле образ зараженного объекта (например, сектора 0/0/1 или всей нулевой дорожки). Но, как известно, загрузочные вирусы только «живут» в системных областях винчестера, размножаются же они, заражая системные области дискет. Поэтому смотрим на лицевую панель компьютера. Если в наличии дисководы обоих типов (3.5" и 5.25"), то придется отформатировать 4 дискеты на 4 стандартных формата: 360Кбайт, 720Кбайт, 1.2Мбайт и 1.44Мбайт. Затем при помощи программы DiskEditor внимательно рассмотрим и постараемся запомнить внешний вид boot-секторов этих дискет (0/0/1), хотя бы первые байты (естественно, все это делается на чистой машине). Вставляем не защищенные от записи дискеты по очереди в дисководы «больной» машины и (обязательно) обращаемся к ним: пытаемся прочитать каталог, записать, прочитать и удалить какие-либо файлы. Наконец, на чистой машине при помощи DiskEditor вновь просматриваем сектор 0/0/1. Если на какой-либо дискете он изменился, при помощи того же DiskEditor снимаем образ всей дискеты в файл. Вирус пойман. Можно упаковать файл каким-нибудь архиватором и послать его вирусологу. Некоторые хитрые вирусы хранят свое тело на дополнительной, специально отформатированной дорожке, так называемом инженерном цилиндре дискеты. В этом случае без пакета копирования ключевых дискет типа fda, teledisk или copymaster не обойтись.

б) Выделение резидентного вируса. Как известно, резидентный вирус постоянно находится в памяти ПЭВМ, выбирая жертву для заражения. Наиболее часто в качестве жертв выступают запускаемые программы. Однако файлы программ могут заражаться при открытии, копировании на дискету или с нее (вирус OneHalf), во время поиска при помощи DOS-функций FindFirst или FindNext. Необходимо подобрать подходящего претендента на «контрольное» заражение – небольшую программу простой структуры, приманку. Некоторые вирусы пытаются распознать приманку и отказываются от ее заражения. Не подходят для таких целей слишком короткие программы или такие, большая часть которых состоит из повторяющихся байт (например, 90h – код команды NOP). В качестве приманки с большим успехом можно использовать программы test.com и testxxe. Вот их исходные тексты на языке Assembler.

test.com

cseg segment

assume cs:cseg, ds:cseg, ss:cseg

org 100h

Start:

db 1249 dup (0FAh,90h,0FBh,0F8h)

mov ah,4Ch

int 21h

cseg ends

End Start

test.exe

cseg segment

assume cs:cseg, ds:cseg

Start:

db 1000 dup (0FAh,90h,0FBh,0F8h)

mov ah,4Ch

int 21h

cseg ends

sseg segment stack

assume ss:sseg

db 118 dup (0FAh,90h,0FBh,0F8h)

sseg ends

End Start

Скопируем приманки на зараженную машину. Выполним над ними как можно больше операций: запустим, скопируем в другое место винчестера и на дискету, переместим, просмотрим их в NC и DOS (командой dir). При этом желательно несколько раз поменять системное время и дату, потому что вирусы нередко активны не каждый день и не круглые сутки. Чтобы исключить Stealth-эффект, загрузимся с чистой дискеты и рассмотрим внимательно эти файлы. Как правило, достаточно бывает проконтролировать размер файлов и просмотреть их код при помощи F3 – наличие вируса определить несложно.

в) Выделение нерезидентного файла. Самый неприятный случай. Помимо того, что вирус нередко привередничает, распознавая приманку, и по-прежнему отказывается работать «без выходных и отпусков», так еще и заражаемость программ сильно зависит от их расположения на винчестере. Одни нерезидентные вирусы заражают только в текущем каталоге, другие – только в подкаталогах 1-го уровня, третьи – в каталогах, указанных в строке path системной среды (Vienna), четвертые – вообще во всех каталогах винчестера. Поэтому воспользуемся программой типа rt, чтобы скопировать приманки во все каталоги диска (запускаем из корневого каталога):

rt copy a:test.* .

Точка «.» в конце – символ текущего каталога. Потом их можно будет удалить:

rt del test.*

Теперь выбираем заведомо зараженную программу и запускаем ее N раз, постоянно изменяя время и дату. Проконтролировать изменение длины поможет та же программа rt:

rt dir test.* >test.txt

Получаем файл test.txt, содержащий список файлов test.* с указанием их длины. Выбираем тот файл приманки, который изменил длину. Вот вирус и пойман.

Как исследовать алгоритм работы вируса

Ситуация, когда компьютер оказался заражен неизвестным вирусом, встречается не очень часто, но полностью сбрасывать со счетов такую возможность нельзя. Выше рассматривались способы обнаружения вируса и выделения его в чистом виде. Сейчас переходим к исследованию алгоритма работы файловых вирусов для успешной борьбы с ними.

1. Прежде чем перейти к рассмотрению этого вопроса, вспомним некоторые принципы функционирования MS DOS.

Структура COM– и EXE-программ. Вообще говоря, следует отличать СОМ– и ЕХЕ-программы от СОМ– и ЕХЕ-файлов. Дело в том, что в настоящее время расширение СОМ или ЕХЕ является просто признаком (кстати, необязательным) запускаемой программы. Способ загрузки программы в память и ее запуска определяется операционной системой по внутреннему формату программы. Этот факт часто не учитывали авторы первых вирусов, что приводило к уничтожению некоторых программ вместо их заражения.

СОМ-программа представляет собой часть кода и данных, которая начинается с исполняемой команды и занимает не более 64Кбайт. Например, такую структуру имеет командный процессор СОМ– МАND.СОМ операционной системы MSDOS до версии 6.22 включительно.

Структура ЕХЕ-программы гораздо сложнее. В начале файла ЕХЕ-программы располагается заголовок (см. приложение). Поля ReloCS и ExeIP определяют расположение точки входа в программу, поля ExeSP и ReloSS – расположение стека, поля PartPag и PageCnt – размер корневого сегмента программы. Размер некоторых программ, вычисленный по полям PartPag и PageCnt, может не совпадать с реальным размером файла. Такие программы называются «сегментированными» или «содержащими внутренние оверлеи». Опытные авторы вирусов избегают заражать такие программы. После заголовка может размещаться специальная таблица, точное место расположения которой определяется полем TablOff, а размер – полем ReloCnt. В этой таблице хранятся адреса тех слов в коде программы, которые модифицируются операционной системой во время загрузки программы. Например, просматривая файл программы при помощи утилиты HackerView, можно видеть команду call 0000:1234h. В процессе загрузки программы MS-DOS подставит вместо нулей нужный сегментный адрес, и все будет работать корректно. Кстати, если в поле TablOff указано число 40h или больше, то, скорее всего, это программа в формате Windows. Подобный формат имеет, например, командный процессор Windows 95 COMMAND.COM. Несмотря на свое расширение, он имеет в начале знаменитые символы «MZ» и длину 95 Кбайт.

2. Приступаем к исследованию конкретного файлового вируса и разработке алгоритма его лечения. В качестве жертвы «показательного вскрытия» возьмем широко известный в начале 90-х годов вирус SVC-1740. Выбор определился следующими обстоятельствами:

– это очень простой вирус с четкой структурой;

– он не содержит деструктивных функций;

– не содержит грубых ошибок в алгоритме;

– он стандартно заражает СОМ– и ЕХЕ-программы.

Запустив SVC вирус на своей машине, можно наблюдать следующие его проявления.

а) В MS-DOS успели заразиться файлы ARCVIEW.EXE, HIEW.EXE и LEX.EXE. В результате HackerView, проверяющий целостность своего кода, отказался работать, сообщив: «HIEW bad, work is aborted».

б) Windows 3.11 и Windows 95 сначала запустились корректно, но затем продемонстрировали разноцветные горизонтальные полосы в видеорежиме 800x600x256 (вирус не заражал какие-либо драйвера, просто в момент старта Windows в памяти находился вирусный обработчик прерывания INT 21h).

Излечение пришло после использования антивирусов:

DrWeb c: /cup /al

и

AidsTest c: /f /g /q

3. При помощи ранее описанных методов заразим две приманки: TEST. COM и TEST.EXE. Увеличение их длины на 1740 байт можно увидеть только на «чистой» машине (Stealth-эффект). Несколько слов об инструментарии. Вообще говоря, выбор дизассемблеров весьма широк. В свое время была широко известна программа DisDoc. По признанию Е. Касперского, он активно пользуется интерактивным дизассемблером IDA. Быстро просмотреть код программы позволяет утилита HackerView. Также возможно использование любого отладчика. В данном случае для изучения кода зараженных приманок использовался дизассемблер Sourcer v5.04. Несмотря на отсутствие некоторых полезных опций и ошибки при дизассемблировании (достаточно редкие), пользоваться программой удобно – упакованная PkLite, она занимает на дискете всего 48Кбайт.

Итак, запускаем дизассемблер командой sr test.сом. На экране появилась темно-синяя лицевая страница. Нажав клавишу «a», можно перейти на страницу опций. Рекомендуется установить опцию «a» – обязательно дизассемблировать фрагмент программы, располагающийся после команд jmp/ret/iret – это позволяет получить ассемблерный код тех фрагментов программ, в которые нет явного перехода (процедуры обработки прерываний, скрытые подпрограммы и так далее). Нажав Enter, вернемся на первую страницу. Запустим процесс дизассемблирования нажатием клавиши «g». В зависимости от производительности компьютера, процесс дизассемблирования длится от нескольких секунд до нескольких минут. Для грубой оценки размера листинга можно принять, что один килобайт кода соответствует десяти-пятнадцати килобайтам текста. 6740 байт зараженной приманки дают 96Кбайт текста+файл test.sdf. Этот очень интересный файл хранит в текстовом виде как опции, использованные при дизассемблировании, так и параметры полученного текста (размещение фрагментов кода и данных, место расположения символических имен и прочее). Если изменить эти параметры, переименовать файл в test.def и передать его Sourcer в командной строке в качестве параметра, то дизассемблер будет работать в соответствии с новыми инструкциями. Аналогичную операцию проделаем для файла test.ехе.

4. Займемся анализом полученного листинга. Поверхностно изучая зараженные приманки, видим:

– файлы увеличили свою длину на 1740 байт;

– в их конце явно видны посторонние коды;

– изменилось время создания файлов, точнее, изменилось количество секунд – оно стало равным 60;

– в начале файла test.сом появилась команда jmp;

– в заголовке файла test.ехе изменились значения полей ReloCS, ExeIP, ExeSP, ReloSS, PartPag и PageCnt.

Итак.

а) В начале вирусного кода содержится последовательность команд вида:

call sub_1

sub_1: pop si

sub si,3

Подобная последовательность символов характерна для очень многих вирусов. Команда call помещает в стек смещение следующей за ней команды. Это значение извлекается вирусом при помощи команды pop si (в то время как обычно это делается командой ret) и помещается в регистр si. Скорректировав эту величину на длину команды call (3 байта), вирус получает возможность корректного обращения к ячейкам памяти относительно кодового сегмента:

mov cs:Data[si], xxxx.

Не случайно DrWeb всегда реагирует на подобные команды в начале программ, выдавая предупреждающее сообщение. Впрочем, это не является обязательным признаком присутствия вируса. Например, устаревшая пристыковочная защита от несанкционированного копирования (НСК) «Nota» также пользуется этим приемом.

б) Важным элементом алгоритма вируса является определение наличия собственного резидента в ОЗУ. Вызывая прерывание DOS с «секретной» функцией 83h, вирус ждет реакции системы. «Здоровая» система не среагирует на провокацию, а «больная» поместит в регистр dx число 1990h (год создания вируса?), чем и известит о наличии вируса в памяти. Вот соответствующий фрагмент вирусного обработчика прерывания INT 21h:

cmp ah,83h

je loc_9

...

loc_9:

mov dx,1990h

iret

Наличие такой проверки использует антивирус-фаг во время детектирования вирусного кода в оперативной памяти. Также антивирус-блокировщик может имитировать присутствие вируса в памяти, предотвращая его внедрение в программное обеспечение компьютера.

в) В случае отсутствия вирусного обработчика INT 21h в памяти, вирус пытается установить его и остаться в памяти резидентно. Алгоритм резидентной записи кода вируса в память основан на прямой модификации заголовка блока памяти (MCB). Подробное описание этого алгоритма и методов борьбы с вирусами, использующими подобный метод инсталляции, можно найти в одном из номеров журнала «Монитор» за 1993 г.

г) Установив свою резидентную копию в ОЗУ (или обнаружив наличие такой копии), вирус передает управление оригинальной программе. Изучение этого момента чрезвычайно важно для анализа. В процессе заражения (данный фрагмент из листинга удален) вирус считывает (в data_15) 24 байта начала программы и анализирует первые два байта из них. В зависимости от содержимого первого слова («MZ» или нет), вирус выполняет заражение жертвы либо по СОМ-, либо по ЕХЕ-алгоритму, дописывая фрагмент памяти со своим кодом к ее концу. Естественно, считанные 24 байта также дописываются в файл-жертву. Поэтому для определения способа передачи управления оригинальному коду программы вполне достаточно повторно сравнить сохраненный фрагмент начала с признаком «MZ»:

cmp cs:data_15[si],5A4Dh

je It_Was_EXE

В случае если программа была заражена по СОМ-алгоритму, вирус просто извлекает первые 3 байта из ячейки памяти по адресу data_ 15, копирует их в старое начало оригинального кода (по адресу cs:100h) и передает туда управление. Адресу data_15 соответствует 80-ый (если считать от конца) байт зараженной программы.

В случае если программа была заражена по ЕХЕ-алгоритму, вирус вычисляет старую точку входа по сохраненным в data_20 и data_21 значениям полей ReloCS и ExeIP, восстанавливает расположение стека по сохраненным в data_18 и data_19 значениям полей ReloSS и ExeSP и передает управление на ReloCS+ES+10h: ExeIP (ES – сегмент PSP; ES+10h – сегмент начала программы; ES+ReloCS+ 10h – полный сегмент точки входа). Расположение этих адресов в зараженном файле (от конца файла):

data_20 – 60

data_21 – 58

data_18 – 66

data_19 – 64

Еще могут пригодиться сохраненные значения полей PartPag и PageCnt (от конца файла):

data_16+1 – 78

data_16+3 – 76

Для излечения зараженного файла достаточно восстановить измененные значения ячеек, адреса которых только что вычислили, и отсечь 1740 вирусных байт от конца файла.

5. Еще несколько особенностей, с которыми иногда можно встретиться при дизассемблировании кода вируса и изучении листинга. Код вируса может быть зашифрован. В этом случае в начале вирусного кода должен располагаться расшифровщик. Вообще говоря, расшифровщиков может быть много, но первый всегда существует. Если расшифровщик меняется от одного зараженного файла к другому, значит имеем дело с полиморфным вирусом. Вырожденный случай – зашифровываются только сохраненные в теле вируса байты. Для СОМ-файла вполне достаточно пошагово пройти расшифровщик в отладчике, дождаться его завершения и сохранить на винчестер расшифрованный код вируса. Полученный файл можно дизассемблировать. Для ЕХЕ-файла такое не подходит, так как в памяти после загрузки отсутствует заголовок, и полученный файл не может быть дизассемблирован именно как ЕХЕ. Вероятно, придется писать специальную программу расшифровки на основе изученного по листингу алгоритма расшифровщика. Расшифровщик может быть совмещен с алгоритмами, противодействующими трассировке кода вируса с использованием отладчиков. Ознакомиться с ними можно в специальной литературе, посвященной борьбе с НСК. Авторы вирусов, как правило, редко изобретают что-то новое и используют широко известные методы.

Эвристические анализаторы кода

Эвристическим анализатором кода называется набор подпрограмм, анализирующих код исполняемых файлов, памяти или загрузочных секторов для обнаружения в нем разных типов компьютерных вирусов. Рассмотрим универсальную схему такого кодоанализатора. Действуя в соответствии с этой схемой, кодоанализатор способен максимально эффективно задействовать всю информацию, собранную для тестируемого объекта.

Основные термины:

Событие – это совокупность кода или вызов определенной функции операционной системы, направленные на преобразование системных данных, работу с файлами или часто используемые вирусные конструкции.

Цепочка связных событий – это набор событий, которые должны быть выявлены в порядке их следования.

Цепочка несвязных событий – это набор событий, которые должны быть выявлены, но не обязательно в строгом порядке. Действия – набор цепочек связных или несвязных событий, для которых выполнены все условия.

Эвристическая маска – набор действий, выявленных при проверке файла.

Эвристическое число – порядковый номер первой из совпавших эвристических масок. События распознаются при помощи подпрограмм выявления событий, в которых могут использоваться также таблицы с данными. Остальные данные просто хранятся в массивах и не анализируются. Рассмотрим функциональную схему эвристического анализатора (рис. 6.1.).

Рис. 6.1

Эмулятор кода работает в режиме просмотра, то есть его основная задача – не эмулировать код, а выявлять в нем всевозможные события. События сохраняются в таблице событий по алгоритму:

if (Events[EventNumber]==0) Events[EventNumber]=++CountEvents;

где:

Events – массив событий;

EventNumber – номер регистрируемого события;

CountEvents – порядковый номер зарегистрированного события.

Таким образом, в ячейку массива Events записывается порядковый номер для выявленного события. CountEvents при инициализации равен 0. После того, как эмулятор завершит свою работу, последовательно запускаются два преобразователя. Первый преобразователь заполняет массив действия, выбирая данные из массива событий и цепочек связных и несвязных событий по следующему алгоритму:

for(i=0;i<CountMaskEvrnrs;i++) {

if (MaskEvents[i][0]==0) {

for(j=2;j<MaskEvents[i][1];j++)

if(Events[MaskEvents[i][j]]==0) goto nextMask;

}

else

for(e=0,j=2;j<MaskEvents[i][1];j++) {

if(Events[MaskEvents[i][j]]==0 || Events[MaskEvents[i][j]]<e)

goto nextMask;

else e=Events[MaskEvents[i][j]];

}

Actions[i]=1;

nextMask:;

}

где:

CountMaskEvents – число масок цепочек событий;

MaskEvents – двумерный массив цепочек связных и несвязных событий;

Actions – массив действия.

Затем выполняется второй преобразователь, который выбирает данные из массива действия и цепочек эвристических масок и вычисляет эвристическое число по следующему алгоритму:

for(i=0;i<CountMaskHeurist;i++) {

for(j=1;j<MaskHeurist[i][0];j++)

if(Actions[MaskHeurist[i][j]]==0) goto nextMask1;

NumberHeurist=i+1;

break;

nextMask1:

}

где:

CountMaskHeurist – число эвристических масок;

MaskHeurist – двумерный массив с эвристическими масками;

NumberHeurist – эвристическое число.