TsFltMgr.sys系统蓝屏的原因分析(小心QQ电脑管家)

Green

　　同事一WindowsXP系统，正常执行，关闭后，第二天无法启动，详细症状为：
　　（1）安全模式以及带网络功能的安全模式都能够进入；
（2）正常模式，还没出现WindowXP滚动栏就開始重新启动；
（3）进安全模式，禁用自己主动重新启动后，再正常启动，出现蓝屏，报TsFltMgr.sys内存错误！
　　经过互联网查询，和不断摸索，最后发现居然是可恶的QQ软件管家惹的祸，进安全模式果断卸载QQ软件管家后，再重新启动，系统全然正常了。
　　以下转载了一篇分析QQ电脑管家的文章，请參考：
　　QQ电脑管家中的TsFltMgr Hook框架分析
　　新版的QQ电脑管家中多了一个名字叫TsFltMgr.sys的驱动（应该是Sysnap大牛开发的，膜拜），对该驱动进行了一些简单的分析，看见了一套美丽的Hook框架，发出来与大家分享。分析不正确的地方请多多包涵。
首先TsFltMgr挂钩了KiFastCallEntry函数，Hook点在这里：
　　代码:
　　
代码如下:

kd> u KiFastCallEntry+e3
nt!KiFastCallEntry+0xe3:
8053dbb3 c1e902    shr   ecx,2
-------------------------------------------------------------------------
8053dbb6 90      nop
8053dbb7 90      nop
8053dbb8 90      nop
8053dbb9 e962170c77  jmp   TsFltMgr+0x2320 (f75ff320)
-------------------------------------------------------------------------
8053dbbe 0f83a8010000  jae   nt!KiSystemCallExit2+0x9f (8053dd6c)
8053dbc4 f3a5      rep movs dword ptr es:[edi],dword ptr [esi]
8053dbc6 ffd3      call  ebx

　　原始的KiFastCallEntry在 shr ecx, 2 指令后面应该是 mov edi,esp；cmp esi, MmUserProbeAddress，共8个字节，在这里被 TsFltMgr 替换成了3个nop和一个jmp。
　　该jmp会跳转到 KiFastCallEntry_Detour 函数中，KiFastCallEntry_Detour 函数代码例如以下：
　　代码:
　　
代码如下:

// 保存现场
pushfd    
pushad    </p>
<p>// 调用 KiFastCallEntry_Filter 函数，实现过滤
push edi          // 本次系统调用相应的SysCall Table的地址（SSDT或SSDTShadow的地址）
push ebx          // 本次系统调用在SysCall Table中相应的内核函数地址
push eax          // 本次系统调用相应的内核函数在SysCall Table中的功能号
call KiFastCallEntry_Filter // 调用KiFastCallEntry_Filter，实现过滤
mov  [esp+10h], eax     // 更改本次调用相应的内核函数地址！</p>
<p>// 恢复现场
popad    
popfd</p>
<p>// 运行 KiFastCallEntry 函数中被替换掉的指令，并跳回原函数
mov   edi,esp
cmp   esi, g_7fff0000
push  g_JmpBack
ret

　　这里须要注意的是 call KiFastCallEntry_Filter 之后的 mov [esp+10h], eax。之前保存现场时的指令pushad会导致寄存器EAX, ECX, EDX, EBX, ESP, EBP, ESI, EDI依次入栈，并通过后面的popad指令恢复这些寄存器的值。因此此处的mov [esp+10h], eax实际上是用 KiFastCallEntry_Filter 函数的返回值来改写堆栈中保存的ebx的值，即改写本次系统调用相应的内核函数地址。
　　KiFastCallEntry_Filter 是真正实现过滤的函数，该函数的參数和返回值上文已经说明了，其详细实现分析整理后，C语言描写叙述例如以下：
　　代码:
　　
代码如下:

ULONG __stdcall KiFastCallEntry_Filter(ULONG ulSyscallId, ULONG ulSyscallAddr, PULONG pulSyscallTable) 
{
  PFAKE_SYSCALL pFakeSysCall = NULL;</p>
<p>  if ( ulSyscallId >= 0x400 ) 
    return ulSyscallAddr;</p>
<p>  if ( pulSyscallTable == g_KiServiceTable && ulSyscallId <= g_ServiceNum/* 0x11c */ ) 
  {
    pFakeSysCall = g_FakeSysCallTable[ulSyscallId];    // SSDT
  }
  else if (pulSyscallTable == g_KeServiceDescriptorTable && 
       g_KeServiceDescriptorTable && ulSyscallId <= g_ServiceNum/* 0x11c */)
  {
    pFakeSysCall = g_FakeSysCallTable[ulSyscallId];    // SSDT
  }
  else if (pulSyscallTable == g_W32pServiceTableAddr && ulSyscallId <= g_ShadowServiceNum/* 0x29b */)
  {
    pFakeSysCall = g_FakeSysCallTable[ulSyscallId + 1024]; // ShadowSSDT
  }</p>
<p>  if ( pFakeSysCall && pFakeSysCall->ulFakeSysCallAddr )
  {
    pFakeSysCall->ulOrigSysCallAddr = ulSyscallAddr;
    return pFakeSysCall->ulFakeSysCallAddr;
  }
  return ulSyscallAddr;
}

　　这里须要说明的是，TsFltMgr内部有一张表，暂且命名为 g_FakeSysCallTable，该表中存放的是指向 FAKE_SYSCALL 结构的指针。表中的每个 FAKE_SYSCALL 结构相应一个系统调用，表的前半部分相应SSDT中的系统调用，1024项以后相应ShadowSSDT里的系统调用。
　　当中 FAKE_SYSCALL 结构大致例如以下（当中非常多域的作用没弄明确）：
　　代码:
　　
代码如下:

typedef struct __FAKE_SYSCALL__ {
  ULONG xxx1;
  ULONG ulSyscallId;    // 该系统调用的功能号
  ULONG xxx3;
  ULONG ulTableIndex;  
  ULONG xxx5;
  ULONG ulCountForPreWork;
  ULONG ulCountForPostWork;
  ULONG xxx8;
  ULONG ulOrigSysCallAddr;  // 真实的系统调用地址
  ULONG ulFakeSysCallAddr;  // 假的系统调用地址
  ULONG xxx11;
  ULONG xxx12;
  ULONG xxx13;
  ……
} FAKE_SYSCALL, *PFAKE_SYSCALL, **PPFAKE_SYSCALL;

　　因此 KiFastCallEntry_Filter 函数的所做的就是依据系统调用的功能号在 g_FakeSysCallTable 中索引出相应的 pFakeSysCall 对象，然后推断该系统调用是否须要hook，假设须要则将真实的系统调用地址保存到 pFakeSysCall->ulOrigSysCallAddr 中，并将 pFakeSysCall->ulFakeSysCallAddr 作为假系统调用的地址返回。
　　这样的调用过程中动态获取真实系统调用地址的方法使 TsFltMgr 的Hook框架有较高的兼容性，比如不会使载入顺序晚于TsFltMgr的驱动中的SSDT Hook失效，比如QQ电脑管家本身带的TSKsp.sys驱动。
　　对于我的測试系统（XP_SP2），TsFltMgr hook的函数有：
　　代码:
　　
代码如下:

// SSDT中：
NtCreateFile、NtCreateKey、NtCreateSection、NtCreateSymbolicLinkObject、NtCreateThread、NtDeleteFile、NtDeleteKey、NtDeleteValueKey、NtDeviceIoControlFile、NtDuplicateObject、NtEnumerateValueKey、NtLoadDriver、NtOpenProcess、NtOpenSection、NtProtectVirtualMemory、NtQueryValueKey、NtRequestWaitReplyPort、NtSetContextThread、NtSetInformationFile、NtSetSystemInformation、NtSetValueKey、NtSuspendThread、NtSystemDebugControl、NtTerminateProcess、NtTerminateThread、NtWriteFile、NtWriteVirtualMemory</p>
<p>// ShadowSSDT中：
NtUserBuildHwndList、NtUserFindWindowEx、NtUserGetForegroundWindow、NtUserMoveWindow、NtUserQueryWindow、NtUserSendInput、NtUserSetParent、NtUserSetWindowLong、NtUserSetWindowPlacement、NtUserSetWindowPos、NtUserShowWindow、NtUserShowWindowAsync、NtUserWindowFromPoint

　　全部假系统函数都有统一的代码框架，假系统函数的代码框架大致例如以下：
　　代码:

代码如下:

NTSTATUS __stdcall FakeNt_XXX(xxx)
{
  PFAKE_SYSCALL pFakeSysCall;
  ULONG ulXXX = 0;
  ULONG ulStatus;
  NTSTATUS status;
  ULONGLONG ullTickCount;
  
  pFakeSysCall = g_pFakeSysCall_Nt_XXX;  // 该系统调用相应的 pFakeSysCall 对象
  
  status = STATUS_ACCESS_DENIED;
  </p>
<p>  // 貌似是做性能測试时候须要的，实际版本号中 g_bPerformanceTest 为 FALSE
  if ( g_bPerformanceTest ) {
    ullTickCount = KeQueryInterruptTime();
  }</p>
<p>
  // 系统调用的调用前处理！
  // +++
  InterlockedIncrement(&pFakeSysCall->ulCountForPreWork);
  ulStatus = PreWork(&ulXXX, pFakeSysCall);
  InterlockedDecrement(&pFakeSysCall->ulCountForPreWork);
  // ---
  
  if ( ulStatus != 0xEEEE0004 && ulStatus != 0xEEEE0005) 
  {  
    OrigSysCall * pOrigSysCall = pFakeSysCall->ulOrigSysCallAddr;</p>
<p>    // 调用原始系统调用！
    if ( pOrigSysCall && NT_SUCCESS(pOrigSysCall(xxx)) ) 
    {
      // 系统调用的调用后处理！
      // +++
      InterlockedIncrement(&pFakeSysCall->ulCountForPostWork),
      ulStatus = PostWork(&ulXXX),
      InterlockedDecrement(&pFakeSysCall->ulCountForPostWork),
      // ---
    }
  }</p>
<p>  // 0xEEEE0004 应该是拒绝调用的意思，0xEEEE0005 应该是同意调用的意思
  if (ulStatus == 0xEEEE0005)
    status = STATUS_SUCCESS;</p>
<p>  // PsGetCurrentProcessId 这个调用的返回值后面并没实用到，可能是多余的
  PsGetCurrentProcessId();</p>
<p>  // 貌似是做性能測试时候须要的
  if ( g_pFakeSysCall_NtTerminateProcess->xxx5 && ullTickCount && g_bPerformanceTest) {
    PerformanceTest(&g_pFakeSysCall_NtTerminateProcess->xxx13, ullTickCount);
  }</p>
<p>  return status;
}

以上就是对TsFltMgr Hook框架的一些分析，祝大家元宵快乐~