Реализация keylogging под WIN32

Реализация keylogging под WIN32.

Марк Ермолов

Одним из самых простых методов съёма информации с персонального компьютера является установка на компьютер пользователя программы, производящей учёт нажатий клавиш. Данный метод можно легко осуществить при физическом доступе на интересующий компьютер. Установить кейлоггер можно также и удаленно, используя ошибки в реализациях сервисов объекта, но мы опустим методы установки в данной статье.

Существует большое количество уже готовых программ-кейлоггеров. Однако во-первых большинство из них уже определяются антивирусными программами, во-вторых, зачастую, их функциональность оставляет желать лучшего, либо они работают крайне нестабильно. Одним из видов программ, осуществляющих съём информации, являются KeyLogger-ы (дословно регистратор клавиш). Они регистрируют все нажатые клавиши на клавиатуре, обрабатывают полученную информацию и сохраняют её в файл. Поскольку закрытая информация (пароли, документы, и т. д.) набирается с клавиатуры, KeyLogger является одним из средств её получения.

В операционной системе MSDOS кейлоггер данного вида просто перехватывает прерывание от клавиатуры (int 16h) и нужным образом его обрабатывает. В Win32 все сложнее. Будет уместным описать метод регистрации всех нажатых клавиш с помощью системных ловушек или фильтров (hooks). Этот метод работает как под Win95/98/Millennium так и под WIN NT/2000/XP. В качестве языка программирования для этой задачи стоит выбрать C/C++, а средой разработки MS Visual C++. Ассемблер для этих целей подходит лучше, но писать на Ассемблере в Win32 слишком утомительно и долго.

В Win32 API присутствует функция SetWindowsHookEx. Она позволяет определить некоторую (собственную) функцию которая будет срабатывать каждый раз при наступлении некоторого события (получение программой сообщения, нажатия клавиши на клавиатуре, создания окна и т. д.). Полное описание данной функции можно прочитать в MSDN (Microsoft Developer Network Library).

Первый параметр данной функции указывает событие, на которое мы ставим ловушку. В нашем случае — клавиатура — WH_KEYBOARD.

На втором месте в обработчике вызова мы должны указать адрес функции, которая будет вызываться каждый раз при наступлении данного события. Вид этой функции (для обработки нажатий клавиш) следующий:

LRESULT CALLBACK KeyboardProc (int code, WPARAM wParam, LPARAM lParam);

где: code — способ обработки клавиши приложением.

wParam — содержит виртуальный код нажатой клавиши.

lParam — представляет собой 4-x байтовую структуру данных, где в качестве полей выступают её биты. Биты 0−15 определяют сколько раз произошло событие (значение отлично от 1 в случае, если клавиша удерживается некоторое время), биты 16−23 определяют scan-код нажатой (отпущенной) клавиши, а 31-ый бит определяет, была ли клавиша нажата или отпущена.

Параметр code применяется для отсеивания лишних событий. Например, при наборе в MS Word текста «123 «наш обработчик получит по паре событий на каждое нажатие клавиши («112 233 ») При поступлении интересующего нас сообщения сообщения данный параметр равен HC_ACTION.

Поскольку KeyboardProc используется системой, мы должны при описании указать CALLBACK.

Итак, для обработки нажатых клавиш мы должны написать свою процедуру KeyboardProc примерно следующим образом:

LRESULT CALLBACK KeyboardProc (int code, WPARAM wParam, LPARAM lParam).

{.

DWORD IsDown, ScanCode;

IsDown = !(lParam >> 31);

ScanCode = lParam >= 24;

if (IsDown && code == HC_ACTION).

ProccessDownKey (wParam, (unsigned char) ScanCode);//Обрабатываем.

return 0;

}.

В MSDN сказано, что если параметр code < 0, то нужно предать управление следующей ловушке вызовом CallNextHookEx, но на практике можно этого не делать, а просто возвратить из KeyboardProc 0 и все будет работать.

Третий параметр SetWindowsHookEx — дескриптор модуля в котором находится KeyboardProc, а четвертый — идентификатор потока, для которого устанавливается ловушка (0 — для всех потоков в системе). Фильтр может устанавливаться как на один поток одного приложения, так и на все потоки всех приложений. В последнем (наиболее интересном) случае KeyboardProc должна находиться в DLL (Dynamic Link Library). Так сделано из-за особенностей архитектуры Windows, в которой каждый процесс имеет свое адресное пространство. С помощью Visual C++ реализация собственной dll-библиотеки является несложной.

Важным моментом является то, что при запуске каждой новой программы при активном фильтре, Windows создает новую копию всех данных DLL, содержащей KeyboardProc, и динамическая библиотека внедряется в адресное пространство запускаемого процесса. Поэтому все глобальные данные следует хранить следующим образом:

1. В исходном коде DLL написать следующее:

#pragma data_seg («.SHAREDDATA »).

/*.

…

…

Глобальные данные.

…

Например:*/.

static char logFileName[128] = {0}; //Имя файла отчета.

static int dllsCount; //Число внедренных DLL.

// и т. д.

#pragma data_seg ().

2. В .def — файле библиотеки написать:

SECTIONS.

.SHAREDDATA Read Write Shared.

При обработки события от клавиатуры возникает проблема: Как получить символ (например «A «или «a », «s «или «ы »), который действительно вводил пользователь. Для этого можно воспользоваться функциями ToAscii и ToUnicode, которые позволяют по scan-коду и виртуальному коду, а также состоянию клавиатуры определить конкретный символ.

Мы опустим подробное описание механизма загрузки DLL, и получения адреса функции, а приведём пример непосредственного использования нашей библиотеки.

Пусть библиотека, содержащая необходимую нам функцию KeyboardProc, называется hooklib.dll.

#include

int WINAPI WinMain (HINSTANCE, HINSTANCE, LPSTR, int).

{.

HHOOK hHook;

HINSTANCE hLib;

HOOKPROC pKeybrdProc;

hLib = LoadLibrary («hooklib.dll »);

if (hLib == NULL).

return 0; //Ошибка.

pKeybrdProc = reinterpret_cast (GetProcAddress (hLib, «KeyboardProc »));

if (pKeybrdProc == NULL) {.

FreeLibrary (hLib); //Ошибка.

return 0;

}.

hHook = SetWindowsHookEx (WH_KEYBOARD, pKeybrdProc, hLib, 0);

if (hHook == NULL) {.

FreeLibrary (hLib); //Ошибка.

return 0;

}.

//…

//GetMessage и т. д. пока не поступит WM_QUERYENDSESSION.

//…

UnhookWindowsHookEx (hHook);

FreeLibrary (hLib);

return 0;

}.

Примечательно, что данный метод работает и в Windows NT/2000/XP, поскольку функция SetWindowsHookEx не требует никаких привилегий (например SeDebugPrivilege) и будет работать даже под обычным пользователем. Это можно воспринимать как слабину в системе безопасности NT/2000/XP, поскольку всё же происходит внедрение в адресное пространство процесса. (Вспомним атаку GetAdmin, где с помощью внедрения в процесс, в NT без SP3 можно было получить права администратора под пользователем guest!!!).

Более подробную информацию по фильтрам вы можете найти в MSDN, в статье «Win32 Hooks » .

Важным моментом любой программы такого рода является маскировка.

В Win95/98/Millennium программу можно скрыть из списка задач функцией RegisterServiceProcess, после этого она не будет видна в списке задач taskman «a, показываемом по нажатии «Ctrl + Alt + Del ». Однако любой менеджер процессов (к примеру, SysInfo) всё равно покажет нашу программу, поэтому при написании нужно создавать и информацию о версии. Так будет менее заметней. SysInfo также определяет все установленные в системе ловушки. Функцию RegisterServiceProcess просто так вызвать не удастся, поскольку она не объявленна в windows. h (winuser.h и т. д.). Её нужно вызывать напрямую из KERNEL32.DLL. Она имеет следующий прототип:

DWORD RegisterServiceProcess (DWORD dwProcessId, DWORD dwType);

где dwProcessId — Id процесса (0 — вызывающий), а dwType = 1, если делаем процесс сервисом, и 0, если убираем сервисные свойства.

Решить задачу маскировки в системах NT/2000/XP куда сложней. Одним из способов можно считать подмену psapi. dll из WINNTsystem32 таким образом, чтобы в записи для функции EnumProcesses в таблице экспорта этой dll, точка входа (entry point) указывала не на настоящую реализацию этой функции, на некоторую собственную, с последующим вызовом оригинала. Однако этот механизм не будет работать для тех приложений, которые «жестко «связаны с psapi. dll с помощью утилиты bind.exe.

Точки входа для каждой экспортируемой функции из любой dll можно посмотреть с помощью утилиты depends входящий в поставку Platform SDK.

Также считаю уместным рассказать в данной статье, как сделать кейлоггер для NT/2000/XP так, чтобы он мог получать информацию (имя пользователя и пароль), которая набирается с клавиатуры при входе пользователя в систему. Данная задача осложняется двумя факторами:

Система отображает приглашение на вход (нажмите Ctrl+Alt+Del и т. д.) до запуска любого пользовательского процесса. То есть, если ваша программа-шпион запускается автоматически или из системной папки Startup или из раздела реестра Run или из некоторых системных ini-файлов, то она не сможет получить информацию, о которой идет речь, просто потому, что ее запуск произойдет уже после того, как пользователь вошел в систему. При попытке завершить сеанс работы и войти под другим пользователем, ваша программа так же будет завершена и запушена после регистрации пользователя в системе.

Окно ввода пароля и входного имени (также как и окно приглашения) защищено отдельным механизмом windows, называемым «рабочий стол «(Desktop — опять же, смотрите MSDN) и процессы, запушенные из-под других рабочих столов, физически не имеют доступа к этим окнам. (даже функция FindWindow их не найдет). Таким образом, и фильтр, установленный функцией SetWindowsHookEx, не будет срабатывать на действия в интересующих нас окнах.

Для решения этих проблем предлагаю следующий механизм:

Во-первых, приложение, устанавливающее фильтр клавиш, должно быть оформлено в виде сервиса Win32. (Как сделать сервис можно прочитать в MSDN — глава «Services «раздела «Platform SDK: DLLs, Processes and Threads » .).

Во-вторых, сервис должен быть зарегистрирован как запускаемый автоматически (SERVICE_AUTO_START — смотрите описание функции CreateService); ну и много же прав вам понадобиться, что бы зарегистрировать сервис ;-). Ну ничего, всегда найдутся ошибки переполнения буфера и т. д. В конце — концов, можно попытать счастье в социальной инженерии.

И наконец, самое главное: Имя рабочего стола c окном ввода пароля — «Winlogon «и он находится в интерактивной «оконной станции «(window station) c именем «Winsta0 ». Таким образом, чтобы процесс (точнее его поток) мог попасть в данный рабочий стол и установить там ловушку нужно воспользоваться функциями Win32 API OpenWindowStation, SetProcessWindowStation, OpenDesktop и SetThreadDesktop. (cм. Главу «Interactive Services «из MSDN). Если эти функции вызывать из-под сервиса, запускаемого под System — стандартное поведение после регистрации с помощью CreateService с предпоследним параметром равным NULL, то прав хватит сполна и для вызова этих функций и для установки ловушки так, чтобы она обрабатывала интересующие нас окна процесса Winlogon.exe. В качестве параметров, которые обозначают имена этих объектов (рабочий стол, оконная станция), нужно задать приведенные выше значения. Механизм подключения к рабочему столу должен предшествовать вызову функции SetWindowsHookEx. Примечание: не забудьте добавить отдельный поток на пользовательский рабочий стол — «default «из «Winsta0 », иначе ловушка не сможет регистрировать действия пользователя после входа в систему. Также хочу отметить, что для не интерактивных сервисов системой создается отдельная оконная станция и рабочий стол, в котором они и запускаются. То есть, без подключения к некоторому реальному рабочему столу, вызывать функцию SetWindowsHookEx из сервиса не имеет смысла.

Приведу небольшой пример реализации сервиса и подключения к рабочему столу. В данном примере я опустил всю обработку ошибок.

#include.

void WINAPI MyServiceStart (DWORD, LPTSTR *);

void WINAPI MyServiceCtrlHandler (DWORD);

void ServiceWorkFunction ();

SERVICE_STATUS_HANDLE MyServiceStatusHandle;

int WINAPI WinMain (HINSTANCE, HINSTANCE, LPSTR, int).

{.

SERVICE_TABLE_ENTRY DispatchTable[] = {{ «MyService », MyServiceStart},.

{NULL, NULL}};

//Вызываем точку входа сервиса.

StartServiceCtrlDispatcher (DispatchTable);

}.

void WINAPI MyServiceStart (DWORD, LPTSTR *).

{.

SERVICE_STATUS MyServiceStatus = {0};

MyServiceStatus. dwServiceType = SERVICE_WIN32;

MyServiceStatus. dwCurrentState = SERVICE_RUNNING;

//Регистрируем обработчик событий сервиса.

MyServiceStatusHandle = RegisterServiceCtrlHandler («MyService » ,.

MyServiceCtrlHandler);

SetServiceStatus (MyServiceStatusHandle, &MyServiceStatus);

ServiceWorkFunction ();

}.

void WINAPI MyServiceCtrlHandler (DWORD).

{.

SERVICE_STATUS MyServiceStatus = {0};

MyServiceStatus. dwServiceType = SERVICE_WIN32;

MyServiceStatus. dwCurrentState = SERVICE_RUNNING;

SetServiceStatus (MyServiceStatusHandle, &MyServiceStatus);

}.

void ServiceWorkFunction ().

{.

HWINSTA hWS;

HDESK hDT;

//Подключаемся к оконной станции.

hWS = OpenWindowStation («Winsta0 », FALSE, GENERIC_ALL);

SetProcessWindowStation (hWS);

//Подключаемся к рабочему столу.

hDT = OpenDesktop («Winlogon », 0, FALSE, GENERIC_ALL);

SetThreadDesktop (hDT);

//SetWindowsHookEx и т. д.

}.

Вопросы присылайте на e-mail: internet.

P.S.

Всем желающим создавать подобные программы хочу порекомендовать несколько замечательных книг:

Список литературы

" Внутреннее устройство Windows 2000 ", Д. Соломон, М. Руссинович.

" Программирование серверных приложений для Windows 2000 ", Дж. Рихтер, Дж. Кларк.

" Windows для профессионалов ", Дж. Рихтер

а также утилиты procexp. exe и winobj. exe от sysinternals.