【技术分享】EternalBlue Shellcode详细分析

译者：Tmda_da

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0x0 前言

说来很惭愧，EnternalBlue 已经出来很久了，最近才开始分析，漏洞原理和环境搭建网上已经烂大街了，因此这篇文章只分析Shellcode，调试平台如下：

windows 7 sp1 en 32 位

Windbg

Eternalblue

Doublepulsar

Wireshark

断点方法是将Shellcode中的31c0修改为CCCC（int 3）后发送，成功断下来后再通过ew(fdff1f1) c031即可。该Shellcode 大致分为三段： 0x1，hook nt! kiFastCallEntry篇； 0x2，主要功能篇；0x 3，后门通信篇，下面来逐一进行介绍。

0x1 Hook ntdll! kiFastCallEntry篇

这部分代码功能比较简单，但还是值得学习：首先是判断系统环境，作者用法比较巧妙，利用了x86和x64系统通过对二进制指令的解析不同来判断系统环境（64位环境没有调试，直接用IDA查看，如下图。

1.1 x86环境

1.2 x64位环境

可以发现同样一段二进制代码, 在x86环境下eax=1 ， x64环境下 eax = 0。紧接着通过读取MSR的176号寄存器（放着nt! kiFastCallEntry函数地址）（这里还有简单的混淆），将其保存在Shellcode的末尾位置（Shellcode末尾空置了0x1d byte），然后再将第二段Shellcode的地址存放在MSR 176号寄存器中实现对nt! kiFastCallEntry函数的hook。

1.3 简单混淆

1.4 hook nt!kiFastCallEntry

1.5 hook前的情况

1.6 hook后的情况

为什么要hook kiFastCallEntry?

在Ring3应用程序需要调用ring0函数的时候，会通过ntdll!kiFastSystemCall 函数，该函数的内容如下：

     mov edx, esp
      sysenter
      ret

Ring3层最终通过 sysenter 调用内核函数 nt!KiFastCallEntry实现空间转换。因此只要存在用户空间需要调用内核函数，都会调用这个函数。

0x2 主要功能篇

首先是获取到上一段Shellcode功能中保存末尾的kiFastCallEntry实际地址，然后写入MSR的176号寄存器中，恢复kiFastCallEntry。

2.1 unhook KiFastCallEntry

接下来获取ntoskrnl.exe 的基地址，fs:[0x38] 指向_KIDTENTRY表结构的开始地址，也指向0号中断，将0号中断的ExtendedOffset 和Offset组合成地址，就是0号中断处理函数地址。而这个函数位于ntoskrnl.exe中，因此该空间在ntoskrnl.exe进程空间中，在这个地址对齐（&0x00F000）处理后只需要每次减0x1000，然后比较前两位的PE(MZ)文件标识，最后一定能找到ntoskrnl.exe的基地址地址。

2.2. 寻找ntoskrnl.exe基地址

2.3 0号中断结构信息

找到ntoskrnl.exe的基地址后，利用应用层常用的查找函数地址方式查找ntoskrnl.exe导出表中的函数地址（此代码中的所有函数名和文件名都采用了hash处理），分别是

1， ExAllocatePool

2， ExFreePool

3， ZwQuerySystemInformationEx

2.4 根据hash 获取函数地址

函数寻找完成后，便是将后门程序hook到SrvTransaction2DispatchTable表中的函数SrvTransactionNotImplemented地址上，至于为什么要挑选这个函数我认为主要有以下三个原因：

1，不增加无关网络协议连接，直接利用SMB协议进行数据传输（可以达到隐藏流量的目的，估计这也是为什么到公布了利用工具后才发现漏洞的原因）。

2，通过查看SrvTransaction2DispatchTable表结构，我们有两个函数在这个表中出现了两次以上SrvSmbFsct1（3次）和SrvTransactionNotImplemented （2次），因此这两个函数更有利于hook。

3，如果hook到SMB协议的常用处理函数，那么这个函数的调用会比较频繁，那么处理过程就相对要复杂很多。而SrvTransactionNotImplemented的调用时在发送非正常Trans2 Request请求时才会调用，在正常情况下执行到这个函数的概率很小。

作者知道SrvTransaction2DispatchTable位于Srv.sys中的.data节中，所以作者采用了如下3个步骤实现寻找SrvTransaction2DispatchTable地址：

1，通过两次调用ZwQuerySystemInformationEx函数来获取所有内核模块的空间结构信息（_SYSTEM_MODULE_INFORMATION_ENTRY）表（第一次调用ZwQuerySystemInformationEx来获取内核模块信息大小，然后利用ExAllocatePool创建内存空间，在第二次调用ZwQuerySystemInformationEx来获取模块信息）。

2.5 获取内核模块信息结构体

2，通过依次对比_SYSTEM_MODULE_INFORMATION_ENTRY中的ImabeName 字符串来查找 srv.sys(此模块是SMB协议的主要模块)

2.6 查找srv.sys地址空间

3, 找到srv.sys的基地址后通过PE文件结构信息，最终后定位到.data节。

2.7 定位.data节信息

4，找到.data节后，最后进行内存搜索，根据SrvTransaction2DispatchTable的结构特征(见图2.9):

① 根据观察发现 SrvTransaction2DispatchTable[9], SrvTransaction2DispatchTable[11], SrvTransaction2DispatchTable[12]的值都相同，都指向srv!SrvSmbFsct1；

②SrvTransaction2DispatchTable 中的函数指针跟SrvTransaction2DispatchTable在同一个地址领空，因此最高8位的地址应该相同；

③SrvTransaction2DispatchTable[18h] = 0；

根据这三个特征来顺序搜索.data节空间，可以定位到SrvTransaction2DispatchTable的基地址。

2.8查找SrvTransaction2DispatchTable地址

2.9 SrvTransaction2DispatchTable结构信息

找到SrvTransaction2DispatchTable后开始为hook 后门程序做准备，先重新分配一块0x400大小内存空间bdBuffer，首先将前0x48字节中存放一些地址信息，因此顺序为：

（此处的ebp+4我猜测是作者的一点小失误，应该是 ebp-14h对应函数地址ZwQuerySystemInformationEx，不过对后边后门程序基本没有影响也就无法验证）。

并且将上述几个地址和空间结束地址进行异或后的值存放在bdBuffer+0x24地址处，作为后门程序首次使用时的异或key的引子（后门程序所使用的异或key是通过这个值变换而来）。接下来便将后门程序拷贝到bdBuffer+0x48处，然后将 bdBuffer + 0x48赋值给SrvTransaction2DispatchTable[14]中，实现hook后退出。

2.10 保存函数地址，拷贝后门程序

2.11 Hook SrvTransactionNotImplemented前后对比

0x3 后门通信篇

这个模块需要配合Doublepulsar程序，因此就一起分析了下，本文主要分析EternalBlue中的Shellcode，所以就对Doublepulsar的分析此处就不写了，主要配合Wireshark进行分析。

首先是获取空间起始地址获取给ebp，然后获取到已经够造好的SmbBuffer中。

3.1 获取相关信息

在函数85bbd239中，获取最终返回的SMB 返回数据包地址赋值到ebp+0x38。至于这个过程如何得到的，我也没有仔细跟，应该跟SMB协议结构有关系（先将就着用吧）。

3.2 获取SMB 返回数据包地址

接着是计算解码密钥，计算过程在85bbd1a8中，比较简单 key = (A*2) ^ bswap(A), 然后将结果赋值到ebp+0x28中，具体过程如下：

3.3 根据解码引子计算解码key

函数85bbd1e9是获取SMB发送数据数据段的相关结构，对SMB数据结构在内存中的表现形式不太了解，我也还没太搞明白。

获取完这些后，接着判断命令类型，计算过程使根据发送的数据包的TimeOut,中的逐字节相加得到：

3.4 计算命令类型

3.5 抓取的Trans2 Request数据包

判断命令类型，主要有三个命令，0x23 -> 检查后门是否存在， 0x77 –> 卸载后门， 0xC8 执行Shellcode。

3.6 命令类型判断

0x3.1 检查后门是否存在 0x23

当接收到的命令是0x23后，做的事情，将ebp+0x24中存放的密钥引子写入到返回数据包的Signature前4个字节中，将系统位数信息存放在Signature的第5个字节中。如下所示：

3.7 后门检测处理过程

然后将返回数据包的Multiplex ID加0x10后跳转到真正的SrvTransactionNotImplemented地址继续执行。

执行结果如下(两次结果不一样，是因为不是同一个过程里边抓到的数据包，调试过程中，分析太久SMB就自动退出链接)：

3.8 检测后门反馈数据包

0x3.2 卸载后门 0x77

卸载后门的过程也相对较为简单，清空并释放掉以前分配的空间，然后unhook SrvTransactionNotImplemented函数后，设置返回数据包的Multiplex ID +=0x10恢复SrvTransactionNotImplemented的相关条件后退出，由系统在调用一次正常的SrvTransactionNotImplemented即可。

3.9 卸载后门过程

0x3.3 执行命令 0xc8

此过程主要包括组装数据（Doublepulsar的攻击数据根据大小拆分成一个或多个Trans2 Request数据包）和执行两个功能，主要流程如下:

Step 1, 解密数据包的SESSION_SETUP Parameters参数,获取当前数据的总长度total_len，当前数据包长度current_len和当前数据包在整个数据包的位置current_pos；

3.10 计算数据包信息

3.11 数据包信息存放位置

Step 2, total_len 和存放总长度存放位置（ebp+0x30）的值进行比较，如果不相等则说明这是第一个数据包或者是错误数据包都需要重新开始转到Step 3, 否则转到Step4；

Step 3, 如果内存空间存放处 ebp + 0x2C 不为这将其空间清零后释放，然后在分配一块长度为（total_len + 4）的空间,地址为buffer_addr，如果内存分配失败则跳转到Step 10, 然后将ebp+0x30 的值设置为total_len +4, ebp+0x2c 的值设置为buffer_addr；