Теоретически вирус может внедриться в середину файла, дописав свое тело в конец кодового сегмента и сдвинув все последующие сегменты вниз, однако при этом ему потребуется скорректировать все указатели на ячейки сегмента данных, поскольку после заражения они будут располагаться по совершенно другим адресам. Как вариант, перед передачей управления программе-носителю вирус может «подтянуть» опущенные сегменты вверх, вернув их на свое законное место, но, если файл содержит перемещаемые элементы или прочие служебные структуры данных, вирусу их придется скорректировать тоже, в противном случае системный загрузчик необратимо исказит зараженный файл и тот откажет в работе. Все это слишком сложно для начинающих, а потому вирусы подобного типа не получили большого распространения.
Возможно внедриться в область, образованную выравниванием сегментов в памяти. Поскольку границы сегментов всегда выравниваются на величину 4 Кб, между концом кодового сегмента и началом сегмента данных обычно можно наскрести некоторое количество незанятого пространства. Впрочем, никаких гарантий на этот счет у нас нет, а потому для заражения подходят далеко не все файлы.
1) вирус открывает файл и, считывая его заголовок, убеждается, что это действительно ELF;
2) просматривая program header table, вирус находит сегмент с атрибутом PL_LOAD и (PAGE_SIZE % p_filesz) > = virus_size; если же такого сегмента нет, вирус отказывается от заражения;
3) поля p_filez (размер на диске) и p_memsz (размер в памяти) соответствующего сегмента увеличиваются на длину тела вируса;
4) поле p_offset и факультативно sh_offset всех последующих сегментов/секций увеличивается на длину тела вируса;
5) поля e_phoff и факультативно e_shoff ELF-заголовка увеличивается на величину тела вируса;
2) вирус внедряем себя в конец выбранного сегмента;
6) для перехвата управления вирус корректирует точку входа в файл (e_entry), либо же внедряет в истинную точку входа jmp на свое тело.
Некоторые вирусы внедряются в область памяти между заголовком и началом первого сегмента (во всяком случае, пытаются это сделать). Однако большинство файлов «приклеивают» свой первый сегмент к заголовку, из-за чего для внедрения просто не остается свободного места.
Конкретная структура вирусного кода зависит от фантазии его разработчика и выглядит приблизительно так же, как и в Windows-вирусах. Обычно вначале находится расшифровщик, за ним расположены модуль поиска подходящих жертв, инжектор вирусного кода и процедура передачи управления файлу-носителю.
Для большинства ELF-вирусов характерна следующая последовательность системных вызовов: sys_open (mov eax, 05h/int 80h) открывает файл; sys_lseek (mov eax,13h) перемещает файловый указатель на нужное место; old_mmap (mov eax, 5Ah/int 80h) проецирует файл в память; sys_unmap (mov eax, 5Bh/int 80h) удаляет образ из памяти, записывая на диск все изменения, а sys_close (mov eax, 06/int 80h) закрывает сам файл.
Техника проецирования (mapping) значительно упрощает работу с файлами большого объема. Теперь уже не нужно выделять буфер, копируя туда файл по кускам, и всю черную работу можно переложить на плечи операционной системы, сосредоточив свои усилия непосредственно на процессе заражения. Правда, при заражении файла протяженностью в несколько гигабайт (например, самораспаковывающегося дистрибутива какого-то программного продукта) вирусу придется либо просматривать файл через «окно», проецируя в 4-гигабайтное адресное пространство различные его части, либо попросту отказаться от заражения, выбрав файл поприличнее. Подавляющее большинство вирусов именно так и поступает.
В ближайшее время, по-видимому, следует ожидать значительный рост численности ELF-вирусов, ибо для этого имеются все условия. Всплеск интереса к Linux пошел не на пользу этой операционной системе. В погоне за улучшениями ее превратили в решето, прикрутили «интуитивно понятный» графический интерфейс, но не предупредили пользователей, что прежде чем начать работать с системой, следует перелопатить тысячи страниц технической документации и прочитать хотя бы пару умных книжек, в противном случае зараза не заставит себя долго ждать. Чем больше народу перейдет на *nix, тем больше среди них окажется хакеров и вирусописателей, и тогда с *nix произойдет то же, что в свое время произошло с MS-DOS. Будут ли эти вирусы добродушными или злобными, зависит от тебя.
Классический механизм импорта внешних функций из/в ELF-файлов в общем виде выглядит так: на первом этапе вызова импортируемой функции из секции .text вызывается «переходник», который располагается в секции .plt (Procedure Linkable Table) и ссылается в свою очередь на указатель на функцию printf, что расположен в секции .got («Global Offset Tables»), ассоциированной с таблицей строк, содержащей имена вызываемых функций (или их хэши).
Ниже приведена схема вызова функции printf утилитой ls, позаимствованной из комплекта поставки Red Hat 5.0.
В какое место этой цепочки может внедриться вирус? Ну, прежде всего, он может создать подложную таблицу строк, перехватывая вызовы всех интересующих его функций. Чаще всего заражению подвергается функция printf/fprintf/sprintf (поскольку без нее не обходится практически ни одна программа) и функции файлового ввода/вывода, что автоматически обеспечивает прозрачный механизм поиска новых жертв для заражения.
Вирусы-спутники создают специальную библиотеку-перехватчик во всех заражаемых файлах. Поскольку IDA Pro при дизассемблировании ELF-файлов не отображает имя импортируемой библиотеки, заподозрить что-то неладное в этой ситуации нелегко. К счастью, HEX-редакторы еще никто не отменял. Другие же вирусы склонны манипулировать полями глобальной таблицы смещений, переустанавливая их на свое тело.
WWW
bochs
Качественный эмулятор ПК с интегрированным отладчиком внутри. Хорошо подходит для экспериментов с вирусами непосредственно на твоей рабочей машине без риска уничтожения информации. Бесплатен, распространяется с исходными текстами.
Executable and Linkable Format – Portable Format Specification
www.ibiblio.org/pub/historic-linux/ftp-archives/sunsite.unc.edu/Nov-06-1994/GCC/ELF.doc.tar.gz
«Родная» спецификация на ELF-формат. Настоятельно рекомендуется к изучению всем вирусописателям, пробующим свои силы на платформе UNIX.
The Linux Virus Writing And Detection HOWTO
www.creangel.com/papers/writingvirusinlinux.pdf
Пошаговое руководство по проектированию и реализации вирусов под LINUX с кучей готовых примеров (на английском языке).
«UNIX viruses» от Silvio Cesare
http://vx.netlux.org/lib/vsc02.html
Статья, описывающая основные принципы функционирования UNIX-вирусов и способы их детектирования (на английском языке).
LINUX VIRUSES – ELF FILE FORMAT Marius Van Oers
www.nai.com/common/media/vil/pdf/mvanvoers_VB_conf%25202000.pdf&e=747
Блестящий обзор современных UNIX-вирусов и анализ используемых ими методик внедрения в ELF-файлы (на английском языке).