DLL-инъекция

DLL-инъекция (англ. DLL injection) — в программировании, метод, используемый для запуска кода в адресном пространстве другого процесса, заставляя его загружать динамически подключаемую библиотеку. DLL-инъекции часто используются внешними программами, чтобы повлиять на поведение другой программы так, как её авторы не задумывали и не предполагали. Например, внедрённый код может перехватывать системные вызовы функций или прочитать содержимое текстовых полей пароля, что невозможно сделать обычным способом. Программа, используемая для внедрения произвольного кода в произвольные процессы, называется DLL-инжектором.

Microsoft Windows

На Microsoft Windows имеется множество способов заставить процесс загрузить код в DLL-библиотеке против воли автора приложения:

• DLL-файлы, указанные в списке системного реестра по ключу HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\Windows NT\CurrentVersion\Windows\AppInit_DLLs, будут загружаться в каждом процессе, загружающем библиотеку User32.dll при её начальном вызове.
• DLL-файлы по ключу HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager\AppCertDLLs будут загружаться в каждом процессе, которые вызывают функции Windows API CreateProcess, CreateProcessAsUser, CreateProcessWithLogonW, CreateProcessWithTokenW и WinExec. Это один из законных методов DLL-инъекции на Windows 10 при условии, что DLL-файл подписан корректным сертификатом.
• Функции манипуляции процессами, такие как CreateRemoteThread, либо технологии внедрения кода, например AtomBombing, которых возможно использовать для внедрения DLL в программу после её запуска.
• Перехватывающие вызовы Windows, например SetWindowsHookEx.
• Применение функций SuspendThread или NtSuspendThread, чтобы приостановить все потоки, а также использование функций SetThreadContext или NtSetContextThread, чтобы модифицировать контекст существующих потоков в приложении с целью запустить внедряемый код, который сможет загрузить DLL.
• Эксплуатация ограничений Windows и приложений, вызывающих LoadLibrary или LoadLibraryEx без указания пути к загружаемой DLL.
• Оперирование прослойками системного уровня.
• Подмена одного из зависимых DLL-файлов приложения на поддельный, который содержит те же экспортированные объекты, что и оригинал.

Unix-подобные операционные системы

На Unix-подобных операционных системах, с помощью динамического линковщика, основанном на ld.so (на BSD) и на ld-linux.so (на Linux), можно подгружать произвольные библиотеки в новый процесс, указав путь к библиотеке с помощью переменной среды LD_PRELOAD, которую можно как назначить глобально, так и назначить конкретному процессу индивидуально.

Например, на Linux-системе, данная команда запускает процесс "prog" вместе с разделяемой библиотекой "test.so", сопоставленной в него во время запуска:

LD_PRELOAD="./test.so" prog

Такие библиотеки создаются тем же способом, что и разделяемые объекты. Библиотека имеет доступ к внешним символам, указанным в программе, как и любая другая библиотека. На macOS, данная команда запускает процесс "prog" вместе с разделяемой библиотекой "test.dylib", сопоставленной в него во время запуска:

DYLD_INSERT_LIBRARIES="./test.dylib" DYLD_FORCE_FLAT_NAMESPACE=1 prog

В Unix-подобных системах также возможно использовать методы, основанные на отладчиках.

Пример кода

Использование API-функции LoadLibrary

Пример функции, представленный ниже, использует метод DLL-инъекции, который эксплуатирует тот факт, что kernel32.dll сопоставлен с тем же адресом, что и почти все процессы. Поэтому, LoadLibrary (которая является функцией из kernel32.dll) также сопоставлена с тем же адресом. LoadLibrary также подходит для процедуры запуска потока, необходимой для CreateRemoteThread.

#include <windows.h>

HANDLE inject_DLL(const char* file_name, int PID)
{
    HANDLE h_process, h_rThread;
    char fullDLLPath[_MAX_PATH];
    LPVOID DLLPath_addr, LoadLib_addr;
    DWORD exit_code;

    /* Извлечение handle-идентификатора целевого процесса */
    h_process = OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS, FALSE, PID);

    /* Получение полного пути к DLL-файлу */
    GetFullPathName(file_name, _MAX_PATH, fullDLLPath, NULL);

    /* Выделение памяти в целевом процессе */
    DLLPath_addr = VirtualAllocEx(h_process, NULL, _MAX_PATH,
                                  MEM_COMMIT | MEM_RESERVE, PAGE_READWRITE);

    /* Запись пути к DLL-файлу в недавно созданный блок памяти */
    WriteProcessMemory(h_process, DLLPath_addr, fullDLLPath,
                       strlen(fullDLLPath), NULL);

    /* Получение адреса LoadLibraryA (такой же для всех процессов), чтобы начать его запуск */
    LoadLib_addr = GetProcAddress(GetModuleHandle("Kernel32"), "LoadLibraryA");

    /* Запуск удалённого потока в LoadLibraryA, и проброс пути к DLL в качестве аргумента */
    h_rThread = CreateRemoteThread(h_process, NULL, 0, 
                                  (LPTHREAD_START_ROUTINE)LoadLib_addr, DLLPath_addr, 0, NULL);

    /* Ожидание его завершения */
    WaitForSingleObject(h_rThread, INFINITE);

    /* Получение кода завершения (то есть, значение handle, возвращённый вызовом LoadLibraryA */
    GetExitCodeThread(h_rThread, &exit_code);

/* Освобождение носителя внедрённого потока. */
    CloseHandle(h_rThread);
    /* А также память, выделенная для пути к DLL */
    VirtualFreeEx(h_process, DLLPath_addr, 0, MEM_RELEASE);
    /* А также handle-иднетификатор целевого процесса */
    CloseHandle(h_process);

    return (HANDLE)exit_code;
}