病毒分析02讲.

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1、病毒分析 第2讲 授课教师：赵树升 授课日期：2012 计算机病毒分析 【上节回顾：点名】 1.概念； 2.命名规则； 3.触发机制； 4.特征码： 5.破坏方式：一切正常功能的利用 6.讲解习题 计算机病毒分析 引导 病毒分析 2.1.1 磁盘数据结构 2.1.2 系统引导过程与引导扇区分析 2.1.3 读写扇区方式 2.1.4 程序常驻内存 2.2 引导型病毒 2.2.1 引导型病毒原理 2.3 实验1：引导程序设计 2.4 实验2：接管中断程序设计 2.5 清除病毒程序设计 本章 内容 计算机病毒分析 概述 1、引导扇区是磁盘的一个特殊扇区，存放了系 统启动所要的代码与数据。 2、引导形

2、病毒指驻留在硬盘的主引导分区或硬 软盘的 DOS 引导分区的病毒。由于PC机开 机后，会先执行主引导分区的代码，因此病 毒可以先于操作系统获得控制权。 计算机病毒分析 2.1 预备知识 1、1987年，具有代表性的是“小球”和“石头”病毒 2、小球病毒：个活蹦乱跳的小圆点,不停地运动, 当碰到屏幕边沿就立刻反弹。 3、病毒发作时，系统一经启动，即显示：“Your PC is now stoned！” 计算机病毒分析 2.1.1 磁盘数据结构 1、磁盘格式化：物理驱动器（硬盘）的所有数据区上写零的操作过 程，格式化是一种纯物理操作，同时对硬盘介质做一致性检测，并且标记 出不可读和坏的扇区。 2、

3、DOS下：Format D:/s 计算机病毒分析 1、Format命令 计算机病毒分析 2、Windows下 计算机病毒分析 3、思考 什么是卷标？ 什么是文件系统，有哪些？主要区别？ 计算机病毒分析 4 磁盘原理图 计算机病毒分析 1、名词 位 ； 字节 扇区：BIOS读写的基本单位 簇：文件操作的基本单位 柱面： 磁道： 面： ；磁头 磁头上数据：回忆组成原理 引导扇区： 主引导扇区 后面还会讲的 计算机病毒分析 2、引导扇区结构举例 计算机病毒分析 3、回忆 1) 2字节整数、4字节整数在磁盘中存放方式 2) 保存格式验证：二进制打开文件 计算机病毒分析 5、主引导扇区 计算机病毒分析

4、6、主引导扇区：用WINHEX观察 l主引导扇区除了引导代码，还有各逻辑扇区的结构数据块，即分区表。分区表数据从引导 扇区偏依0x1be开始，共64个字节。分区表最多只能描述4个分区，每个分区16字节。引 导代码的作用就是分析分区表中的4个分区引导标志，当某一分区的引导标志为80H时， l主引导程序就把这一分区的第一个扇区(逻辑0扇区)读到内存0000:7C00H处，并从那儿开 始执行。图2-3为一个硬盘MBR中的分区表。例如分区表中D:的数据结构为： l偏移0自举标志0(0x80为活动分区) l 偏移1起始磁头号1 l 偏移2起始扇区号0x41 l 偏移3起始磁道号0x4b l 偏移4为分区

5、格式:FAT32 l 偏移5终止磁头号0xef l 偏移6终止扇区号0xff l 偏移7终止磁道号0xa4 l 偏移8-11本分区前已用扇区0x3F l 偏移12-15本分区总扇区数0x1772361 l最后两个字节x55xAA是引导扇区的标志。在硬盘的第一个磁道，除了MBR扇区，其它扇 区是没有被使用的。C:的引导扇区一般在第二个磁道的第一个扇区。图2-4描述了图2-3的 结构。 计算机病毒分析 7、分区的扇区分布 计算机病毒分析 8、FAT的作用：簇的使用情况 l每个逻辑分区的FAT表用来描述磁盘中各簇 的使用情况。以FAT32为例，每项值的意义 如表2-1。 l序号表项值簇描述信息含义

6、0x00000000未 使用的簇 0x000000020xffffffff一个已分 配的簇号 0xfffffff00xfffffff6 保留的 簇 0xfffffff7 坏簇 0xfffffff8 0xffffffff文件结束簇 计算机病毒分析 2.1.2 系统引导过程 （1）系统硬件的自检测试。执行VGA-BIOS等各种卡的BIOS程序 （2）将CPU中断向量、BIOS中断向量、BIOS数据块载入基本内存 区（前640KB）。 (3) 扫描开机磁盘驱动器，将启动扇区纪录（软盘的）或主引导纪录 （硬盘的）载入地址为0000:7C00H的基本内存区。 (4) 如果是从硬盘启动则转到刚才载入的MB

7、R（0000:7C00H）执行 。在MBR控制下扫描硬盘分区表，找到硬盘启动分区位置，载 入启动扇区（功能同软盘的BR）到（0000:7C00H）。 如果是从软盘启动则跳过这一步。 (5) 将系统控制权交付载入的启动记录程序（即CS：IP指向0000： 7C00H）。 (6) 执行启动记录程序，进行操作系统启动文件的加载（一般是 IO.SYS和MSDOS.SYS两个核心文件），之后将系统控制权交 付操作系统。 计算机病毒分析 2.1.3 读写扇区方式 1Int 13h 引导型病毒最常用的中断是int 13h，其次可能还有int 16h和int 10h等。Int 13h用于磁盘扇区的读写。使用方

8、法如下。 AH = 2 / 3 ；等于2时进行读操作，等于3时进行写操作 AL = 要读的扇区数； CH = 柱面号（低8位）； CL = 扇区号（0-5位）；6-7位为柱面号； DH = 磁头号； DL = 驱动器号，软盘A，B为0，1，对第一块硬盘80H，第二块 81H，； ES:BX = 数据缓冲区的地址。 输出信息： CF=0，操作成功，AH=0 ，AL=读出的扇区数； CF=1，操作失败，AH=出错状态，同前。 还有一个扩展功能用来读写大硬盘。 计算机病毒分析 2、读写扇区的第二方式 l用Debug的命令L和W可以读写分区的扇区。用A命令编程，可以读写 所有扇区。例如下面的代码将主引

9、导扇区数据读到内存4000H:0000H 。 l在DOS下或Windows98下可以用Debug的命令L读引导扇区。例如， 执行下面的命令： lC: Debug l-L4000：0 2 0 1 ;表示将C:的逻辑0扇区共1个扇区读到内存 4000h:0000 l在DOS下或Windows98下可以用int 13H的功能2读主引导扇区。例如 ，执行下面的代码： lmov ah, 2 ;功能号 lmov al, 1 ;读一个扇区 lmov cx, 1 lmov dx, 80h ;读第一块物理硬盘 lmov bx, 4000h ;数据存放地址在ES:BX lmov es, bx lmob bx, 0

10、 lint 13h 计算机病毒分析 3、Windows下方式 l在Windows2000以后的系统，把整个物理磁盘或分区当作一个文件，使用文 件操作函数可以读写扇区。对于读写逻辑分区、软盘和U盘，使用的文件名 为“.A:”（对A:）、“.C:”(对C:)等等。对于读写物理硬盘，使用的文件 名为“.PhysicalDrive0”(对第一块物理硬盘)，“.PhysicalDrive1” (对第 二块物理硬盘)等等。 l读扇区的函数实现代码为： lBOOL CDo_DiskDlg:ReadSectors(BYTE bDrive, DWORD dwStartSector, LPBYTE lpSectB

11、uff) l char devName = “.A:“; lULONGLONG pos=(ULONGLONG)(512 * dwStartSector); lDWORD low; long high; llow=(DWORD)pos); high=(long)(pos32); ldevName4 =A + bDrive; lHANDLE hDev = CreateFile(devName, GENERIC_READ, FILE_SHARE_WRITE, NULL, OPEN_EXISTING, 0, NULL); lif (hDev = INVALID_HANDLE_VALUE) return

12、 0; lSetFilePointer(hDev,low , lDWORD dwCB; lBOOL bRet = ReadFile(hDev, cBuf, 512*10 , lCloseHandle(hDev); return bRet; l 计算机病毒分析 2.1.4 程序常驻内存 计算机病毒分析 内存标志 在内存0:413h开始处的两个字节描述内存中未用内存 的高端位置，它的值是kB的倍数。病毒程序首先将自 身复制到内存的高端, 修改内存容量标志单元0:413H, 在原有值的基础上减去病毒长度，使得病毒的int 13h 能够常驻内存, 并将原INT 13H磁盘中断服务程序的中 断向量保存并

13、将该中断向量置成新的INT 13H中断程 序入口, 即加上一段病毒感染程序, 功能是完成当系统 对软盘进行读写操作时, 如果该软盘尚未感染, 则将本 病毒写入该软盘, 完成一次病毒的传播过程。 计算机病毒分析 引导型病毒工作原理 计算机病毒分析 2、感染原理 计算机病毒分析 3、病毒注入系统前后的开机程序 1、软盘中毒前的正常开机程序：开机执行BIOS自我测 试POST填入中断向量表启动扇区(Boot sector)IO.SYSMSDOS.SYSCOMMAND.COM。 2、软盘中毒之后的开机程序：开机执行BIOS自我测试 POST填入中断向量表开机型病毒启动扇区(Boot Sector)IO

14、.SYSMSDOS.SYSCOMMAND.COM。 3、硬盘中毒前的正常开机程序：开机执行BIOS自我测 试POST填入中断向量表硬盘分区表(Partition Table)启动扇区(Boot Sector)IO.SYSMSDOS.SYSCOMMAND.COM。 4、硬盘中毒之后的开机程序：开机执行BIOS自我测试 POST填入中断向量表硬盘分割表(Partition Table) 开机型病毒启动扇区 (Bootector)IO.SYSMSDOS.SYSCOMMAND.COM 。 计算机病毒分析 【作业】 1、高级语言模拟“小球病毒”：一个活蹦乱跳的 小圆点,不停地运动,当碰到屏幕边沿就立刻反 弹。 2、猜测 “石头病毒”现象原理。画出原理图