驱动开发：内核取ntoskrnl模块基地址

模块是程序加载时被动态装载的，模块在装载后其存在于内存中同样存在一个内存基址，当我们需要操作这个模块时，通常第一步就是要得到该模块的内存基址，模块分为用户模块和内核模块，这里的用户模块指的是应用层进程运行后加载的模块，内核模块指的是内核中特定模块地址，本篇文章将实现一个获取驱动ntoskrnl.exe的基地址以及长度，此功能是驱动开发中尤其是安全软件开发中必不可少的一个功能。

关于该程序的解释，官方的解析是这样的ntoskrnl.exe是Windows操作系统的一个重要内核程序，里面存储了大量的二进制内核代码，用于调度系统时使用，也是操作系统启动后第一个被加载的程序，通常该进程在任务管理器中显示为System。

使用ARK工具也可看出其代表的是第一个驱动模块。

那么如何使用代码得到如上图中所展示的基地址以及大小呢，实现此功能我们需要调用ZwQuerySystemInformation这个API函数，这与上一篇文章《判断自身是否加载成功》所使用的NtQuerySystemInformation只是开头部分不同，但其本质上是不同的，如下是一些参考资料；

• 从内核模式调用Nt和Zw系列API，其最终都会连接到nooskrnl.lib导出库:

  • Nt系列API将直接调用对应的函数代码，而Zw系列API则通过调用KiSystemService最终跳转到对应的函数代码。
  • 重要的是两种不同的调用对内核中previous mode的改变，如果是从用户模式调用Native API则previous mode是用户态，如果从内核模式调用Native API则previous mode是内核态。
  • 如果previous为用户态时Native API将对传递的参数进行严格的检查，而为内核态时则不会检查。

调用Nt API时不会改变previous mode的状态，调用Zw API时会将previous mode改为内核态，因此在进行Kernel Mode Driver开发时可以使用Zw系列API可以避免额外的参数列表检查，提高效率。Zw*会设置KernelMode已避免检查，Nt*不会自动设置，如果是KernelMode当然没问题，如果就UserMode就挂了。

回到代码上来，下方代码就是获取ntoskrnl.exe基地址以及长度的具体实现，核心代码就是调用ZwQuerySystemInformation得到SystemModuleInformation，里面的对比部分是在比较当前获取的地址是否超出了ntoskrnl的最大和最小范围。

#include <ntifs.h>

static PVOID g_KernelBase = 0;
static ULONG g_KernelSize = 0;

#pragma pack(4)
typedef struct _PEB32
{
	UCHAR InheritedAddressSpace;
	UCHAR ReadImageFileExecOptions;
	UCHAR BeingDebugged;
	UCHAR BitField;
	ULONG Mutant;
	ULONG ImageBaseAddress;
	ULONG Ldr;
	ULONG ProcessParameters;
	ULONG SubSystemData;
	ULONG ProcessHeap;
	ULONG FastPebLock;
	ULONG AtlThunkSListPtr;
	ULONG IFEOKey;
	ULONG CrossProcessFlags;
	ULONG UserSharedInfoPtr;
	ULONG SystemReserved;
	ULONG AtlThunkSListPtr32;
	ULONG ApiSetMap;
} PEB32, *PPEB32;

typedef struct _PEB_LDR_DATA32
{
	ULONG Length;
	UCHAR Initialized;
	ULONG SsHandle;
	LIST_ENTRY32 InLoadOrderModuleList;
	LIST_ENTRY32 InMemoryOrderModuleList;
	LIST_ENTRY32 InInitializationOrderModuleList;
} PEB_LDR_DATA32, *PPEB_LDR_DATA32;

typedef struct _LDR_DATA_TABLE_ENTRY32
{
	LIST_ENTRY32 InLoadOrderLinks;
	LIST_ENTRY32 InMemoryOrderLinks;
	LIST_ENTRY32 InInitializationOrderLinks;
	ULONG DllBase;
	ULONG EntryPoint;
	ULONG SizeOfImage;
	UNICODE_STRING32 FullDllName;
	UNICODE_STRING32 BaseDllName;
	ULONG Flags;
	USHORT LoadCount;
	USHORT TlsIndex;
	LIST_ENTRY32 HashLinks;
	ULONG TimeDateStamp;
} LDR_DATA_TABLE_ENTRY32, *PLDR_DATA_TABLE_ENTRY32;
#pragma pack()

typedef struct _RTL_PROCESS_MODULE_INFORMATION
{
	HANDLE Section;
	PVOID MappedBase;
	PVOID ImageBase;
	ULONG ImageSize;
	ULONG Flags;
	USHORT LoadOrderIndex;
	USHORT InitOrderIndex;
	USHORT LoadCount;
	USHORT OffsetToFileName;
	UCHAR  FullPathName[256];
} RTL_PROCESS_MODULE_INFORMATION, *PRTL_PROCESS_MODULE_INFORMATION;

typedef struct _RTL_PROCESS_MODULES
{
	ULONG NumberOfModules;
	RTL_PROCESS_MODULE_INFORMATION Modules[1];
} RTL_PROCESS_MODULES, *PRTL_PROCESS_MODULES;

typedef enum _SYSTEM_INFORMATION_CLASS
{
	SystemModuleInformation = 0xb,
} SYSTEM_INFORMATION_CLASS;

// 取出KernelBase基地址
// By: lyshark.com
PVOID UtilKernelBase(OUT PULONG pSize)
{
	NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;
	ULONG bytes = 0;
	PRTL_PROCESS_MODULES pMods = 0;
	PVOID checkPtr = 0;
	UNICODE_STRING routineName;

	if (g_KernelBase != 0)
	{
		if (pSize)
			*pSize = g_KernelSize;
		return g_KernelBase;
	}

	RtlInitUnicodeString(&routineName, L"NtOpenFile");

	checkPtr = MmGetSystemRoutineAddress(&routineName);
	if (checkPtr == 0)
		return 0;

	__try
	{
		status = ZwQuerySystemInformation(SystemModuleInformation, 0, bytes, &bytes);
		if (bytes == 0)
		{
			DbgPrint("Invalid SystemModuleInformation size\n");
			return 0;
		}

		pMods = (PRTL_PROCESS_MODULES)ExAllocatePoolWithTag(NonPagedPoolNx, bytes, "lyshark");
		RtlZeroMemory(pMods, bytes);

		status = ZwQuerySystemInformation(SystemModuleInformation, pMods, bytes, &bytes);

		if (NT_SUCCESS(status))
		{
			PRTL_PROCESS_MODULE_INFORMATION pMod = pMods->Modules;

			for (ULONG i = 0; i < pMods->NumberOfModules; i++)
			{
				if (checkPtr >= pMod[i].ImageBase &&
					checkPtr < (PVOID)((PUCHAR)pMod[i].ImageBase + pMod[i].ImageSize))
				{
					g_KernelBase = pMod[i].ImageBase;
					g_KernelSize = pMod[i].ImageSize;
					if (pSize)
						*pSize = g_KernelSize;
					break;
				}
			}
		}
	}
	__except (EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER)
	{
		return 0;
	}

	if (pMods)
		ExFreePoolWithTag(pMods, "lyshark");
	return g_KernelBase;
}

VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver)
{
	DbgPrint(("Uninstall Driver Is OK \n"));
}

NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
	DbgPrint(("hello lyshark \n"));

	PULONG ulong = 0;
	UtilKernelBase(ulong);
	DbgPrint("ntoskrnl.exe 模块基址: 0x%p \n", g_KernelBase);
	DbgPrint("模块大小: 0x%p \n", g_KernelSize);

	Driver->DriverUnload = UnDriver;
	return STATUS_SUCCESS;
}

我们编译并运行上方代码，效果如下：