Question

我正在尝试修改linux系统调用的默认行为。目前我正试图在实际调用它们之前挂钩并添加一个简单的print语句。我知道GCC链接器的标准'wrap'选项以及它如何用于挂钩包装器Link to GCC Linker options。这完全适用于open（），fstat（），fwrite（）等（我实际上是挂钩libc包装器）。

更新

限制是并非所有系统调用都与此方法相关联。为了说明这一点，让我们采用一个简单的静态编译二进制。当我们尝试添加包装器时，它们会受到我们在 main（）之后引入的调用的影响（请参阅下面显示的strace输出）

    self.helper = FormHelper(self)
    self.helper.attrs = {'data-validate':'parsley'}

如果我们仔细注意到二进制文件，第一个“未拦截”调用readlink（）（系统调用89，即0x59）来自这些行 - 一些与链接器相关的代码部分（即 _dl_get_origin ） readlink（）的功能。这些隐式的系统调用（虽然存在于二进制代码中）永远不会被我们的“包装”方法所吸引。

> strace ./sample 

execve("./sample", ["./sample"], [/* 72 vars */]) = 0
uname({sys="Linux", node="kumar", ...})   = 0
brk(0)                                  = 0x71f000
brk(0x7201c0)                           = 0x7201c0
arch_prctl(ARCH_SET_FS, 0x71f880)       = 0
readlink("/proc/self/exe", "/home/admin/sample"..., 4096) = 41
brk(0x7411c0)                           = 0x7411c0
brk(0x742000)                           = 0x742000
access("/etc/ld.so.nohwcap", F_OK)      = -1 ENOENT (No such file or directory)
fstat(1, {st_mode=S_IFCHR|0620, st_rdev=makedev(136, 4), ...}) = 0
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7fbcc54d1000
write(1, "Hello from the wrapped readlink "..., 36Hello from the wrapped readlink :з
) = 36
readlink("/usr/bin/gnome-www-browser", "/etc/alternatives/gnome-www-brow"..., 255) = 35
write(1, "/etc/alternatives/gnome-www-brow"..., 36/etc/alternatives/gnome-www-browser
) = 36
exit_group(36)                          = ?
+++ exited with 36 +++

如何将包装思想扩展到readlink（）等系统调用（包括调用的所有隐式调用）？

Answer 1

ld 有一个包装选项，引用from manual：

- 换行符号

使用符号的包装函数。任何未定义的符号引用都将解析为__wrap_symbol。对__real_symbol的任何未定义引用都将解析为符号。这可用于为系统功能提供包装器。包装函数应该被称为__wrap_symbol。如果它想调用系统函数，它应该调用__real_symbol。

它也适用于系统调用。以下是readlink：

的示例

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

ssize_t __real_readlink(const char *path, char *buf, size_t bufsiz);

ssize_t __wrap_readlink(const char *path, char *buf, size_t bufsiz) {
    puts("Hello from the wrapped readlink :з");
    __real_readlink(path, buf, bufsiz);
}

int main(void) {
    const char testLink[] = "/usr/bin/gnome-www-browser";
    char buf[256];
    memset(buf, 0, sizeof(buf));
    readlink(testLink, buf, sizeof(buf)-1);
    puts(buf);
}

要从编译器将选项传递给链接器，请使用-Wl选项：

$ gcc test.c -o a -Wl,--wrap=readlink
$ ./a
Hello from the wrapped readlink :з
/etc/alternatives/gnome-www-browser

这个想法是__wrap_func是你的函数包装器。 __real_func链接器将链接到实际函数func。并且代码中func的每次调用都将替换为__wrap_func。

UPD：有人可能会注意到，静态编译的二进制文件会调用另一个readlink，而不会被截获。要理解原因，只需做一点实验 - 将代码编译到目标文件，并列出符号，如：

$ gcc test.c -c -o a.o -Wl,--wrap=readlink
$ nm a.o
0000000000000037 T main
                 U memset
                 U puts
                 U readlink
                 U __real_readlink
                 U __stack_chk_fail
0000000000000000 T __wrap_readlink

这里有趣的是，在进入主函数之前，你不会看到对使用strace看到的一堆函数的引用 - 例如uname()，brk()，access()等等。这是因为主要功能不是二进制文件中调用的第一个代码。 bit of research with objdump会向您显示第一个名为_start的函数。

现在，让我们再举一个例子 - 覆盖_start函数：

$ cat test2.c
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

void _start() {
        puts("Hello");
        _exit(0);
}
$ gcc test2.c -o a -nostartfiles
$ strace ./a
execve("./a", ["./a"], [/* 69 vars */]) = 0
brk(0)                                  = 0x150c000
access("/etc/ld.so.nohwcap", F_OK)      = -1 ENOENT (No such file or directory)
mmap(NULL, 8192, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f3ece55d000
access("/etc/ld.so.preload", R_OK)      = -1 ENOENT (No such file or directory)
open("/etc/ld.so.cache", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=177964, ...}) = 0
mmap(NULL, 177964, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7f3ece531000
close(3)                                = 0
access("/etc/ld.so.nohwcap", F_OK)      = -1 ENOENT (No such file or directory)
open("/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
read(3, "\177ELF\2\1\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0>\0\1\0\0\0\320\37\2\0\0\0\0\0"..., 832) = 832
fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0755, st_size=1840928, ...}) = 0
mmap(NULL, 3949248, PROT_READ|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_DENYWRITE, 3, 0) = 0x7f3ecdf78000
mprotect(0x7f3ece133000, 2093056, PROT_NONE) = 0
mmap(0x7f3ece332000, 24576, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_DENYWRITE, 3, 0x1ba000) = 0x7f3ece332000
mmap(0x7f3ece338000, 17088, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f3ece338000
close(3)                                = 0
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f3ece530000
mmap(NULL, 8192, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f3ece52e000
arch_prctl(ARCH_SET_FS, 0x7f3ece52e740) = 0
mprotect(0x7f3ece332000, 16384, PROT_READ) = 0
mprotect(0x600000, 4096, PROT_READ)     = 0
mprotect(0x7f3ece55f000, 4096, PROT_READ) = 0
munmap(0x7f3ece531000, 177964)          = 0
fstat(1, {st_mode=S_IFCHR|0600, st_rdev=makedev(136, 10), ...}) = 0
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f3ece55c000
write(1, "Hello\n", 6Hello
)                  = 6
exit_group(0)                           = ?
+++ exited with 0 +++
$

它是什么？！我们只是重写了二进制文件中的第一个函数，仍然看到系统调用 - 为什么？

实际上，这是因为调用不是由应用程序执行的，而是在应用程序加载到内存之前由内核执行，并允许运行。

UPD：如前所述，您的应用程序不会调用这些函数。老实说，在shell为您的应用调用execve后，我无法找到正在完成的静态二进制文件，但从列表中看起来就像您看到的每个电话一样由内核本身完成 - 没有任何辅助应用程序，例如静态二进制文件不需要的动态链接器（以及因为brk之类的函数与数据段一起工作）< / em>的

无论如何，你肯定无法轻易修改这种行为，你需要一些黑客攻击。因为如果您可以轻松覆盖二进制运行之前执行的代码的函数 - 即来自其他二进制文件 - 它将是安全性中的一个大黑洞，想象一下：一旦您需要root权限，您可以覆盖函数一个执行你的代码，并等待一些具有root权限的守护进程执行一个脚本，从而触发你的代码。

如何在二进制执行期间挂钩所有linux系统调用

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