从应用程序中检测虚拟化操作系统？

Question

我需要检测我的应用程序是否在虚拟化操作系统实例中运行。

我发现an article 提供了有关该主题的一些有用信息。同一篇文章出现在多个地方，我不确定原始出处。 VMware 实现了一条特定的无效 x86 指令来返回有关自身的信息，而 VirtualPC 使用幻数和 I/O 端口以及 IN 指令。

这是可行的，但在这两种情况下似乎都是未记录的行为。我想 VMWare 或 VirtualPC 的未来版本可能会改变机制。有没有更好的办法？这两种产品都有受支持的机制吗？

同样，有没有办法检测Xen或VirtualBox？

我不担心平台故意试图隐藏自己的情况。例如，蜜罐使用虚拟化，但有时会掩盖恶意软件用来检测它的机制。我不在乎我的应用会认为它没有在这些蜜罐中虚拟化，我只是在寻找“尽力而为”的解决方案。

该应用程序主要是 Java，但我希望使用本机代码和 JNI 来实现这个特定功能。 Windows XP/Vista 支持是最重要的，尽管参考文章中描述的机制是 x86 的通用特性并且不依赖于任何特定的操作系统工具。

Answer 1

您听说过blue pill, red pill?。这是一种用于查看您是否在虚拟机中运行的技术。该术语的起源源于the matrix movie，其中向 Neo 提供蓝色或红色药丸（留在矩阵内 = 蓝色，或进入“真实”世界 = 红色）。

以下是一些代码，可以检测您是否在“矩阵”内运行：
（从this site借来的代码还包含一些关于手头主题的好信息）：

 int swallow_redpill () {
   unsigned char m[2+4], rpill[] = "\x0f\x01\x0d\x00\x00\x00\x00\xc3";
   *((unsigned*)&rpill[3]) = (unsigned)m;
   ((void(*)())&rpill)();
   return (m[5]>0xd0) ? 1 : 0;
 } 

当您在虚拟机中运行时，该函数将返回 1，否则返回 0。

Answer 2

在 Linux 下我使用了命令：dmidecode（我在 CentOS 和 Ubuntu 上都有）

来自男人：

dmidecode 是一个转储文件的工具 计算机的 DMI（有人说是 SMBIOS）表 内容以人类可读的格式。

所以我搜索了输出，发现它可能是 Microsoft Hyper-V

Handle 0x0001, DMI type 1, 25 bytes
System Information
    Manufacturer: Microsoft Corporation
    Product Name: Virtual Machine
    Version: 5.0
    Serial Number: some-strings
    UUID: some-strings
    Wake-up Type: Power Switch


Handle 0x0002, DMI type 2, 8 bytes
Base Board Information
    Manufacturer: Microsoft Corporation
    Product Name: Virtual Machine
    Version: 5.0
    Serial Number: some-strings

另一种方法是搜索eth0的MAC地址与哪个厂商有关：http://www.coffer.com/mac_find/

如果它返回 Microsoft、vmware 等。那么它可能是一个虚拟服务器。

Answer 3

VMware 有一篇 Mechanisms to determine if software is running in a VMware virtual machine 知识库文章，其中包含一些源代码。

Microsoft 在"Determining If Hypervisor Is Installed" 上也有一个页面。 MS 在其"Server Virtualization Validation Test" 文档的“IsVM 测试”部分中详细说明了虚拟机管理程序的这一要求

VMware 和 MS 文档都提到使用 CPUID 指令来检查管理程序存在位（寄存器 ECX 的第 31 位）

RHEL bugtracker 有一个用于"should set ISVM bit (ECX:31) for CPUID leaf 0x00000001" 设置 Xen 内核下寄存器 ECX 的第 31 位。

因此，无需了解供应商细节，您似乎可以使用 CPUID 检查来了解您是否在虚拟运行。

Answer 4

没有。这是不可能完全准确地检测到的。一些虚拟化系统，如QEMU，模拟整个机器到硬件寄存器。让我们扭转局面：你想做什么？也许我们可以帮忙。

Answer 5

我认为，在未来，依靠诸如损坏的 SIDT 虚拟化之类的技巧并没有真正的帮助，因为硬件会堵住怪异而凌乱的 x86 架构留下的所有漏洞。最好的办法是游说 Vm 提供者以一种标准的方式告诉您您在 VM 上——至少在用户明确允许这样做的情况下。但是，如果我们假设我们明确允许检测到 VM，我们也可以在其中放置可见标记，对吗？我建议只用一个文件更新你的虚拟机上的磁盘，告诉你你在虚拟机上——例如，文件系统根目录中的一个小文本文件。或者检查 ETH0 的 MAC，并将其设置为给定的已知字符串。

Answer 6

在 virtualbox 上，假设你可以控制 VM 来宾并且你有 dmidecode，你可以使用这个命令：

dmidecode -s bios-version

它会返回

VirtualBox

Answer 7

我想推荐一篇发表在 Usenix HotOS '07 上的论文，Comptibility is Not Transparency: VMM Detection Myths and Realities，它总结了几种判断应用程序是否在虚拟化环境中运行的技术环境。

例如，像redpill一样使用sidt指令（但这条指令也可以通过动态翻译使其透明），或者将cpuid的运行时间与其他非虚拟化指令进行比较。

Answer 8

在安装新的 Ubuntu 时，我发现了名为 imvirt 的软件包。看看http://micky.ibh.net/~liske/imvirt.html

Answer 9

此 C 函数将检测 VM 来宾操作系统：

（在 Windows 上测试，使用 Visual Studio 编译）

#include <intrin.h>

    bool isGuestOSVM()
    {
        unsigned int cpuInfo[4];
        __cpuid((int*)cpuInfo,1);
        return ((cpuInfo[2] >> 31) & 1) == 1;
    }

Answer 10

在 linux systemd 上提供了一个用于检测系统是否作为虚拟机运行的命令。

命令：
$ systemd-detect-virt

如果系统被虚拟化，则输出虚拟化软件/技术的名称。 如果不是，则输出none

例如，如果系统正在运行 KVM，那么：

$ systemd-detect-virt
kvm

你不需要以 sudo 运行它。

Answer 11

在 Linux 下，您可以在 /proc/cpuinfo 上进行报告。如果它在 VMware 中，它的出现通常与在裸机上不同，但并非总是如此。 Virtuozzo 显示了对底层硬件的直通。

Answer 12

尝试阅读SMBIOS 结构，尤其是带有BIOS 信息的结构。

在 Linux 中，您可以使用 dmidecode 实用程序来浏览信息。

Answer 13

检查工具virt-what。它使用前面提到的 dmidecode 来确定您是否在虚拟主机上和类型。

Answer 14

我尝试了朋友建议的不同方法。在 VMWARE 上运行的虚拟机没有 CPU TEMPERATURE 属性。即它们不显示 CPU 的温度。我正在使用 CPU 温度计应用程序来检查 CPU 温度。

（在 VMWARE 中运行的 Windows）

（在真实 CPU 上运行的 Windows）

所以我编写了一个小 C 程序来检测温度传感器

#include "stdafx.h"

#define _WIN32_DCOM
#include <iostream>
using namespace std;
#include <comdef.h>
#include <Wbemidl.h>

#pragma comment(lib, "wbemuuid.lib")

int main(int argc, char **argv)
{
    HRESULT hres;

    // Step 1: --------------------------------------------------
    // Initialize COM. ------------------------------------------

    hres = CoInitializeEx(0, COINIT_MULTITHREADED);
    if (FAILED(hres))
    {
        cout << "Failed to initialize COM library. Error code = 0x"
            << hex << hres << endl;
        return 1;                  // Program has failed.
    }

    // Step 2: --------------------------------------------------
    // Set general COM security levels --------------------------

    hres = CoInitializeSecurity(
        NULL,
        -1,                          // COM authentication
        NULL,                        // Authentication services
        NULL,                        // Reserved
        RPC_C_AUTHN_LEVEL_DEFAULT,   // Default authentication 
        RPC_C_IMP_LEVEL_IMPERSONATE, // Default Impersonation  
        NULL,                        // Authentication info
        EOAC_NONE,                   // Additional capabilities 
        NULL                         // Reserved
        );


    if (FAILED(hres))
    {
        cout << "Failed to initialize security. Error code = 0x"
            << hex << hres << endl;
        CoUninitialize();
        return 1;                    // Program has failed.
    }

    // Step 3: ---------------------------------------------------
    // Obtain the initial locator to WMI -------------------------

    IWbemLocator *pLoc = NULL;

    hres = CoCreateInstance(
        CLSID_WbemLocator,
        0,
        CLSCTX_INPROC_SERVER,
        IID_IWbemLocator, (LPVOID *)&pLoc);

    if (FAILED(hres))
    {
        cout << "Failed to create IWbemLocator object."
            << " Err code = 0x"
            << hex << hres << endl;
        CoUninitialize();
        return 1;                 // Program has failed.
    }

    // Step 4: -----------------------------------------------------
    // Connect to WMI through the IWbemLocator::ConnectServer method

    IWbemServices *pSvc = NULL;

    // Connect to the root\cimv2 namespace with
    // the current user and obtain pointer pSvc
    // to make IWbemServices calls.
    hres = pLoc->ConnectServer(
        _bstr_t(L"ROOT\\CIMV2"), // Object path of WMI namespace
        NULL,                    // User name. NULL = current user
        NULL,                    // User password. NULL = current
        0,                       // Locale. NULL indicates current
        NULL,                    // Security flags.
        0,                       // Authority (for example, Kerberos)
        0,                       // Context object 
        &pSvc                    // pointer to IWbemServices proxy
        );

    if (FAILED(hres))
    {
        cout << "Could not connect. Error code = 0x"
            << hex << hres << endl;
        pLoc->Release();
        CoUninitialize();
        return 1;                // Program has failed.
    }

    cout << "Connected to ROOT\\CIMV2 WMI namespace" << endl;


    // Step 5: --------------------------------------------------
    // Set security levels on the proxy -------------------------

    hres = CoSetProxyBlanket(
        pSvc,                        // Indicates the proxy to set
        RPC_C_AUTHN_WINNT,           // RPC_C_AUTHN_xxx
        RPC_C_AUTHZ_NONE,            // RPC_C_AUTHZ_xxx
        NULL,                        // Server principal name 
        RPC_C_AUTHN_LEVEL_CALL,      // RPC_C_AUTHN_LEVEL_xxx 
        RPC_C_IMP_LEVEL_IMPERSONATE, // RPC_C_IMP_LEVEL_xxx
        NULL,                        // client identity
        EOAC_NONE                    // proxy capabilities 
        );

    if (FAILED(hres))
    {
        cout << "Could not set proxy blanket. Error code = 0x"
            << hex << hres << endl;
        pSvc->Release();
        pLoc->Release();
        CoUninitialize();
        return 1;               // Program has failed.
    }

    // Step 6: --------------------------------------------------
    // Use the IWbemServices pointer to make requests of WMI ----

    // For example, get the name of the operating system
    IEnumWbemClassObject* pEnumerator = NULL;
    hres = pSvc->ExecQuery(
        bstr_t("WQL"),
        bstr_t(L"SELECT * FROM Win32_TemperatureProbe"),
        WBEM_FLAG_FORWARD_ONLY | WBEM_FLAG_RETURN_IMMEDIATELY,
        NULL,
        &pEnumerator);

    if (FAILED(hres))
    {
        cout << "Query for operating system name failed."
            << " Error code = 0x"
            << hex << hres << endl;
        pSvc->Release();
        pLoc->Release();
        CoUninitialize();
        return 1;               // Program has failed.
    }

    // Step 7: -------------------------------------------------
    // Get the data from the query in step 6 -------------------

    IWbemClassObject *pclsObj = NULL;
    ULONG uReturn = 0;

    while (pEnumerator)
    {
        HRESULT hr = pEnumerator->Next(WBEM_INFINITE, 1,
            &pclsObj, &uReturn);

        if (0 == uReturn)
        {
            break;
        }

        VARIANT vtProp;

        // Get the value of the Name property
        hr = pclsObj->Get(L"SystemName", 0, &vtProp, 0, 0);
        wcout << " OS Name : " << vtProp.bstrVal << endl;
        VariantClear(&vtProp);
        VARIANT vtProp1;
        VariantInit(&vtProp1);
        pclsObj->Get(L"Caption", 0, &vtProp1, 0, 0);
        wcout << "Caption: " << vtProp1.bstrVal << endl;
        VariantClear(&vtProp1);

        pclsObj->Release();
    }

    // Cleanup
    // ========

    pSvc->Release();
    pLoc->Release();
    pEnumerator->Release();
    CoUninitialize();

    return 0;   // Program successfully completed.

}

Vmware 机器上的输出

真实 CPU 上的输出

Answer 15

我使用这个 C# 类来检测客户操作系统是否在虚拟环境中运行（仅限 Windows）：

sysInfo.cs

using System;
using System.Management;
using System.Text.RegularExpressions;

namespace ConsoleApplication1
{
    public class sysInfo
    {
            public static Boolean isVM()
            {
                bool foundMatch = false;
                ManagementObjectSearcher search1 = new ManagementObjectSearcher("select * from Win32_BIOS");
                var enu = search1.Get().GetEnumerator();
                if (!enu.MoveNext()) throw new Exception("Unexpected WMI query failure");
                string biosVersion = enu.Current["version"].ToString();
                string biosSerialNumber = enu.Current["SerialNumber"].ToString();

                try
                {
                    foundMatch = Regex.IsMatch(biosVersion + " " + biosSerialNumber, "VMware|VIRTUAL|A M I|Xen", RegexOptions.IgnoreCase);
                }
                catch (ArgumentException ex)
                {
                    // Syntax error in the regular expression
                }

                ManagementObjectSearcher search2 = new ManagementObjectSearcher("select * from Win32_ComputerSystem");
                var enu2 = search2.Get().GetEnumerator();
                if (!enu2.MoveNext()) throw new Exception("Unexpected WMI query failure");
                string manufacturer = enu2.Current["manufacturer"].ToString();
                string model = enu2.Current["model"].ToString();

                try
                {
                    foundMatch = Regex.IsMatch(manufacturer + " " + model, "Microsoft|VMWare|Virtual", RegexOptions.IgnoreCase);
                }
                catch (ArgumentException ex)
                {
                    // Syntax error in the regular expression
                }

                    return foundMatch;
            }
        }

}

---

用法：

        if (sysInfo.isVM()) { 
            Console.WriteLine("VM FOUND");
        }

Answer 16

我想出了一种通用方法，只需一行代码即可检测每种类型的 Windows 虚拟机。支持win7--10（xp尚未测试）。

为什么我们需要通用方式？

最常用的方法是从 win32 搜索和匹配供应商值。但是如果有 1000 多家虚拟机制造商呢？那么您将不得不编写一个代码来匹配 1000 多个 VM 签名。但它的时间浪费。即使过了一段时间，也会有新的其他虚拟机启动，而您的脚本将被浪费。

背景

我为此工作了好几个月。我做了很多测试，我观察到： win32_portconnector 在 VM 上始终为空且为空。请查看完整报告

//asked at: https://stackoverflow.com/q/64846900/14919621
what win32_portconnector is used for ? This question have 3 parts.
1) What is the use case of win32_portconnector ?    //https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/cimwin32prov/win32-portconnector
2) Can I get state of ports using it like Mouse cable, charger, HDMI cables etc ?
3) Why VM have null results on this query : Get-WmiObject Win32_PortConnector ?

在虚拟机上：

PS C:\Users\Administrator> Get-WmiObject Win32_PortConnector

在真实环境中：

PS C:\Users\Administrator> Get-WmiObject Win32_PortConnector
Tag                         : Port Connector 0
ConnectorType               : {23, 3}
SerialNumber                :
ExternalReferenceDesignator :
PortType                    : 2

Tag                         : Port Connector 1
ConnectorType               : {21, 2}
SerialNumber                :
ExternalReferenceDesignator :
PortType                    : 9

Tag                         : Port Connector 2
ConnectorType               : {64}
SerialNumber                :
ExternalReferenceDesignator :
PortType                    : 16

Tag                         : Port Connector 3
ConnectorType               : {22, 3}
SerialNumber                :
ExternalReferenceDesignator :
PortType                    : 28

Tag                         : Port Connector 4
ConnectorType               : {54}
SerialNumber                :
ExternalReferenceDesignator :
PortType                    : 17

Tag                         : Port Connector 5
ConnectorType               : {38}
SerialNumber                :
ExternalReferenceDesignator :
PortType                    : 30

Tag                         : Port Connector 6
ConnectorType               : {39}
SerialNumber                :
ExternalReferenceDesignator :
PortType                    : 31

显示代码

基于这些测试，我制作了一个可以检测 windows 虚拟机的小程序。

//@graysuit
//https://graysuit.github.io
//https://github.com/Back-X/anti-vm
using System;
using System.Windows.Forms;

public class Universal_VM_Detector
{
    static void Main()
    {
        if((new System.Management.ManagementObjectSearcher("SELECT * FROM Win32_PortConnector")).Get().Count == 0)
        {
            MessageBox.Show("VM detected !");
        }
        else
        {
            MessageBox.Show("VM NOT detected !");
        }
    }
}

您可以read code 或获取compiled executable。

稳定性

在很多环境下测试过，非常稳定。

• 检测Visrtualbox
• 检测到 Vmware
• 检测到 Windows 服务器
• 检测 RDP
• 检测到病毒总数
• 检测到any.run 等等……