Windows下Hook API技术

songfun · 发表于 2007-4-29 11:12:01

什么叫Hook API？所谓Hook就是钩子的意思，而API是指Windows开放给程序员的编程接口，使得在用户级别下可以对操作系统进行控制，也就是一般的应用程序都需要调用API来完成某些功能，Hook API的意思就是在这些应用程序调用真正的系统API前可以先被截获，从而进行一些处理再调用真正的API来完成功能。在讲Hook API之前先来看一下如何Hook消息，例如Hook全局键盘消息，从而可以知道用户按了哪些键，这种Hook消息的功能可以由以下函数来完成，该函数将一个新的Hook加入到原来的Hook链中，当某一消息到达后会依次经过它的Hook链再交给应用程序。 HHOOK SetWindowsHookEx(
int idHook,                   //Hook类型，例如WH_KEYBOARD，WH_MOUSE
HOOKPROC lpfn,          //Hook处理过程函数的地址
HINSTANCE hMod,       //包含Hook处理过程函数的dll句柄（若在本进程可以为NULL）
DWORD dwThreadId,    //要Hook的线程ID，若为0，表示全局Hook所有
);    这里需要提一下的就是如果是Hook全局的而不是某个特定的进程则需要将Hook过程编写为一个DLL，以便让任何程序都可以加载它来获取Hook过程函数。而对于Hook API微软并没有提供直接的接口函数，也许它并不想让我们这样做，不过有2种方法可以完成该功能。第一种，修改可执行文件的IAT表（即输入表），因为在该表中记录了所有调用API的函数地址，则只需将这些地址改为自己函数的地址即可，但是这样有一个局限，因为有的程序会加壳，这样会隐藏真实的IAT表，从而使该方法失效。第二种方法是直接跳转，改变API函数的头几个字节，使程序跳转到自己的函数，然后恢复API开头的几个字节，在调用AP完成功能后再改回来又能继续Hook了，但是这种方法也有一个问题就是同步的问题，当然这是可以克服的，并且该方法不受程序加壳的限制。下面将以一个Hook指定程序send函数的例子来详细描述如何Hook API，以达到监视程序发送的每个封包的目的。采用的是第二种方法，编写为一个dll。首先是一些全局声明， //本dll的handle
HANDLE g_hInstance = NULL;
//修改API入口为 mov eax, 00400000;jmp eax是程序能跳转到自己的函数
BYTE g_btNewBytes[8] = { 0xB8, 0x0, 0x0, 0x40, 0x0, 0xFF, 0xE0, 0x0 };
//保存原API入口的8个字节
DWORD g_dwOldBytes[2][2] = { 0x0, 0x0, 0x0, 0x0 };
//钩子句柄
HHOOK g_hOldHook = NULL;
//API中send函数的地址
DWORD g_pSend = 0;
//事务，解决同步问题
HANDLE g_hSendEvent = NULL;//自己的send函数地址，参数必须与API的send函数地址相同int _stdcall hook_send( SOCKET s, const char *buf, int len, int flags );//要Hook的进程和主线程ID号DWORD g_dwProcessID = 0;
DWORD g_dwThreadID = 0;    从声明可以看出，我们会把API函数的首8个字节改为 mov eax, 00400000;jmp eax ，使程序能够跳转，只需获取我们自己的函数地址填充掉00400000即可实现跳转。而g_dwOldBytes是用来保存API开头原始的8个字节，在真正执行API函数是需要写回。还有一点，在声明新的函数时，该例中为hook_send，除了保正参数与API的一致外，还需要声明为__stdcall类型，表示函数在退出前自己来清理堆栈，因为这里是直接跳转到新函数处，所以必须自己清理堆栈。下面看主函数， BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule,
                                 DWORD  ul_reason_for_call,
                                 LPVOID lpReserved
                              )
{
if(ul_reason_for_call == DLL_PROCESS_ATTACH)
{    //获取本dll句柄
   g_hInstance = hModule;          //创建事务
   g_hSendEvent = CreateEvent( NULL, FALSE, TRUE, NULL );

   //重写API开头的8字节
   HMODULE hWsock = LoadLibrary( "wsock32.dll" );
   g_pSend = ( DWORD )GetProcAddress( hWsock, "send" );    //保存原始字节    ReadProcessMemory( INVALID_HANDLE_VALUE, ( void * )g_pSend,
      ( void * )g_dwOldBytes[0], sizeof( DWORD )*2, NULL );    //将00400000改写为我们函数的地址
   *( DWORD* )( g_btNewBytes + 1 ) = ( DWORD )hook_send;
   WriteProcessMemory( INVALID_HANDLE_VALUE, ( void * )g_pSend,
      ( void * )g_btNewBytes, sizeof( DWORD )*2, NULL );
}
return TRUE;
}    以上是dll的main函数，在被指定的程序加载的时候会自动运行dll的main函数来完成初始化，这里就是改写API的首地址来完成跳转。当然本程序是对于指定程序进行Hook，如果要进行全局Hook，可以在main函数中用GetModuleFileName函数来获取exe文件完整路径，判断当前进程是否是想要Hook的进程。写函数中使用INVALID_HANDLE_VALUE，表示写本进程。 int _stdcall hook_send( SOCKET s, const char *buf, int len, int flags )
{
int nRet; WaitForSingleObject( g_hSendEvent, INFINITE );    //恢复API头8个字节
WriteProcessMemory( INVALID_HANDLE_VALUE, ( void* )g_pSend,
   ( void* )g_dwOldBytes[0], sizeof( DWORD )*2, NULL ); /* 这里可以添加想要进行的处理过程 */ //真正执行API函数
nRet = send( s, buf, len, flags ); //写入跳转语句，继续Hook
WriteProcessMemory( INVALID_HANDLE_VALUE, ( void* )g_pSend,
   ( void* )g_btNewBytes, sizeof( DWORD )*2, NULL ); SetEvent( g_hSendEvent ); return nRet;
} HOOK_API BOOL StartHook(HWND hWnd)
{ //通过传入的窗口句柄获取线程句柄
g_dwThreadID = GetWindowThreadProcessId( hWnd, &g_dwProcessID );    //WH_CALLWNDPROC类型的Hook
g_hOldHook = SetWindowsHookEx( WH_CALLWNDPROC,  HookProc,       ( HINSTANCE ) g_hInstance, g_dwThreadID );
if( g_hOldHook == NULL )
      return FALSE;
return TRUE;
} static LRESULT WINAPI HookProc( int nCode, WPARAM wParam, LPARAM lParam )
{
return CallNextHookEx( g_hOldHook, nCode, wParam, lParam );
} HOOK_API void StopHook(void)
{
if(g_hOldHook != NULL)
{
   WaitForSingleObject( g_hSendEvent, INFINITE );
   HANDLE hProcess = NULL;
   hProcess = OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS, FALSE, g_dwProcessID);
   DWORD dwOldProc;
   DWORD dwNewProc;       //改变页面属性为读写
   VirtualProtectEx( hProcess, ( void* )g_pSend, 8, PAGE_READWRITE, &dwOldProc );       //恢复API的首8个字节
   WriteProcessMemory( hProcess, ( void* )g_pSend,
         ( void* )g_dwOldBytes[0], sizeof( DWORD )*2, NULL );       //恢复页面文件的属性
   VirtualProtectEx( hProcess, ( void* )g_pSend, 8, dwOldProc, &dwNewProc );

   CloseHandle(g_hSendEvent);

   UnhookWindowsHookEx( g_hOldHook );
}
} 可以看出，我们创建的Hook类型是WH_CALLWNDPROC类型，该类型的Hook在进程与系统一通信时就会被加载到进程空间，从而调用dll的main函数完成真正的Hook，而在SetWindowsHookEx函数中指定的HookProc函数将不作任何处理，只是调用CallNextHookEx将消息交给Hook链中下一个环节处理，因为这里SetWindowsHookEx的唯一作用就是让进程加载我们的dll。以上就是一个最简单的Hook API的例子，该种技术可以完成许多功能。例如网游外挂制作过程中截取发送的与收到的封包即可使用该方法，或者也可以在Hook到API后加入木马功能，反向连接指定的主机或者监听某一端口，还有许多加壳也是用该原理来隐藏IAT表，填入自己的函数地址。