菜鸟学习HOOK

前言
自己从高中那时对黑客比较感兴趣，那时候去过很多论坛学所谓的“黑客技术”。同时也经常在一些QQ群，论坛里混，但见效甚微。
因为我很喜欢玩游戏，上大学后，同学们都发疯似的玩一款游戏—三国杀，现在玩的人已经很少了，被某公司抄袭后垄断了。由于当时学业繁重，然后自己又爱面子，所以在想如何学业不落下的同时游戏等级也能比别人高，上网找到了一款三国杀的刷分软件。兴高采烈得打开准备刷分，用了一天之后就不能用了，30元一个月的收费标准，穷学生哪能舍得啊？于是想找人破解，但转念一想，谁会帮你破解呢？还是自己来吧~自己动手，丰衣足食。上网+图书馆疯狂找资料，花了一个周末，把这个软件KO了，当时是高兴死了。那种成就感和兴奋感恐怕也只有亲身试过的人才知道。很快就刷到了150级了，比整天玩游戏的同学等级还要高，在满足了我虚荣心的同时也带我走向了逆向之门，或许这就是一种缘分吧。
好了，背景就不多说了。今天和大家一起学习一下C++中的HOOK API技术。相信大家都知道这是逆向PJ中的一个特别重要也是实用的技术。(*^__^*) 
一、  Hook介绍
钩子(Hook)，是Windows消息处理机制的一个平台,应用程序可以在上面设置子程以监视指定窗口的某种消息，而且所监视的窗口可以是其他进程所创建的。当消息到达后，在目标窗口处理函数之前处理它。钩子机制允许应用程序截获处理window消息或特定事件。
 我们知道Windows系统API函数都是被封装到DLL中，在某个应用程序要调用一个API函数的时候，如果这个函数所在的DLL没有被加载到本进程中则加载它，然后保存当前环境（各个寄存器和函数调用完后的返回地址等）。接着程序会跳转到这个API函数的入口地址去执行此处的指令。由此看来，我们想在调用真正的API之前先调用我们的函数，那么可以修改这个API函数的入口处的代码，使他先跳转到我们的函数地址，然后在我们的函数最后再调用原来的API函数。
简单来说HOOK API 可以理解成对程序将要执行系统函数的一个拦截， 拦截后执行自己写的代码以达到完成某种特定的目的，再恢复程序继续执行，很多PJ中的Patch 机器码，盗号木马等都是用这个方法。
二、  Hook API实战
OK，既然我们需要实现一个这样的一个HOOK。当然需要两样东西，一是目标程序，一是我们的代码。
1.  程序：
新建一个dll工程文件目录如图：
附件 93152
我们自己新建一个Add.def文件，然后添加到工程中即可，如图我是添加到Source Files里。
跟exe有个main或者WinMain入口函数一样，DLL也有它自己的一个入口函数，就是DllMain。

我们打开dllmain.cpp  代码如下：

// dllmain.cpp : Defines the entry point for the DLL application.
#include "stdafx.h"
 
int WINAPI add(int a, int b)
{
  return a + b;
}
 
BOOL APIENTRY DllMain(HANDLE hModule,
  DWORD  ul_reason_for_call,
  LPVOID lpReserved
  )
{
  return TRUE;
}

DEF文件是模块定义文件，模块定义 (.def) 文件为链接器提供有关被链接程序的导出、属性及其他方面的信息。生成 DLL 时，.def 文件最有用。由于存在可代替模块定义语句使用的链接器选项，通常不需要 .def 文件。也可以将 __declspec(dllexport) 用作指定导出函数的手段。在链接器阶段可以使用 /DEF（指定模块定义文件）链接器选项调用 .def 文件。如果生成的 .exe 文件没有导出，使用 .def 文件将使输出文件较大并降低加载速度。
  在VC++中，生成DLL可以不使用.def文件。只需要在VC++的函数定义前要加__declspec(dllexport)修饰就可以了。但是使用__declspec(dllexport)和使用.def文件是有区别的。如果DLL是提供给VC++用户使用的，你只需要把编译DLL时产生的.lib提供给用户，它可以很轻松地调用你的DLL。但是如果你的DLL是供其他程序如VB、delphi,以及.NET用户使用的，那么会产生一个小麻烦。因为VC++对于__declspec(dllexport)声明的函数会进行名称转换，如下面的函数：
__declspec(dllexport) int __stdcallIsWinNT()
会转换为IsWinNT@0，这样你在VB中必须这样声明：
Declare Function IsWinNT Lib "my.dll" Alias "IsWinNT@0" () As Long
@的后面的数由于参数类型不同而可能不同。这显然不太方便。所以如果要想避免这种转换，就要使用.def文件方式。
EXPORTS后面的数可以不给，系统会自动分配一个数。对于VB、PB、Delphi用户，通常使用按名称进行调用的方式，这个数关系不大，但是对于使用.lib链接的VC程序来说，不是按名称进行调用，而是按照这个数进行调用的，所以最好给出。
  .def 文件中的第一条 LIBRARY 语句不是必须的，但LIBRARY 语句后面的 DLL 的名称必须正确，即与生成的动态链接库的名称必须匹配。此语句将 .def 文件标识为属于 DLL。链接器将此名称放到 DLL 的导入库中。
EXPORTS 语句列出名称，可能的话还会列出 DLL 导出函数的序号值。通过在函数名的后面加上 @ 符和一个数字，给函数分配序号值。当指定序号值时，序号值的范围必须是从 1 到 N，其中 N 是 DLL 导出函数的个数。
LIBRARY BTREE
EXPORTS
Insert @1
Delete @2
Member @3
Min @4
如果使用 MFC DLL 向导创建 MFC DLL，则向导将为您创建主干 .def 文件并将其自动添加到项目中。添加要导出到此文件的函数名。对于非 MFC DLL，必须亲自创建 .def 文件并将其添加到项目中。
如果导出 C++ 文件中的函数，必须将修饰名放到 .def 文件中，或者通过使用外部“C”定义具有标准 C 链接的导出函数。如果需要将修饰名放到 .def 文件中，则可以通过使用 DUMPBIN 工具或 /MAP 链接器选项来获取修饰名。请注意，编译器产生的修饰名是编译器特定的。如果将 Visual C++ 编译器产生的修饰名放到 .def 文件中，则链接到 DLL 的应用程序必须也是用相同版本的 Visual C++ 生成的，这样调用应用程序中的修饰名才能与 DLL 的 .def 文件中的导出名相匹配。
因此def文件代码如下：

LIBRARY  Add
DESCRIPTION "ADD LA"
EXPORTS
add  @1;

在如图位置可以检验是否导入了：

由此，一个简单的dll我们就完成了。
下面用MFC写一个程序来调用我们的dll。
还是新建一个工程,目录如下：

MFC的.Cpp中主要代码如下：

void CMFCApplication5Dlg::OnBnClickedButton1()
{
  // TODO: Add your control notification handler code here
 
    HINSTANCE hAddDll = NULL;
    typedef int (WINAPI*AddProc)(int a, int b);//函数原型定义  
    AddProc add;
    if (hAddDll == NULL)
    {
      hAddDll = ::LoadLibrary(_T("Win32DLL.dll"));//加载dll  
    }
    add = (AddProc)::GetProcAddress(hAddDll, "add");//获取函数add地址  
 
    int a = 123;
    int b = 456;
    int c = add(a, b); 
    CString tem;
    tem.Format(_T("%d+%d=%d"), a, b, c);
    AfxMessageBox(tem);
  
}

效果如图：出现这个说明你成功了:

一个调用dll中加法函数的MFC程序我们就完成了，下面就需要自己写一个dll，让程序执行我们的代码。


新建一个MFC的 dll工程，工程名为Hook，然后我们在Hook.cpp文件里面编写的代码如下：

// Hook.cpp : Defines the initialization routines for the DLL.
#include "stdafx.h"
#include "Hook.h"
 
#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#endif
//变量定义  
 
#pragma data_seg("SHARED") //不同Instance共享的该变量   
static HHOOK  hhk = NULL; //鼠标钩子句柄  
static HINSTANCE hinst = NULL; //本dll的实例句柄 (hook.dll)  
#pragma data_seg()  
#pragma comment(linker, "/section:SHARED,rws")  
//以上的变量为共享  
 
CString temp; //用于显示错误的临时变量  
bool bHook = false; //是否Hook了函数  
bool m_bInjected = false; //是否对API进行了Hook  
BYTE OldCode[5]; //原程序API入口代码  
BYTE NewCode[5]; //新跳转的API代码 (jmp xxxx)  
typedef int (WINAPI*AddProc)(int a, int b);//add.dll中的add函数定义  
AddProc add; //add.dll中的add函数  
HANDLE hProcess = NULL; //所处进程的句柄  
FARPROC pfadd;  //指向add函数的远指针  
DWORD dwPid;  //所处进程ID  
//end of 变量定义  
// CHookApp
 
BEGIN_MESSAGE_MAP(CHookApp, CWinApp)
END_MESSAGE_MAP()
 
//鼠标钩子过程，什么事情也不做，目的是注入dll到程序中  
LRESULT CALLBACK MouseProc(int nCode, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
  return CallNextHookEx(hhk, nCode, wParam, lParam);
}
//开启钩子的函数  
void HookOn()
{
  ASSERT(hProcess != NULL);
 
  DWORD dwTemp = 0;
  DWORD dwOldProtect;
 
  //将内存保护模式改为可写,老模式保存入dwOldProtect  
  VirtualProtectEx(hProcess, pfadd, 5, PAGE_READWRITE, &dwOldProtect);
  //将所属进程中add()的前5个字节改为Jmp Myadd   
  WriteProcessMemory(hProcess, pfadd, NewCode, 5, 0);
  //将内存保护模式改回为dwOldProtect  
  VirtualProtectEx(hProcess, pfadd, 5, dwOldProtect, &dwTemp);
 
  bHook = true;
}
//关闭钩子的函数  
void HookOff()//将所属进程中add()的入口代码恢复  
{
  ASSERT(hProcess != NULL);
 
  DWORD dwTemp = 0;
  DWORD dwOldProtect;
 
  VirtualProtectEx(hProcess, pfadd, 5, PAGE_READWRITE, &dwOldProtect);
  WriteProcessMemory(hProcess, pfadd, OldCode, 5, 0);
  VirtualProtectEx(hProcess, pfadd, 5, dwOldProtect, &dwTemp);
  bHook = false;
}
//然后，写我们自己的Myadd()函数  
int WINAPI Myadd(int a, int b)
{
  //截获了对add()的调用，我们给a,b都加上一定的数
  a = a + 987;
  b = b + 654;
 
  HookOff();//关掉Myadd()钩子防止死循环  
 
  int ret;
  ret = add(a, b);
 
  HookOn();//开启Myadd()钩子  
 
  return ret;
}
//好，最重要的HOOK函数： 
void Inject()
{
 
  if (m_bInjected == false)
  { //保证只调用1次  
    m_bInjected = true;
 
    //获取add.dll中的add()函数  
    HMODULE hmod = ::LoadLibrary(_T("Win32DLL.dll"));
    add = (AddProc)::GetProcAddress(hmod, "add");
    pfadd = (FARPROC)add;
 
    if (pfadd == NULL)
    {
      AfxMessageBox(L"cannot locate add()");
    }
 
    // 将add()中的入口代码保存入OldCode[]  
    _asm
    {
      lea edi, OldCode
        mov esi, pfadd
        cld
        movsd
        movsb
    }
 
    NewCode[0] = 0xe9;//实际上0xe9就相当于jmp指令  
    //获取Myadd()的相对地址  
    _asm
    {
      lea eax, Myadd
        mov ebx, pfadd
        sub eax, ebx
        sub eax, 5
        mov dword ptr[NewCode + 1], eax
    }
    //填充完毕，现在NewCode[]里的指令相当于Jmp Myadd  
    HookOn(); //可以开启钩子了  
  }
}
 
 
CHookApp::CHookApp()
{
  
}
CHookApp theapp;
 
 
//鼠标钩子安装函数:  
BOOL InstallHook()
{
 
  hhk = ::SetWindowsHookEx(WH_MOUSE, MouseProc, hinst, 0);
 
  return true;
}
 
//卸载鼠标钩子函数  
void UninstallHook()
{
  ::UnhookWindowsHookEx(hhk);
}
 
 
 
//在dll实例化中获得一些参数  
BOOL CHookApp::InitInstance()
{
  CWinApp::InitInstance();
 
  //获得dll 实例，进程句柄  
  hinst = ::AfxGetInstanceHandle();
  DWORD dwPid = ::GetCurrentProcessId();
  hProcess = OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS, 0, dwPid);
  //调用注射函数  
  Inject();
  return TRUE;
}

接着需要配置一下DEF文件：

; Hook.def : Declares the module parameters for the DLL.
LIBRARY "HOOK"
EXPORTS
InstallHook  
UninstallHook

最后HOOK成功的效果如图所示：

值得一提的是很多人都是改API开头的5个字节，但是现在很多杀毒软件用这样的方法检查API是否被HOOK，或其他病毒木马在你之后又改了前5个字节，这样就会互相覆盖，最后一个HOOK API的操作才是有效的。挂钩的方法很多，这里只是最基础的一种。希望大家多多补充。多多指正。
了解好以下的问题能够更好的提升自己的HOOK水平:
1.CPU指令长度问题，在32位系统里，一条JMP/CALL指令的长度是5个字节，因此你只有替换API里超过5个字节长度的机器码（或者替换几条指令长度加起来是5字节的指令），否则会影响被更改的小于5个字节的机器码后面的数条指令，甚至程序流程会被打乱，产生不可预料的后果；
2.参数问题，为了访问原API的参数，你要通过EBP或ESP来引用参数，因此你要非常清楚你的HOOK代码里此时的EBP/ESP的值是多少；
3.时机的问题，有些HOOK必须在API的开头，有些必须在API的尾部，比如HOOK CreateFilaA()，如果你在API尾部HOOK API，那么此时你就不能写文件，甚至不能访问文件；HOOK RECV()，如果你在API头HOOK，此时还没有收到数据，你就去查看RECV()的接收缓冲区，里面当然没有你想要的数据，必须等RECV()正常执行后，在RECV()的尾部HOOK，此时去查看RECV()的缓冲区，里面才有想要的数据；
4.上下文的问题，有些HOOK代码不能执行某些操作，否则会破坏原API的上下文，原API就失效了；
5.同步问题，在HOOK代码里尽量不使用全局变量，而使用局部变量，这样也是模块化程序的需要；
6.最后要注意的是，被替换的CPU指令的原有功能一定要在HOOK代码的某个地方模拟实现。


若有疏漏之处，欢迎各位大侠指正！
 2014.10.27 6：30 pm