hook是什么？

　　windows系統(tǒng)下的編程，消息message的傳遞是貫穿其始終的。這個(gè)消息我們可以簡單理解為一個(gè)有特定意義的整數(shù)，正如我們看過的老故事片中的“長江長江，我是黃河”一個(gè)含義。windows中定義的消息給初學(xué)者的印象似乎是“不計(jì)其數(shù)”的，常見的一部分消息在winuser.h頭文件中定義。hook與消息有著非常密切的聯(lián)系，它的中文含義是“鉤子”，這樣理解起來我們不難得出“hook是消息處理中的一個(gè)環(huán)節(jié)，用于監(jiān)控消息在系統(tǒng)中的傳遞，并在這些消息到達(dá)最終的消息處理過程前，處 理某些特定的消息”。這也是hook分為不同種類的原因。

　　hook的這個(gè)本領(lǐng)，使它能夠?qū)⒆陨淼拇a“融入”被hook住的程序的進(jìn)程中，成為目標(biāo)進(jìn)程的一個(gè)部分。我們也知道，在windows2000以后的系統(tǒng)中，普通用戶程序的進(jìn)程空間都是獨(dú)立的，程序的運(yùn)行彼此間都不受干擾。這就使我們希望通過一個(gè)程序改變其他程序的某些行為的想法不能直接實(shí)現(xiàn)，但是 hook的出現(xiàn)給我們開拓了解決此類問題的道路。

　　api hook是什么？

　　在windows系統(tǒng)下編程，應(yīng)該會(huì)接觸到api函數(shù)的使用，常用的api函數(shù)大概有2000個(gè)左右。今天隨著控件，stl等高效編程技術(shù)的出現(xiàn)，api的使用概率在普通的用戶程序上就變得越來越小了。當(dāng)諸如控件這些現(xiàn)成的手段不能實(shí)現(xiàn)的功能時(shí)，我們還需要借助api。最初有些人對某些api函數(shù)的功能不太滿意，就產(chǎn)生了如何修改這些api，使之更好的服務(wù)于程序的想法，這樣api hook就自然而然的出現(xiàn)了。我們可以通過api hook，改變一個(gè)系統(tǒng)api的原有功能。基本的方法就是通過hook“接觸”到需要修改的api函數(shù)入口點(diǎn)，改變它的地址指向新的自定義的函數(shù)。api hook并不屬于msdn上介紹的13類hook中的任何一種。所以說，api hook并不是什么特別不同的hook，它也需要通過基本的hook提高自己的權(quán)限，跨越不同進(jìn)程間訪問的限制，達(dá)到修改api函數(shù)地址的目的。對于自身進(jìn)程空間下使用到的api函數(shù)地址的修改，是不需要用到api hook技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)的。

api hook和pe格式的關(guān)系

　　api hook技術(shù)的難點(diǎn)，并不在于hook技術(shù)，初學(xué)者借助于資料“照葫蘆畫瓢”能夠很容易就掌握hook的基本使用技術(shù)。但是如何修改api函數(shù)的入口地址？這就需要學(xué)習(xí)pe可執(zhí)行文件（.exe，.dll等）如何被系統(tǒng)映射到進(jìn)程空間中，這就需要學(xué)習(xí)pe格式的基本知識。windows已經(jīng)提供了很多數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)struct幫助我們訪問pe格式，借助它們，我們就不要自己計(jì)算格式的具體字節(jié)位置這些繁瑣的細(xì)節(jié)。但是從api hook的實(shí)現(xiàn)來看，pe格式的訪問部分仍然是整個(gè)編程實(shí)現(xiàn)中最復(fù)雜的一部分，對于經(jīng)常crack的朋友不在此列。

　　假設(shè)我們已經(jīng)了解了pe格式，那么我們在哪里修改api的函數(shù)入口點(diǎn)比較合適呢？這個(gè)就是輸入符號表imported symbols table（間接）指向的輸入符號地址。

　　下面對于pe格式的介紹這一部分，對于沒有接觸過pe格式學(xué)習(xí)的朋友應(yīng)該是看不太明白的，但我已經(jīng)把精華部分提取出來了，學(xué)習(xí)了pe格式后再看這些就很容易了。

　　pe格式的基本組成

+-------------------+
　　| DOS-stub　　　　 |　　--DOS-頭
　　+-------------------+
　　| file-header　　　|　　--文件頭
　　+-------------------+
　　| optional header　|　　--可選頭
　　|- - - - - - - - - -|
　　|　　　　 　　　 　|
　　| data directories |　　--（可選頭尾的）數(shù)據(jù)目錄
　　|　　　　 　　　 　|
　　+-------------------+
　　|　　　　 　　　 　|
　　| section headers　|　　--節(jié)頭
　　|　　　　 　　　 　|
　　+-------------------+
　　|　　　　 　　　 　|
　　| section 1　　　　|　　--節(jié)1
　　|　　　　 　　　 　|
　　+-------------------+
　　|　　　　 　　　 　|
　　| section 2　　　　|　　--節(jié)2
　　|　　　　   　　 　|
　　+-------------------+
　　|　　　　 　　　 　|
　　| ...　　　  　　　|
　　|　　　　 　　　 　|
　　+-------------------+
　　|　　　　 　　　 　|
　　| section n　　　　|　　--節(jié)n
　　|　　　　 　　　 　|
　　+-------------------+

在上圖中，我們需要從“可選頭”尾的“數(shù)據(jù)目錄”數(shù)組中的第二個(gè)元素——輸入符號表的位置，它是一個(gè)IMAGE_DATA_DIRECTORY結(jié)構(gòu)，從它中的VirtualAddress地址，“順藤摸瓜”找到api函數(shù)的入口地點(diǎn)。

　　下圖的簡單說明如下：

　　OriginalFirstThunk 指向IMAGE_THUNK_DATA結(jié)構(gòu)數(shù)組，為方便只畫了數(shù)組的一個(gè)元素，AddressOfData 指向IMAGE_IMPORT_BY_NAME結(jié)構(gòu)。

　　IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR數(shù)組：每個(gè)引入的dll文件都對應(yīng)數(shù)組中的一個(gè)元素，以全0的元素（20個(gè)bytes的0）表示數(shù)組的結(jié)束

　　IMAGE_THUNK_DATA32數(shù)組：同一組的以全0的元素（4個(gè)bytes的0）表示數(shù)組的結(jié)束，每個(gè)元素對應(yīng)一個(gè)IMAGE_IMPORT_BY_NAME結(jié)構(gòu)

　　IMAGE_IMPORT_BY_NAME：如..@Consts@initialization$qqrv. 表示

　　Unmangled Borland C++ Function: qualified function __fastcall Consts::initialization()

　　為了減少這個(gè)圖的大小，不得已將匯編和c++的結(jié)構(gòu)都用上了。這個(gè)圖是輸入符號表初始化的情形，此時(shí)兩個(gè)IMAGE_THUNK_DATA結(jié)構(gòu)數(shù)組的對應(yīng)元素都指向同一個(gè)IMAGE_IMPORT_BY_NAME結(jié)構(gòu)。

　　程序加載到進(jìn)程空間后，兩個(gè)IMAGE_THUNK_DATA結(jié)構(gòu)數(shù)組指向有所不同了?？聪聢D：

　　初始化的，“兩個(gè)結(jié)構(gòu)都指向同一個(gè)IMAGE_IMPORT_BY_NAME”，此時(shí)還沒有api函數(shù)地址

當(dāng)PE文件準(zhǔn)備執(zhí)行時(shí)，前圖已轉(zhuǎn)換成上圖。一個(gè)結(jié)構(gòu)指向不變，另一個(gè)出現(xiàn)api函數(shù)地址

　　如果PE文件從kernel32.dll 中引入10個(gè)函數(shù)，那么IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR 結(jié)構(gòu)的 Name1域包含指向字符串"kernel32.dll"的RVA，同時(shí)每個(gè)IMAGE_THUNK_DATA 數(shù)組有10個(gè)元素。(RVA是指相對地址，每一個(gè)可執(zhí)行文件在加載到內(nèi)存空間前，都以一個(gè)基址作為起點(diǎn)，其他地址以基址為準(zhǔn)，均以相對地址表示。這樣系統(tǒng)加載程序到不同的內(nèi)存空間時(shí)，都可以方便的算出地址)

　　上述這些結(jié)構(gòu)可以在winnt.h頭文件里查到。

　　具體編程實(shí)現(xiàn)

　　我將手上的vc示例代碼進(jìn)行了適當(dāng)修正，修改了一些資源泄漏的小問題，移植到c++builder6 & update4上，經(jīng)過測試已經(jīng)可以完成基本的api hook功能。有幾個(gè)知識點(diǎn)說明一下：

　　1、　　dll中共享內(nèi)存變量的實(shí)現(xiàn)

　　正常編譯下的dll，它的變量使用到的內(nèi)存是獨(dú)立的。比如你同時(shí)運(yùn)行兩個(gè)調(diào)用了某個(gè)dll的用戶程序，試圖對某一個(gè)在dll中定義的全局變量修改賦值的時(shí)候，兩個(gè)程序里的變量值仍然是不同的。

　　共享的方法為：在.cpp文件（.h文件里如此設(shè)置會(huì)提示編譯錯(cuò)誤）的頭部寫上如上兩行：

#pragma option -zRSHSEG　　　　 　// 改變?nèi)笔?shù)據(jù)段名
#pragma option -zTSHCLASS　　　　// 改變?nèi)笔?shù)據(jù)類名
HINSTANCE hdll = NULL;　　　　 　　　 　// 用來保存該動(dòng)態(tài)連接庫的句柄
HHOOK hApiHook = NULL;　　　　 　　　 　// 鉤子句柄
HHOOK hWndProc = NULL;　　　　 　　　 　// 窗口過程鉤子用來攔截SendMessage
int threadId = 0;

　　另外建立一個(gè)與dll同名，不同后綴的def文件，如HookDll.def文件，寫上：

LIBRARY HookDll.dll
EXPORTS
;...
SEGMENTS
　　SHSEG CLASS 'SHCLASS' SHARED
;end

這樣設(shè)置后在.cpp文件中定義的變量，如果進(jìn)行了初始化，將進(jìn)入“SHCLASS”共享內(nèi)存段（如果不初始化，將不改變其默認(rèn)段屬性）。

　　上述的共享對于本示例代碼并不是必須的，只是稍微演示了一下。

　　2、　　api hook修改api函數(shù)入口點(diǎn)地址的時(shí)機(jī)

　　很顯然，我們必須通過hook進(jìn)入目標(biāo)進(jìn)程的地址空間后，再在位于該地址空間里的hook消息處理過程里修改輸入符號表“指向”的api函數(shù)入口點(diǎn)地址，退出hook前也必須在這個(gè)消息處理過程里恢復(fù)原來的地址。只要我們牢記修改的過程發(fā)生在目標(biāo)進(jìn)程的地址空間中，就不會(huì)發(fā)生訪問違例的錯(cuò)誤了。

　　示例代碼使用了WH_GETMESSAGE、WH_CALLWNDPROC兩中hook來演示如何hook api，但WH_GETMESSAGE實(shí)際上并沒有完成具體的功能。

　　為了讓初學(xué)者盡快的掌握重點(diǎn)，我將代碼進(jìn)行了簡化，是一個(gè)不健壯、不靈活的演示示例。

　　3、　　函數(shù)的內(nèi)外部表現(xiàn)形式

　　例如api函數(shù)MessageBox，這個(gè)形式是我們通常用到的，但到了dll里，它的名字很可能出現(xiàn)了兩個(gè)形式，一個(gè)是MessageBoxA，另一個(gè)是MessageBoxW，這是因?yàn)橄到y(tǒng)需要適應(yīng)Ansi和Unicode編碼的兩種形式，我們不在函數(shù)尾端添加“A”或“W”，是不能hook到需要的函數(shù)的。

　　4、　　輔助pe格式查看工具

　　PE Explorer是一個(gè)非常好的查看pe資源的工具，通過它可以驗(yàn)證自己手工計(jì)算的pe地址，可以更快的掌握pe格式。

　　調(diào)試器ollydbg也是非常好的輔助工具，例如查看輸入符號表中的api函數(shù)。

　　5、　　程序文件列表

dll基本文件：Hook.h，Hook.cpp，HookDll.def

　　client驗(yàn)證方基本文件：HookTest.h，HookTest.cpp，ApiHookTest.cpp

　　6、　　實(shí)現(xiàn)的功能

　　對記事本的MessageBoxW函數(shù)進(jìn)行了hook，先執(zhí)行自定義的

int WINAPI MyMessageBoxW(HWND hWnd, LPCWSTR M1, LPCWSTR M2, UINT M3)
{
　　return oldMessageBoxW(hWnd, M1, L"my api hook", M3);
}

　　從這里可以看到，由于目標(biāo)進(jìn)程空間中的執(zhí)行線程并不知道你已經(jīng)改變了api函數(shù)的實(shí)際入口地址，它在調(diào)用時(shí)仍舊將參數(shù)一成不變的壓入堆棧（這個(gè)說法是匯編代碼時(shí)看到的等價(jià)情形），事實(shí)上你已經(jīng)提前接收到了函數(shù)調(diào)用的所有參數(shù)。這里就是篇首帖子的回復(fù)了。

　　hook之前

　　hook以后

　　示例代碼

　　1、client驗(yàn)證方的代碼非常簡單。建立一個(gè)Application工程，在窗體上放一個(gè)memo（提示信息），兩個(gè)button（一個(gè)SetHook，另一個(gè)RemoveHook）。

void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)
{
　　DWORD dwProcessId, dwThreadID;
　　HWND hWnd = FindWindow("Notepad", NULL);
　　if (!hWnd)
　　{
　　　　Memo1->Lines->Add("Nodepad is not found");
　　}
　　else
　　{
　　　　dwThreadID = GetWindowThreadProcessId(hWnd, &dwProcessId);
　　　　Memo1->Lines->Add(dwThreadID);
　　　　SetHook(dwThreadID);
　　}
}
//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TForm1::Button2Click(TObject *Sender)
{
　　RemoveHook();
}
//---------------------------------------------------------------------------

　　2、api hook dll稍微復(fù)雜些，建立一個(gè)dll工程之后，修改之。代碼中有一些函數(shù)并未用上，ReplaceApiAddress是核心函數(shù)，文章開始處有示例代碼下載。