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(jiǎn)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(zhǎng)江長(zhǎng)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(duì)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(duì)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(shí)。windows已經(jīng)提供了很多數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)struct幫助我們?cè)L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(duì)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?cè)谀睦镄薷腶pi的函數(shù)入口點(diǎn)比較合適呢？這個(gè)就是輸入符號(hào)表imported symbols table（間接）指向的輸入符號(hào)地址。
下面對(duì)于pe格式的介紹這一部分，對(duì)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
| |
+-------------------+
| |
| ... |
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+-------------------+
| |
| section n | --節(jié)n
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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(hào)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(jiǎn)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(duì)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(duì)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(hào)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(duì)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。看下圖：
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(duì)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(duì)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(cè)試已經(jīng)可以完成基本的api hook功能。有幾個(gè)知識(shí)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(duì)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(kù)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(duì)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(hào)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(jiǎn)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(hào)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(duì)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(jiǎn)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)，完整代碼提供下載：
ApiHook.rar
參考文獻(xiàn)
1、《iczelion匯編程序設(shè)計(jì)教程》pe專題部分
2、《WINDOWS核心編程》第22章
3、《PE文件格式 1.9版》漢譯版，原著B. Luevelsmeyer
4、《跨進(jìn)程API Hook》，出自http://blog.csdn.net/detrox/archive/2004/01/29/17511.aspx，作者detrox
5、《DLL木馬注入程序》，出自http://www.mydown.com/code/245/245731.html
6、另有兩vc6下的源代碼包，APIHOOK與pw，因時(shí)間久遠(yuǎn)，出處不明。在此對(duì)原作者的辛勤工作表示真摯的謝意。
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