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Detours 使用方法 HOOK API

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楼主
ID:71922 发表于 2015-1-11 00:03 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
一、Detours库的来历及下载:
        Detours库类似于WTL的来历,是由Galen Huntand Doug Brubacher自己开发出来,于99年7月发表在一篇名为《Detours: Binary Interception of Win32 Functions.》的论文中。基本原理是改写函数的头5个字节(因为一般函数开头都是保存堆栈环境的三条指令共5个字节:8B FF 55 8B EC)为一条跳转指令,直接跳转到自己的函数开头,从而实现API拦截的。后来得到MS的支持并在其网站上提供下载空间:
http://research.microsoft.com/re ... 03713d/Details.aspx
       目前最新的版本是:Detours Express 2.1。
二、Detours的使用准备:
        Detours库是以源码形式提供的,这给我们的使用带来极大的方便。你可以选择把它编译成库、也可以直接把源码加入工程……形式使用。农夫采取的方法是编译成库后使用的。编译库的方法很简单,下载包中已经制作好了makefile,我们只须直接用vc下的nmake工具直接编译即可。鉴于前段时间在网上看见有部分朋友对此也存疑惑,农夫在此“浪费”一下空间,详细解说一下编译的过程(括号中为本人的例子):
1、运行你下载的安装包,把文件解压到磁盘上
      此处建议您把解压后的src文件夹拷贝到VC的安装目录的VC98子目录下(D:/SDK/6.0/VC98)。对于像我一样使用库的方式会有好处,稍后即讲:)。
2、编译并设置开发环境
       在你刚才拷贝过去的src文件夹下建立一个*.bat文件,里面填上“../bin/nmake”内容后保存即可。运行该批处理文件,恭喜您:库已经编译完成,唯一要做的是要把../bin/Detoured.dll拷贝到您的系统目录下。现在您的工程里面包含如下文件即可运用Detours库来进行开发了:
#include <detours.h>
#pragma comment(lib, "detours.lib")
#pragma comment(lib, "detoured.lib")
        对于没有把src文件拷贝过来的朋友,也不用着急。bat文件中把路径用全路径即可进行编译。不过你除了拷贝.dll文件外,还得要把.lib、.h文件拷贝到VC目录下,或者在你的VC环境中设置这些文件的包含路径,才可正常使用VC进行开发。看,是不是要麻烦些?
       另外的建议:在Detours.h文件中定义一个函数指针类型,到用的时候您就知道会很方便了:
         typedef  LONG (WINAPI* Detour)(PVOID*, PVOID);
三、几个重要的函数:
1、DetourAttach & DetourDetach
       这两个函数就是实际实现API挂钩的(改写头5个字节为一个跳转指令),前一个实现API拦截,后一个为在不需要的时候恢复原来的API。
       第一个参数为自己定义的一个用于保存原来系统API的函数,该函数就相当于您没挂钩时的API。农夫习惯于在原有API的基础上加以“Sys”前缀来命名;
       第二个参数为自己拦截API的功能函数,您想干什么“坏事”都是在这个函数中实现的。农夫习惯于在原有API的基础上加以“Hook”前缀来命名。
2、DetourCreateProcessWithDll
      该函数是在以DLL注入方式拦截API时使用的,它其实就是封装“CreateProcess”,以“CREATE_SUSPEND”方式创建进程,然后修改IAT,把Detoured.dll和您的*.dll插入到它的导入表,然后再启动进程。所以它的参数就是在普通的CreateProcess基础上增加了两个DLL的路径参数,最后一个参数为创建进程的函数指针,默认为CreateProcessA!这点要特别注意:如果您的程序拦截了该函数,而在HookCreateProcessA中又调用DetourCreateProcessWithDll函数的话,一定要在此传入SysCreateProcessA,否则您的程序就会递归调用了,当心您的程序崩溃!至于为何要这么调用?呵呵,问我干嘛?:)
       当然其它的API也很有用,不过对于开发者来说,这三个最重要!
四、开发实例:
        随源码有一个帮助文档,上面列举了很多例子:包含普通的API、类成员函数、COM接口、DLL方式注入……。包含了我们的大多应用领域。
        下面举个拦截CreateFileA函数的例子。该例子将所有创建的文件移动到指定目录下(晕,第一次使用,怎么不能插入C++代码?):
1、定义保存系统原来函数的函数SysCreateProcessA:(听起来有点拗口)
staticHANDLE (WINAPI* SysCreateFileA)( LPCTSTR lpFileName,       // pointer to name of the file
            DWORD dwDesiredAccess,      // access (read-write) mode
            DWORD dwShareMode,       // share mode
            LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes, // pointer to security attributes
            DWORD dwCreationDisposition,    // how to create
            DWORD dwFlagsAndAttributes,     // file attributes
            HANDLE hTemplateFile      // handle to file with attributes to copy
            ) = CreateFileA;
2、编写自己的功能函数:
HANDLE WINAPI HookCreateFileA( LPCTSTR lpFileName,       // pointer to name of the file
        DWORD dwDesiredAccess,      // access (read-write) mode
        DWORD dwShareMode,       // share mode
        LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes, // pointer to security attributes
        DWORD dwCreationDisposition,    // how to create
        DWORD dwFlagsAndAttributes,     // file attributes
        HANDLE hTemplateFile      // handle to file with attributes to copy
        )
{
char chDestFile[256];
strcpy(chDestFile, lpFileName);
if( strstr(lpFileName, "////.//") != NULL ) // 放过设备
{
  // 创建的普通文件全部转到D盘去,这里没考虑是“读”访问
  char *p = strrchr(lpFileName, '//');
  if( p++ == NULL )
  {
   p = lpFileName;
  }
  sprintf(chDestFile, "D://%s", p);
}
// 创建文件,注意这里不可以再调用CreateFileA,否则您就递归调用了!取而代之的应该是SysCreateFileA!!!!
return SysCreateFileA(chDestFile, .....); //后面的参数照搬下来就可以了
}
3、挂钩,用自己的函数替换系统API:
DetourAttach(&(PVOID&)SysCreateFileA, HookCreateFileA);
恢复时用DetourDetach即可。
这下运行您的程序,发现所有用CreateFileA创建的新文件都被转移到D盘下了。
五、几个问题:
1、字节编码:
      很多Win32函数都有多字节A版和宽字符W版,之所以平时没有附加A或W后缀,那是因为编译器已经帮我们做了这个工作。但在汇编惜字节如金的条件下,如果有两种版本,请务必明确指出,不要用CreateFile这种函数;
2、应用对象:
      该库适合于初学者在RING3下对大多数API的拦截。对于那些逆向高手来说,这个简直不值一提;
3、发布:
      由于该库并没有包含在MS的SDK中,所以要随程序一块打包Detoured.dll。当然如果您是直接用源码加入工程编译的则可免去这个文件;
4、拦截DLL参数设置:
       拿上面CreateFile函数来说,假如我是想在文件名称符合特定条件下才将其转移到D盘上,比如当文件类型为TXT文件时才转移。我们可以把盘符“D”及文件类型“TXT”直接写死在程序里面。这样的话,假如有其它程序是把“PDF”文件放在F盘不是又要重写一个?
       不要以为加一个接口就可以解决。如是,祝贺您步入了农夫当初的歧途:)!其实要传这个参数进去的实质是进程间通信问题。本人采取的是FileMapping,改写了一下Detours的源码。当然其它进程间通信方式也是可以的。
5、拦截DLL必须导出一个函数
         一般搞个空函数就可以了。如果没有任何导出函数,您辛苦编写的DLL将无法工作,还可能为此花上一大堆时间去排查。像如下声明一个就行了:
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Must at least ONE export function:
__declspec(dllexport) void ExportFunc(void)
{
}
六、后记
乡村野夫,恍惚于世。本应扶犁,贸入IT。
三十而立,一事无成。慨殇岁逝,辗转反侧。
写文静心,闲以思远。悠悠我祖,自爱陶潜。

1 介绍
  Api hook包括两部分:api调用的截取和api函数的重定向。通过api hook可以修改函数的参数和返回值。关于原理的详细内容参见《windows核心编程》第19章和第22章。

2 Detours API hook
"Detours is a library for intercepting arbitrary Win32 binary functions on x86 machines. Interception code is applied dynamically at runtime. Detours replaces the first few instructions of the target function with an unconditional jump to the user-provided detour function. Instructions from the target function are placed in a trampoline. The address of the trampoline is placed in a target pointer. The detour function can either replace the target function, or extend its semantics by invoking the target function as a subroutine through the target pointer to the trampoline."
在Detours库中,驱动detours执行的是函数 DetourAttach(…).
LONG DetourAttach(
    PVOID * ppPointer,
    PVOID pDetour
    );
这个函数的职责是挂接目标API,函数的第一个参数是一个指向将要被挂接函数地址的函数指针,第二个参数是指向实际运行的函数的指针,一般来说是我们定义的替代函数的地址。但是,在挂接开始之前,还有以下几件事需要完成:
需要对detours进行初始化.
需要更新进行detours的线程.
这些可以调用以下函数很容的做到:
DetourTransactionBegin()
DetourUpdateThread(GetCurrentThread())
在这两件事做完以后,detour函数才是真正地附着到目标函数上。在此之后,调用DetourTransactionCommit()是detour函数起作用并检查函数的返回值判断是正确还是错误。

2.1 hook DLL 中的函数
在这个例子中,将要hook winsock中的函数 send(…)和recv(…).在这些函数中,我将会在真正调用send或者recv函数前,把真正说要发送或者接收的消息写到一个日志文件中去。注意:我们自定义的替代函式一定要与被hook的函数具有相同的参数和返回值。例如,send函数的定义是这样的:
int send(
  __in  SOCKET s,
  __in  const char *buf,
  __in  int len,
  __in  int flags
);
因此,指向这个函数的指针看起来应该是这样的:
int (WINAPI *pSend)(SOCKET, const char*, int, int) = send;
把函数指针初始化成真正的函数地址是ok的;另外还有一种方式是把函数指针初始化为NULL,然后用函数DetourFindFunction(…)指向真正的函式地址.把send(…) 和 recv(…)初始化:
int (WINAPI *pSend)(SOCKET s, const char* buf, int len, int flags) = send;
int WINAPI MySend(SOCKET s, const char* buf, int len, int flags);
int (WINAPI *pRecv)(SOCKET s, char* buf, int len, int flags) = recv;
int WINAPI MyRecv(SOCKET s, char* buf, int len, int flags);
现在,需要hook的函数和重定向到的函数已经定义好了。这里使用 WINAPI 是因为这些函数是用 __stdcall 返回值的导出函数,现在开始hook:
view sourceprint?INTAPIENTRY DllMain(HMODULEhDLL, DWORDReason, LPVOIDReserved)
  
{
  
    switch(Reason)
  
    {
  
        caseDLL_PROCESS_ATTACH:
  
            DisableThreadLibraryCalls(hDLL);
  
            DetourTransactionBegin();
  
            DetourUpdateThread(GetCurrentThread());
  
            DetourAttach(&(PVOID&)pSend, MySend);
  
            if(DetourTransactionCommit() == NO_ERROR)
  
                OutputDebugString("send() detoured successfully");
            break;
  
            .
    }
  


它基本上是用上面介绍的步骤开始和结束 —— 初始化,更新detours线程,用DetourAttach(…)开始hook函数,最后调用 DetourTransactionCommit() 函数, 当调用成功时返回 NO_ERROR, 失败是返回一些错误码.下面是我们的函数的实现,我发送和接收的信息写入到一个日志文件中:
view sourceprint?intWINAPI MySend(SOCKET s, constchar* buf, intlen, intflags)
  
{
  
    fopen_s(&pSendLogFile, "C:\\SendLog.txt", "a+");
  
    fprintf(pSendLogFile, "%s\n", buf);
  
    fclose(pSendLogFile);
  
    returnpSend(s, buf, len, flags);
  
}
  
   
  
intWINAPI MyRecv(SOCKET s, char* buf, intlen, intflags)
  
{
  
    fopen_s(&pRecvLogFile, "C:\\RecvLog.txt", "a+");
  
    fprintf(pRecvLogFile, "%s\n", buf);
  
    fclose(pRecvLogFile);
  
    returnpRecv(s, buf, len, flags);
  
}
2.2hook自定义c 函数
举例来说明,假如有一个函数,其原型为
int RunCmd(const char* cmd);
如果要hook这个函数,可以按照以下几步来做:
a)     include 声明这个函数的头文件
b)     定义指向这个函数的函数指针,int (* RealRunCmd)(const char*) = RunCmd;
c)     定义detour函数,例如: int DetourRunCmd(const char*);
d)     实现detour函数,如:
Int DetourRunCmd(const char* cmd)
{
   //extend the function,add what you want :)
   Return RealRunCme(cmd);
}
这样就完成了hook RunCmd函数的定义,所需要的就是调用DetourAttack
    DetourTransactionBegin();
     DetourUpdateThread(GetCurrentThread());
     DetourAttach(&(PVOID&)RealRunCmd, DetourRunCmd);
     if(DetourTransactionCommit() == NO_ERROR)
     {
         //error
     }
2.3 hook类成员函数
   Hook类成员函数通过在static函数指针来实现
   还是举例说明,假如有个类定义如下:
class CData
{
public:
    CData(void);
    virtual ~CData(void);
    int Run(const char* cmd);
};
现在需要hook int CData::Run(const char*) 这个函数,可以按照以下几步:
a) 声明用于hook的类
class CDataHook
{
public:
    int DetourRun(const char* cmd);
    static int (CDataHook::* RealRun)(const char* cmd);
};
b) 初始化类中的static函数指针
    int (CDataHook::* CDataHook::RealRun)(const char* cmd) = (int (CDataHook::*)(const char*))&CData::Run;
c) 定义detour函数
   int CDataHook::DetourRun(const char* cmd)
{
    //添加任意你想添加的代码
    int iRet = (this->*RealRun)(cmd);
    return iRet;
}
e)     调用detourAttach函数
    DetourTransactionBegin();
    DetourUpdateThread(GetCurrentThread());
    DetourAttach(&(PVOID&)CDataHook::RealRun, (PVOID)(&(PVOID&)CDataHook::DetourRun));
    if(DetourTransactionCommit() == NO_ERROR)
    {
        //error
    }
2.4 DetourCreateProcessWithDll
使用这个函数相当于用CREATE_SUSPENDED 标志调用函数CreateProcess. 新进程的主线程处于暂停状态,因此DLL能在函数被运行钱被注入。注意:被注入的DLL最少要有一个导出函数. 如用testdll.dll注入到notepad.exe中:
view sourceprint?#undef UNICODE
#include <cstdio>
#include <windows.h>
#include <detours\detours.h>
intmain()
{   
    STARTUPINFO si;   
    PROCESS_INFORMATION pi;
  
    ZeroMemory(&si, sizeof(STARTUPINFO));   
    ZeroMemory(&pi, sizeof(PROCESS_INFORMATION));   
    si.cb = sizeof(STARTUPINFO);   
    char* DirPath = newchar[MAX_PATH];   
    char* DLLPath = newchar[MAX_PATH]; //testdll.dll   
    char* DetourPath = newchar[MAX_PATH]; //detoured.dll  
  
    GetCurrentDirectory(MAX_PATH, DirPath);   
    sprintf_s(DLLPath, MAX_PATH, "%s\\testdll.dll", DirPath);   
    sprintf_s(DetourPath, MAX_PATH, "%s\\detoured.dll", DirPath);   
    DetourCreateProcessWithDll(NULL, "C:\\windows\\notepad.exe",
        NULL,NULL, FALSE, CREATE_DEFAULT_ERROR_MODE, NULL, NULL,&si, &pi, DetourPath, DLLPath, NULL);   
    delete[] DirPath;   
    delete[] DLLPath;   
    delete[] DetourPath;   
    return0;
}

2.5 Detouring by Address
假如出现这种情况怎么办?我们需要hook的函数既不是一个标准的WIN32 API,也不是导出函数。这时我们需要吧我们的程序和被所要注入的程序同事编译,或者,把函数的地址硬编码:


view sourceprint?#undef UNICODE
#include <cstdio>
#include <windows.h>
#include <detours\detours.h>
typedefvoid(WINAPI *pFunc)(DWORD);
voidWINAPI MyFunc(DWORD);
pFunc FuncToDetour = (pFunc)(0x0100347C); //Set it at address to detour in                    
//the process
INTAPIENTRY DllMain(HMODULEhDLL, DWORDReason, LPVOIDReserved)
{   
    switch(Reason)   
    {   
    caseDLL_PROCESS_ATTACH:        
        {            
            DisableThreadLibraryCalls(hDLL);            
            DetourTransactionBegin();            
            DetourUpdateThread(GetCurrentThread());            
            DetourAttach(&(PVOID&)FuncToDetour, MyFunc);            
            DetourTransactionCommit();        
        }        
        break;   
    caseDLL_PROCESS_DETACH:        
        DetourTransactionBegin();        
        DetourUpdateThread(GetCurrentThread());        
        DetourDetach(&(PVOID&)FuncToDetour, MyFunc);        
        DetourTransactionCommit();        
        break;   
    caseDLL_THREAD_ATTACH:   
    caseDLL_THREAD_DETACH:        
        break;   
    }   
    returnTRUE;
}
voidWINAPI MyFunc(DWORDsomeParameter)
{   
    //Some magic can happen here
}

例子:
// HOOK.cpp : Defines the entry point for the DLL application.
//
#include "stdafx.h"   
#include <ShellAPI.h>   
#include "detours.h"   
  
#pragma comment(lib, "detours.lib")   

// 注意 A 和 W 类的参数类型是不一样的
int (WINAPI *SysMessageBoxA)(HWND hWnd,LPCSTR lpText, LPCSTR lpCaption, UINT uType) = MessageBoxA;
int (WINAPI *SysMessageBoxW)(HWND hWnd,LPCWSTR lpText, LPCWSTR lpCaption, UINT uType) = MessageBoxW;
// 这个是接替API
int WINAPI MyMessageBox(HWND hWnd,LPCSTR lpText, LPCSTR lpCaption, UINT uType)
{
// 这里不应该调用 MessageBoxA 不然就是递归调用了 因为我们HOOK了
SysMessageBoxA(hWnd,"Hook成功!", "嘎嘎~~~",0);
return SysMessageBoxA(hWnd, lpText, lpCaption, uType); // 原请求反回
}

BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule,   
       DWORD  ul_reason_for_call,   
       LPVOID lpReserved  
       )  
{  
    switch(ul_reason_for_call)  
    {  
    case DLL_PROCESS_ATTACH:
  // 在这两件事做完以后,detour函数才是真正地附着到目标函数上
        DetourTransactionBegin();        // 对detours进行初始化.   
        DetourUpdateThread(GetCurrentThread());     // 更新进行detours的线程
  // 参数原有的API ,接管的API
        DetourAttach(&(PVOID&)SysMessageBoxA, MyMessageBox); // 挂钩API HOOK 列表
  DetourAttach(&(PVOID&)SysMessageBoxW, MyMessageBox);
       if(DetourTransactionCommit() != NO_ERROR)    // 启用并检查启用是否成功
            OutputDebugString("detoured unsuccessfully!");  
        break;  
    case DLL_PROCESS_DETACH:  
        DetourTransactionBegin();  
        DetourUpdateThread(GetCurrentThread());  
        DetourDetach(&(PVOID&)SysMessageBoxA, MyMessageBox);
  DetourAttach(&(PVOID&)SysMessageBoxW, MyMessageBox);
       DetourTransactionCommit();  
        break;  
    case DLL_THREAD_ATTACH:  
        break;  
    case DLL_THREAD_DETACH:  
        break;  
    }  
    return TRUE;  
}  
//  一般搞个空函数就可以了。如果没有任何导出函数,您辛苦编写的DLL将无法工作,还可能为此花上一大堆时间去排查。像如下声明一个就行了:
__declspec(dllexport) int ExportFunc(VOID)  
{  
    return 5;  
}  


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