R3下常用HOOK技术
【推荐学习】暗月渗透测试培训 十多年渗透经验，体系化培训渗透测试 、高效学习渗透测试，欢迎添加微信好友aptimeok 咨询。
Inline HOOK
API函数都保存在操作系统提供的DLL文件中，当在程序中调用某个API函数并运行程序后，程序会隐式地将API函数所在的DLL文件加载入内存中，这样，程序就会像调用自己的函数一样调用API。Inline Hook这种方法是在程序流程中直接进行嵌入jmp指令来改变流程的。
简而言之，就是将函数开头修改为jmp指令，跳转到我们自定义的函数上去。
首先用CreateProcessA API写一个测试程序，功能很简单，程序启动后，按下任意键，调用CreateProcessA创建进程，为了直观这里是直接弹一个计算器：
#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include "createprocess.h"
#define EXE_PATH "C:\\Windows\\System32\\calc.exe"
BOOL CreateProcessR(char* szExePath) {
SECURITY_ATTRIBUTES psa = { 0 };
SECURITY_ATTRIBUTES tsa = { 0 };
STARTUPINFO si = { sizeof(si) };
PROCESS_INFORMATION pi;
BOOL Ret;
Ret = CreateProcessA(szExePath, NULL, &psa, &tsa, false, 0, NULL, NULL, &si, &pi);
//TerminateProcess(pi.hProcess, 0); //结束进程
return Ret;
}
int main(int argc,char *argv[]) {
system("pause");
CreateProcessR(EXE_PATH);
return 0;
}
下面就HOOK CreateProcessA：
将生成的EXE拖到Xdbg中，定位到CreateProceessA这里，在调用CreateProcessA前有一段汇编代码：
mov edi edi,
push ebp
mov ebp,esp
16进制：8B FF 55 8B EC
HOOK的话肯定要准备一个自定义的函数， call addr ，假如它的地址为12345678，那么我们HOOK的操作就是将上面的命令替换为：JMP 12345678，也就是e9 addr。
解除的HOOK的话就是将替换的字节恢复。
Inline Hook流程
- 构造跳转指令。
- 在内存中找到欲Hook函数地址，并保存欲Hook位置处的前5字节。
- 将构造的跳转指令写入需Hook的位置处。
- 当被Hook位置被执行时会转到自己的流程执行。
- 如果要执行原来的流程，那么取消Hook，也就是还原被修改的字节。
- 执行原来的流程。
- 继续Hook住原来的位置。
代码如下，关键步骤已注释：
//Myhook.cpp
#include "Myhook.h"
CHOOK::CHOOK()
{
MyFuncaAddress = NULL;
memset(MyOldBytes, 0, 5);
memset(MyNewBytes, 0, 5);
}
CHOOK::~CHOOK()
{
UnHOOK();
MyFuncaAddress = NULL;
memset(MyOldBytes, 0, 5);
memset(MyNewBytes, 0, 5);
}
BOOL CHOOK::Hook(LPSTR pszModuleName, LPSTR pszFuncName, PROC pfnHookFunc)
{
HMODULE hModule = GetModuleHandle(pszModuleName);
MyFuncaAddress = (PROC)GetProcAddress(hModule, pszFuncName);
if (MyFuncaAddress == NULL) {
return FALSE;
}
//读地址 将原来的5个字节的数据保存
ReadProcessMemory(GetCurrentProcess(), MyFuncaAddress, MyOldBytes, 5, 0);
//JMP ADDRESS JMP 123456789 E9
MyNewBytes[0] = '\xE9';
*(DWORD*)(MyNewBytes + 1) = (DWORD)pfnHookFunc - (DWORD)MyFuncaAddress - 5;
WriteProcessMemory(GetCurrentProcess(), MyFuncaAddress, MyNewBytes, 5, 0);
return TRUE;
}
VOID CHOOK::UnHOOK()
{
if (MyFuncaAddress != NULL) {
WriteProcessMemory(GetCurrentProcess(), MyFuncaAddress, MyOldBytes, 5, 0);
}
return VOID();
}
BOOL CHOOK::ReHook()
{
if (MyFuncaAddress != NULL) {
WriteProcessMemory(GetCurrentProcess(), MyFuncaAddress, MyNewBytes, 5, 0);
}
return 0;
}
// dllmain.cpp : 定义 DLL 应用程序的入口点。
#include "Myhook.h"
CHOOK MyHookObject;
BOOL
WINAPI
MyCreateProcessA(
_In_opt_ LPCSTR lpApplicationName,
_Inout_opt_ LPSTR lpCommandLine,
_In_opt_ LPSECURITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes,
_In_opt_ LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,
_In_ BOOL bInheritHandles,
_In_ DWORD dwCreationFlags,
_In_opt_ LPVOID lpEnvironment,
_In_opt_ LPCSTR lpCurrentDirectory,
_In_ LPSTARTUPINFOA lpStartupInfo,
_Out_ LPPROCESS_INFORMATION lpProcessInformation
)
{
if (MessageBox(NULL, "是否拦截", "Notice", MB_YESNO) == IDYES)
{
MessageBox(NULL, "程序已拦截", "Notice", MB_OK);
}
else
{
MyHookObject.UnHOOK();
CreateProcessA(
lpApplicationName,
lpCommandLine,
lpProcessAttributes,
lpThreadAttributes,
bInheritHandles,
dwCreationFlags,
lpEnvironment,
lpCurrentDirectory,
lpStartupInfo,
lpProcessInformation
);
MyHookObject.ReHook();
}
return true;
}
BOOL APIENTRY DllMain( HMODULE hModule,
DWORD ul_reason_for_call,
LPVOID lpReserved
)
{
switch (ul_reason_for_call)
{
case DLL_PROCESS_ATTACH:
MyHookObject.Hook((LPSTR)"Kernel32.dll", (LPSTR)"CreateProcessA",(PROC)MyCreateProcessA);
break;
case DLL_THREAD_ATTACH:
break;
case DLL_THREAD_DETACH:
break;
case DLL_PROCESS_DETACH:
MyHookObject.UnHOOK();
break;
}
return TRUE;
}
效果如下：
IAT Hook
IAT Hook是 Address Hook的一种方式，顾名思义就是通过修改函数的地址进行Hook。
IAT（Import Address Table，输入表）是PE中的一种结构，如图：
再用一张图来理解导入表结构：
需要注意的是：因为IAT具体指某个PE模块的IAT，所以他的作用范围只针对被Hook的模块，且必须在以静态链接的方式调用API时才会被Hook，所以它的作用范围只针对被Hook的模块，且必须以静态链接的方式调用API时才会被Hook，在使用Loadlibrary或GetProcAddress进行动态调用时不受影响。要想对已加载的所有模块起作用，就必须遍历进程内的所有模块，对目标API进行Hook。
现在开始Hook，这里是通过注入来Hook其他的程序，将代码写在DLL里面
为了保证原来的函数不受影响，我们先将要被Hook的函数的地址保存下来：
OldMesageBoxA = (FncMessageBoxA)GetProcAddress(GetModuleHandleA("user32.dll"), "MessageBoxA");
然后就是解析PE文件，获取函数导入表中的函数地址表，并替换：
解析PE文件前面已经学习过了，下面过程直接走一遍：
- 获取DOS头
PIMAGE_DOS_HEADER pDosHeader = (PIMAGE_DOS_HEADER)GetModuleHandleA(NULL); //当传入参数为NULL时，获取的是PE文件的imagebase，通过类型强制转换就获取到了dos_header
- 获取NT头
PIMAGE_NT_HEADERS pNtHeader = (PIMAGE_NT_HEADERS)((DWORD)pDosHeader + pDosHeader->e_lfanew);
pDosHeader->e_lfanew的数据类型为DWORD，前面定义了pDosHeader的数据类型为PIMAGE_DOS_HEADER，要和pDosHeader相加需将pDosHeader类型转换为DWORD，最后再将得到的结果转换为PIMAGE_NT_HEADERS。
- 获取扩展头PIMAGE_OPTIONAL_HEADER pOptionalHeader = (PIMAGE_OPTIONAL_HEADER)&pNtHeader->OptionalHeader;
//扩展头是NT头的一个成员 - 从扩展头中获取数据目录表中的导入表
获取导入表前，要先找到它的偏移：
DWORD dwImportTableOffset = pOptionalHeader->DataDirectory[IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_IMPORT].VirtualAddress; //获取导入表偏移
获取导入表：
PIMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR pImportTable = (PIMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR)(DWORD)pDosHeader + dwImportTableOffset;
- 遍历导入表
有多个导入表结构，所以要遍历每个导入表：
因为导入表是依靠一个全零的结构来判断结束的，所以我们就采取对比pImportTable->Characteristics为0和pImportTable->FirstThunk为NULL时，来判断结束，然后在其中判断函数地址是否与我们所得到的原函数地址一致，如果一致说明找到了：
DWORD* pFirstThunk;
//遍历导入表结构
while (pImprotTable->Characteristics && pImprotTable->FirstThunk != NULL)
{
pFirstThunk = (DWORD*)(pImprotTable->FirstThunk + (DWORD)pDosHeader);
while (*(DWORD*)pFirstThunk != NULL)
{
//如果相当了，就说明当前的数组元素就是我们要找的函数地址表中的函数地址
if (*(DWORD*)pFirstThunk == (DWORD)OldMesageBoxA)
{
DWORD oldProtected;
VirtualProtect(pFirstThunk, 0x1000, PAGE_EXECUTE_READWRITE, &oldProtected);
DWORD dwFuncAddr = (DWORD)MyMessageBoxA;
memcpy(pFirstThunk, (DWORD*)&dwFuncAddr, 4);
VirtualProtect(pFirstThunk, 0x1000, oldProtected, &oldProtected);
}
pFirstThunk++;
}
pImprotTable++;
}
最后，为了保证程序的稳定，我们需要构造与被 HOOK 的函数一样结构的函数，同时为了保证原函数功能的正常运行，再定义一个函数指针，在自己的功能执行完成后，调用原来程序正常的功能：
typedef int
(WINAPI*
FncMessageBoxA)(
_In_opt_ HWND hWnd,
_In_opt_ LPCSTR lpText,
_In_opt_ LPCSTR lpCaption,
_In_ UINT uType);
FncMessageBoxA OldMesageBoxA = NULL;
int
WINAPI MyMessageBoxA(
_In_opt_ HWND hWnd,
_In_opt_ LPCSTR lpText,
_In_opt_ LPCSTR lpCaption,
_In_ UINT uType)
{
SECURITY_ATTRIBUTES psa = { 0 };
SECURITY_ATTRIBUTES tsa = { 0 };
STARTUPINFO si = { sizeof(si) };
PROCESS_INFORMATION pi;
CreateProcessA(EXE_PATH, NULL, &psa, &tsa, false, 0, NULL, NULL, &si, &pi);
return 0;
}
要HOOK的API是MessageBoxA (X32)，写一个简单的程序：
#include <windows.h>
int main() {
system("pause");
MessageBoxA(0, 0, 0, 0);
system("pause");
return 0;
}
要达到的目的是当测试程序运行时，注入DLL，Hook住MessageBoxA，使其指向CreateProcessA api：
正常运行：
Hook后：
VirtualTable（虚函数） Hook
在代码编译为程序后，虚函数表就是一个固定的表了，它位于PE的.data段。在对虚函数表进行Hook时，虽然原理也是查找原函数的位置，修改页面属性，写入Detour函数这样的过程，但是虚函数有些特殊。
同样是Hook地址，它不能像IAT Hook那样直接定义一个函数来替换目标函数，而必须把它定义为类的成员函数。我们知道面向对象的三要素:封装、继承、多态 。在多态里有类特殊的是虚函数（以virtual修饰）， 32位系统下，对象里有4个字节保存虚表的数组，其值为每一项虚函数的地址。
针对虚函数的HOOK就是通过保存对象中的虚表的值，针对每一项进行替换。
这次虚函数的Hook就在程序本身执行了，dll注入的方式需要对程序进行逆向分析，暂时放一下：
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
class MyClass
{
public:
MyClass();
~MyClass();
virtual void print();
private:
};
MyClass::MyClass()
{
}
MyClass::~MyClass()
{
}
void MyClass::print()
{
printf("hello\r\n");
}
void Myfunc() {
MessageBoxA(NULL, "hello", "title", NULL);
}
int main() {
MyClass obj;
MyClass& vobj = obj;
vobj.print();
//寻找虚表指针,虚表指针通常情况下位于对象的头4字节上
int nAddr = *(int*)&obj;
//更改内存属性
DWORD dwOldProtect = 0;
VirtualProtect((void*)nAddr, 0x100, PAGE_EXECUTE_READWRITE,&dwOldProtect);
//将自己的函数地址替换过去，前面说到了数组的值就是虚函数的地址，我们写的测试例子中就写了一个虚函数，所以其地址就是第一个值
(*(int*)nAddr) = (int)Myfunc;
VirtualProtect((void*)nAddr, 0x100, dwOldProtect,&dwOldProtect);
vobj.print();
system("pause");
}
效果如下：
HotPatch （热补丁）Hook
热补丁Hook是微软提供的一种安全的Hook的机制，也是将函数开头修改为jmp指令，跳转到自定义的函数地址执行，和IAT Hook类似却又有不同。
以IAT Hook中的测试程序为例:
我们可以看到CreateProcessA函数的首字节为 mov edi,edi（88 FF），这句汇编意思就是将edi的值放入edi，实际上并没有什么用。
我们还看到在这个API上边有大段的int3 中断。这就给了我们一种新的Hook思路，即将前两个字节改为短跳转指令（EB E9），使其跳到函数上边五字节处，这五个字节的int3中断实际上就是一段空闲空间：
然后再将这五个字节改为长跳转指令（E9 xxxxxxxx）。这样，即使Hook失败，也不影响函数的继续执行。
这样，hook函数的时候，先是一个短跳跳到自定义的函数然后执行。如果要恢原流程，则找到函数地址并+2，直接跳过E8 F9 ，从push ebp开始执行。
然后开始写代码,有了其他Hook方式的经验，这次直接写一个通用的Hook：
// dllmain.cpp : 定义 DLL 应用程序的入口点。
#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
#define EXE_PATH "C:\\Windows\\System32\\notepad.exe"
int
WINAPI MyFunc(
_In_opt_ HWND hWnd,
_In_opt_ LPCSTR lpText,
_In_opt_ LPCSTR lpCaption,
_In_ UINT uType)
{
SECURITY_ATTRIBUTES psa = { 0 };
SECURITY_ATTRIBUTES tsa = { 0 };
STARTUPINFO si = { sizeof(si) };
PROCESS_INFORMATION pi;
CreateProcessA(EXE_PATH, NULL, &psa, &tsa, false, 0, NULL, NULL, &si, &pi);
return 0;
}
BOOL HOOK(const char* szModuleName, const char* szFuncName, PROC pfnFunc)
{
BYTE ShortJmp[2] = { 0xEB,0xF9 }; //短跳
BYTE LongJmp[5] = { 0xE9,0, }; //长跳
DWORD dwOldProtect = 0;
FARPROC pOldFuncAddr = (FARPROC)GetProcAddress(GetModuleHandleA(szModuleName), szFuncName); //找原函数地址
VirtualProtect((LPVOID)((DWORD)pOldFuncAddr - 5), 7, PAGE_EXECUTE_READWRITE, &dwOldProtect); //修改页保护属性
DWORD dwAddr = ((DWORD)pfnFunc - (DWORD)pOldFuncAddr);
*(DWORD*)(LongJmp + 1) = dwAddr;
memcpy((LPVOID)((DWORD)pOldFuncAddr - 5), LongJmp, 5);
memcpy(pOldFuncAddr, ShortJmp, 2);
VirtualProtect((LPVOID)((DWORD)pOldFuncAddr - 5), 7, dwOldProtect, &dwOldProtect); //还原页保护属性
return TRUE;
}
BOOL APIENTRY DllMain(HMODULE hModule,
DWORD ul_reason_for_call,
LPVOID lpReserved
)
{
switch (ul_reason_for_call)
{
case DLL_PROCESS_ATTACH:
HOOK("User32.dll", "MessageBoxA", (PROC)MyFunc);
break;
case DLL_THREAD_ATTACH:
break;
case DLL_THREAD_DETACH:
break;
case DLL_PROCESS_DETACH:
break;
}
return TRUE;
}
还是以这个测试程序为例：
将生成的dll注入，hook后，当执行到MessageboxA时会劫持住它原来流程去执行CreateProcessA，如图弹出了notepad.exe:
补充：并不是所有的api都能使用HotPatch的方式进行Hook，比如CreateProcess，当然或许是我代码写错了：)
VEH异常（基于软件断点） Hook
简单介绍一下windows的异常机制：
Intel在386开始的IA-32家族处理器中引入了异常和中断。中断是指外部硬件设备或异步事件引发的，而异常是由内部事件产生的，又可分为故障，陷阱和终止三类。故障和陷阱是可恢复的，终止是不可恢复的，如果出现了了终止异常，则需要重启操作系统解决。
Windows中主要的异常处理机制：VEH、SEH、C++EH。
SEH：结构化异常处理。就是平时用的__try __finally __try __except,是对c的扩展。
VEH：向量异常处理。一般来说用AddVectoredExceptionHandler去添加一个异常处理函数，可以通过第一个参数决定是否将VEH函数插入到VEH链表头，插入到链表头的函数先执行，如果为1，则会最优先执行。
C++EH是C++提供的异常处理方式，执行顺序将排在最后。
在用户模式下发生异常时，异常处理分发函数在内部会先调用遍历 VEH 记录链表的函数， 如果没有找到可以处理异常的注册函数，再开始遍历 SEH 注册链表。
主要区分一下SEH和VEH：
- 优先级：VEH优先SEH调用。如果VEH处理了异常，则SEH无法处理该异常。
- 作用范围：SEH机制基于线程，VEH基于进程。就是说同一进程里的A线程无法用SEH捕获B线程的异常，而VEH在整个进程范围内都有效，可以捕获和处理所有线程产生的异常。
- 注册机制：SEH的相关信息主要保存在栈中，而且后注册的回调函数总是处于SEH链的前端。当异常发生时，异常总是由内层回调函数优先处理，只有在内存回调函数不处理异常时，外部回调函数才有机会获得控制权。而VEH的相关信息保存在独立的链表中，在注册VEH时可以指定回调函数是位于VEH链表的首部还是尾部。
- VEH不需要栈展开。VEH的实现不依赖栈，所以VEH在调用VEH回调函数前不需要栈展开，只有一次被调用的机会。而SEH的注册和使用依赖于函数调用的栈帧，在调用SEH回调函数时会涉及栈展开的问题，SEH由两次被调用的机会。
然后开始写代码，主要流程如下：
- 1.注册一个VEH异常回调
- 2.找到一个API
- 3.API头部第一个字节改为CC
- 4.当API被调用，会执行CC，然后触发INT3异常，接着异常被VEH回调接管，最后执行自定义函数
在调试模式下，当MessageBox被调用时，会触发int3异常：
将项目编译为PE文件再次运行，已经成功Hook：
代码如下：
#include <iostream>
#include <list>
#include <windows.h>
using namespace std;
struct EXCEPTION_HOOK {
ULONG_PTR ExceptionAddress;
UCHAR oldCode;
};
list<EXCEPTION_HOOK> HookInfo;
//1.注册一个VEH回调
//2.找到一个API
//3.API头部第一个字节改为CC
//4.当这个API被调用，就会执行到CC，然后出发int 3异常，然后异常被VEH回调接管，然后为所欲为。
LONG Handler(
struct _EXCEPTION_POINTERS* ExceptionInfo
)
{
for (list<EXCEPTION_HOOK>::iterator i = HookInfo.begin(); i != HookInfo.end(); ++i)
{
if (i->ExceptionAddress == (ULONG_PTR)ExceptionInfo->ExceptionRecord->ExceptionAddress && ExceptionInfo->ExceptionRecord->ExceptionCode == EXCEPTION_BREAKPOINT)
{
ULONG OldProtect;
BOOL bRet = VirtualProtect((PVOID)ExceptionInfo->ContextRecord->Eip, 1, PAGE_EXECUTE_READWRITE, &OldProtect);
if (!bRet)
{
cout << "属性修改失败" << endl;
return FALSE;
}
*(UCHAR*)ExceptionInfo->ContextRecord->Eip = i->oldCode;
//MessageBoxA 已经调用 cc中段 stack 中保存了传入的数据
const char* szStr = "hello";
*(DWORD*)(ExceptionInfo->ContextRecord->Esp + 0x8) = (DWORD)szStr;
VirtualProtect((PVOID)ExceptionInfo->ContextRecord->Eip, 1, OldProtect, &OldProtect);
return EXCEPTION_CONTINUE_EXECUTION;
}
}
return EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH;
}
BOOL Hook(ULONG_PTR ulAddress) {
EXCEPTION_HOOK ExceptionInfo;
ExceptionInfo.ExceptionAddress = ulAddress;
for (list<EXCEPTION_HOOK>::iterator i = HookInfo.begin(); i != HookInfo.end(); ++i)
{
if (i->ExceptionAddress == ulAddress)
{
cout << "HOOK success" << endl;
return FALSE;
}
}
ULONG OldProtect;
BOOL bRet = VirtualProtect((PVOID)ulAddress, 1, PAGE_EXECUTE_READWRITE, &OldProtect);
if (!bRet)
{
cout << "属性修改失败！" << endl;
return FALSE;
}
ExceptionInfo.oldCode = *(UCHAR*)ulAddress;
*(UCHAR*)ulAddress = 0xCC;
HookInfo.push_back(ExceptionInfo);
BOOL bRet2 = VirtualProtect((PVOID)ulAddress, 1, OldProtect, &OldProtect);
return TRUE;
}
int main()
{
PVOID pVeh = AddVectoredExceptionHandler(1, (PVECTORED_EXCEPTION_HANDLER)Handler);
if (pVeh == NULL)
{
cout << "AddVectoredExceptionHandler Failed" << endl;
system("pause");
return -1;
}
Hook(ULONG_PTR(MessageBoxA));
MessageBoxA(0, 0, 0, 0);
return 0;
}
如果要实现Hook其他程序，只需将函数写到dll文件中然后进行注入：
// dllmain.cpp : 定义 DLL 应用程序的入口点。
#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
size_t MessageBoxAddr = (size_t)GetProcAddress(GetModuleHandleA("user32.dll"), "MessageBoxA");
struct EXCEPTION_HOOK
{
ULONG_PTR ExceptionAddress;
UCHAR OldCode;
};
EXCEPTION_HOOK HookInfo;
LONG NTAPI Handler(
struct _EXCEPTION_POINTERS *ExceptionInfo
) {
if (ExceptionInfo->ExceptionRecord->ExceptionCode == EXCEPTION_BREAKPOINT)
{
if ((ULONG_PTR)ExceptionInfo->ExceptionRecord->ExceptionAddress == HookInfo.ExceptionAddress)
{
const char * szSrt = "hello";
*(DWORD *)(ExceptionInfo->ContextRecord->Esp + 0x8) = (DWORD)szSrt;
ExceptionInfo->ContextRecord->Eip += 2;
return EXCEPTION_CONTINUE_EXECUTION;
}
return EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH;
}
}
VOID SetHook(ULONG_PTR Address)
{
DWORD dwOldProtect = 0;
VirtualProtect((LPVOID)Address, 1, PAGE_EXECUTE_READWRITE, &dwOldProtect);
HookInfo.ExceptionAddress = Address;
HookInfo.OldCode = *(UCHAR *)Address;
*(UCHAR *)Address = 0xCC;
VirtualProtect((LPVOID)Address, 1, dwOldProtect, &dwOldProtect);
}
BOOL APIENTRY DllMain( HMODULE hModule,
DWORD ul_reason_for_call,
LPVOID lpReserved
)
{
switch (ul_reason_for_call)
{
case DLL_PROCESS_ATTACH:
AddVectoredExceptionHandler(1, Handler);
SetHook(MessageBoxAddr);
break;
case DLL_THREAD_ATTACH:
break;
case DLL_THREAD_DETACH:
break;
case DLL_PROCESS_DETACH:
break;
}
return TRUE;
}
来源 https://mp.weixin.qq.com/s/58KtpwG1Pv6wfCxAUTVVJg
原创文章，作者：moonsec，如若转载，请注明出处：https://www.moonsec.com/3330.html
moonsec 