windows 下实现函数打桩：拦截API方式
近期由于工作须要，開始研究函数打桩的方法。
由于不想对project做过多的改动，于是放弃了使用Google gmock的想法。
可是也足足困扰另外我一天一宿。
经过奋战，最终有所收获。闲话少说，開始看看有什么方法。
一、基础准备
1. 函数调用的原理：通过函数名（函数的入口地址）对函数进行訪问，如果我们可以改变函数首地址指向的内存的话，使其跳转到还有一个函数去运行的话，那么就行实现函数打桩了。
2. 方法：对函数首地址出写入一条汇编语言 jmp xxx (当中xxx是要跳转的相对地址）。
3. 令原函数为oldFun,新函数为newFun,那么打桩时函数跳转的相对地址 offset = newFun - oldFun - (我们制定的这条指令的大小)，此处为绝对跳转指令的长度=5。
jmp xxx一共6字节。
函数：
1. VirtualQuery
WINBASEAPI
SIZE_T
WINAPI
VirtualQuery(
__in_opt LPCVOID lpAddress, //所查内存地址
__out_bcount_part(dwLength, return) PMEMORY_BASIC_INFORMATION lpBuffer, //保存内存区域的buffer
__in SIZE_T dwLength //信息长度
);该函数用于查询
某一段内存区域的内存信息。事实VirtualQueryEx也能够使用。
2. VirtualProtect
WINBASEAPI
BOOL
WINAPI
VirtualProtect(
__in LPVOID lpAddress,
__in SIZE_T dwSize,
__in DWORD flNewProtect,
__out PDWORD lpflOldProtect
);该函数用于改动指定内存区dwSize个字节的保护模式。
3. VirtualProtectEx
WINBASEAPI
BOOL
WINAPI
VirtualProtectEx(
__in HANDLE hProcess, //进程句柄
__in LPVOID lpAddress, //须要改动的内存首地址
__in SIZE_T dwSize, //改动的字节数
__in DWORD flNewProtect, //新的保护属性
__out PDWORD lpflOldProtect //旧的保护属性
);VirtualProtectEx 用于改变指定进程内存段的保护模式。默认情况下函数的内存空间不可写，这就是为什么要用改变保护属性的函数。
4. ReadProcessMemory
WINBASEAPI
BOOL
WINAPI
ReadProcessMemory(
__in HANDLE hProcess,
__in LPCVOID lpBaseAddress,
__out_bcount_part(nSize, *lpNumberOfBytesRead) LPVOID lpBuffer,
__in SIZE_T nSize,
__out_opt SIZE_T * lpNumberOfBytesRead
);读取进程内存，lpProcess是首地址，而lpBuffer用于保存读出的数据，nSize是须要读出的字节数。
5. WriteProcessMemory
WINBASEAPI
BOOL
WINAPI
WriteProcessMemory(
__in HANDLE hProcess,
__in LPVOID lpBaseAddress,
__in_bcount(nSize) LPCVOID lpBuffer,
__in SIZE_T nSize,
__out_opt SIZE_T * lpNumberOfBytesWritten
);该函数用于写进程的内存空间。能够向进程内存注入想要注入的数据，比如函数等。
6. GetCurrentProcess
WINBASEAPI
__out
HANDLE
WINAPI
GetCurrentProcess(
VOID
);该函数返回一个伪进程句柄0xffffffff。不论什么须要进程句柄的内存都能够使用它。
二、对库中API打桩
方案一：
打桩：
#define FLATJMPCODE_LENGTH 5 //x86 平坦内存模式下，绝对跳转指令长度
#define FLATJMPCMD_LENGTH 1 //机械码0xe9长度
#define FLATJMPCMD 0xe9 //相应汇编的jmp指令
// 记录被打桩函数的内容。以便恢复
BYTE g_apiBackup[FLATJMPCODE_LENGTH+FLATJMPCMD_LENGTH];
BOOL setStub(LPVOID ApiFun,LPVOID HookFun)
{
BOOL IsSuccess = FALSE;
DWORD TempProtectVar; //暂时保护属性变量
MEMORY_BASIC_INFORMATION MemInfo; //内存分页属性信息
VirtualQuery(ApiFun,&MemInfo,sizeof(MEMORY_BASIC_INFORMATION));
if(VirtualProtect(MemInfo.BaseAddress,MemInfo.RegionSize,
PAGE_READWRITE,&MemInfo.Protect)) //改动页面为可写
{
memcpy((void*)g_apiBackup,(const void*)ApiFun, sizeof(g_apiBackup));
*(BYTE*)ApiFun = FLATJMPCMD; //拦截API，在函数代码段前面注入jmp xxx
*(DWORD*)((BYTE*)ApiFun + FLATJMPCMD_LENGTH) = (DWORD)HookFun -
(DWORD)ApiFun - FLATJMPCODE_LENGTH;
VirtualProtect(MemInfo.BaseAddress,MemInfo.RegionSize,
MemInfo.Protect,&TempProtectVar); //改回原属性
IsSuccess = TRUE;
}
return IsSuccess;
}
清桩：
BOOL clearStub(LPVOID ApiFun)
{
BOOL IsSuccess = FALSE;
DWORD TempProtectVar; //暂时保护属性变量
MEMORY_BASIC_INFORMATION MemInfo; //内存分页属性信息
VirtualQuery(ApiFun,&MemInfo,sizeof(MEMORY_BASIC_INFORMATION));
if(VirtualProtect(MemInfo.BaseAddress,MemInfo.RegionSize,
PAGE_READWRITE,&MemInfo.Protect)) //改动页面为可写
{
memcpy((void*)ApiFun, (const void*)g_apiBackup, sizeof(g_apiBackup)); //恢复代码段
VirtualProtect(MemInfo.BaseAddress,MemInfo.RegionSize,
MemInfo.Protect,&TempProtectVar); //改回原属性
IsSuccess = TRUE;
}
return IsSuccess;
}
方案二：
打桩：
bool setStub(LPVOID ApiFun,LPVOID HookFun)
{
HANDLE file_handler = GetCurrentProcess(); //获取进程伪句柄
DWORD oldProtect,TempProtectVar;
char newCode[6]; //用于读取函数原有内存信息
int SIZE = FLATJMPCODE_LENGTH+FLATJMPCMD_LENGTH; //须要改动的内存大小
if(!VirtualProtectEx(file_handler,ApiFun,SIZE,PAGE_READWRITE,&oldProtect)) //改动内存为可读写
{
return false;
}
if(!ReadProcessMemory(file_handler,ApiFun,newCode,SIZE,NULL)) //读取内存
{
return false;
}
memcpy((void*)g_apiBackup,(const void*)newCode, sizeof(g_apiBackup)); //保存被打桩函数信息
*(BYTE*)ApiFun = FLATJMPCMD;
*(DWORD*)((BYTE*)ApiFun + FLATJMPCMD_LENGTH) = (DWORD)HookFun - (DWORD)ApiFun - FLATJMPCODE_LENGTH; //桩函数注入
VirtualProtectEx(file_handler,ApiFun,SIZE,oldProtect,&TempProtectVar); //恢复保护属性
}
清桩：
bool clearStub(LPVOID ApiFun)
{
BOOL IsSuccess = FALSE;
HANDLE file_handler = GetCurrentProcess();
DWORD oldProtect,TempProtectVar;
int SIZE = FLATJMPCODE_LENGTH+FLATJMPCMD_LENGTH;
if(VirtualProtectEx(file_handler,ApiFun,SIZE,PAGE_READWRITE,&oldProtect))
{
memcpy((void*)ApiFun, (const void*)g_apiBackup, sizeof(g_apiBackup)); //恢复被打桩函数内存
VirtualProtectEx(file_handler,ApiFun,SIZE,oldProtect,&TempProtectVar);
IsSuccess = TRUE;
}
return IsSuccess;
}
方案三：
打桩：
bool setStub(LPVOID ApiFun,LPVOID HookFun)
{
HANDLE file_handler = GetCurrentProcess();
DWORD oldProtect,TempProtectVar;
char newCode[6];
int SIZE = FLATJMPCODE_LENGTH+FLATJMPCMD_LENGTH;
if(!ReadProcessMemory(file_handler,ApiFun,newCode,SIZE,NULL))
{
return false;
}
memcpy((void*)g_apiBackup,(const void*)newCode, sizeof(g_apiBackup));
*(BYTE*)newCode = FLATJMPCMD;
*(DWORD*)((BYTE*)newCode + FLATJMPCMD_LENGTH) = (DWORD)HookFun - (DWORD)ApiFun - FLATJMPCODE_LENGTH;
if(!WriteProcessMemory(file_handler,ApiFun,newCode,FLATJMPCODE_LENGTH,NULL))
{
return false;
}
} 说来也怪，这个方法没有改变读取权限。竟然也能够，这里写入的方式是用WriteProcessMemory来实现，与直接用指针同理。
清桩同上。可是假设直接用指针来写就会出错，临时不知道原因。
至此我们实现了函数的打桩。可是有个小小的问题，若不过如此，对类函数中成员函数打桩有点小问题。指针无法转换。这是由于类成员函数的指针不不过一个普通的指针，他还包含其它信息。全部这里须要解决问题。网上找到了两个方法：
1. 类的普通函数成员地址转换
LPVOID GetClassFnAddress(...)
{
LPVOID FnAddress;
__asm
{
lea eax,FnAddress
mov edx,[ebp+8] // ebp+8 为第一个形參的地址，ebp+C 为第二个形參的地址，以此类推
mov [eax],edx
}
return FnAddress;
}
2. 类的虚成员函数地址转换
LPVOID GetClassVirtualFnAddress(LPVOID pthis,int Index) //Add 2010.8.6
{
LPVOID FnAddress; //pthis 是对象的指针，index是在虚函数表中的偏移量
*(int*)&FnAddress = *(int*)pthis; //lpvtable
*(int*)&FnAddress = *(int*)((int*)FnAddress + Index);
return FnAddress;
}
3. 普通成员函数转换
<pre name="code" class="cpp">template<class T>
void * getAddr(T f)
{
long addr;
memcpy(&addr,&f,sizeof(T));
return (int*)addr;
}
资料：（非常有參考价值）
本文转自mfrbuaa博客园博客，原文链接：http://www.cnblogs.com/mfrbuaa/p/5360668.html，如需转载请自行联系原作者
