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【windows核心编程】一个API拦截的例子

 

 

API拦截

修改PE文件导入段中的导入函数地址 为 新的函数地址

这涉及PE文件格式中的导入表和IAT,PE文件中每个隐式链接的DLL对应一个IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR描述符结构,而每个IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR结构中的FirstThunk指向一个IMAGE_THUNK_DATA结构数组的首地址。

在这个IAMGE_THUNK_DATA数组中,每一项对应一个该DLL模块的导入函数(对使用该DLL模块的PE文件来说是 导入)。

 

 结构大致如下

 

 

 拦截某DLL模块中的API时,先在PE文件的导入段中查找该DLL,然后再查找该API的地址,将其地址替换为新的地址。

即先遍历IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR数组,找到其Name和给定DLL名字相同的模块,然后再遍历其FirstThunk指向的IAMGE_THUNK_DATA数组,找到待拦截的API,然后将新地址替换其地址。

 

 

本例中,LanjieAPI.exe中使用了DllForLanjie.dll模块,该模块导出了一个计算两个数的和的函数Add(int a, int b),本文实例将该Add函数拦截,替换为show函数来显示信息。

 

上代码

/************************************************************************//* PE文件中,每个隐式链接的DLL都对应一个IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR结构(winnt.h)typedef struct _IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR {union {DWORD   Characteristics;            // 0 for terminating null import descriptorDWORD   OriginalFirstThunk;         //指向IMAGE_THUNK_DATA结构数组的指针,RVA to original unbound IAT (PIMAGE_THUNK_DATA)};DWORD   TimeDateStamp;                  // 0 if not bound,// -1 if bound, and real date\time stamp//     in IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_BOUND_IMPORT (new BIND)// O.W. date/time stamp of DLL bound to (Old BIND)DWORD   ForwarderChain;                 // -1 if no forwardersDWORD   Name;                           //该模块的名字DWORD   FirstThunk;                     //指向IMAGE_THUNK_DATA结构数组的指针,RVA to IAT (if bound this IAT has actual addresses)} IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR;PE文件的某个导入模块中的 每个函数 对应一个IMAGE_THUNK_DATA结构typedef struct _IMAGE_THUNK_DATA32 {union {DWORD ForwarderString;      // PBYTE DWORD Function;             // PDWORDDWORD Ordinal;DWORD AddressOfData;        //指向IMAGE_IMPORT_BY_NAME结构的指针, PIMAGE_IMPORT_BY_NAME} u1;} IMAGE_THUNK_DATA32;typedef struct _IMAGE_IMPORT_BY_NAME {WORD    Hint;BYTE    Name[1];} IMAGE_IMPORT_BY_NAME, *PIMAGE_IMPORT_BY_NAME;其中OriginalFirstThunk和FirstThunk均各自一个IMAGE_THUNK_DATA结构类型数组所不同的是:OriginalFirstThunk指向的IAMGE_THUNK_DATA结构数组是单独的一项,并且不可更改,成为INT,有时也成为提示名表。FirstThunk所指向的是IMAGE_THUNK_DATA结构类型数组是又PE装载器重写的,PE装载器首先搜索OriginalFirstThunk,如果找到则加载程序迭代搜索数组中的每个指针,找到每个IMAGE_IMPORT_BY_NAME结构所指向的输入函数的地址,然后加载器用函数真正入口地址来替代由FirstThunk数组中的每个函数入口,因此他成为【输入地址表IAT】。/************************************************************************/

 

 

 

DLL导出函数

//DllForLanjie.dll导出函数extern "C" __declspec(dllexport) int __stdcall Add(int a, int b){    return a + b;}

 

 

 

拦截代码

BOOL ReplaceIATEntryInOneMod(         PCSTR pszCalleeModName,  //被调模块,要拦截的API所在的模块         PROC pfnCurrent,          //被拦截的API,其所在模块中的地址         PROC pfnNew,              //用来替换的新函数的地址         HMODULE hmodCaller        //调用新函数的模块           ){    ULONG ulSize = 0UL;    PIMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR pImportDesc = NULL;  //导入描述符    __try    {        pImportDesc = (PIMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR)(ImageDirectoryEntryToData(hmodCaller, TRUE, IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_IMPORT, &ulSize));    }    //__except(InvalidReadExceptionFilter(GetExceptionInformation))    __except(1)      {        cerr<<"Exception !"<<endl;    }    if(NULL == pImportDesc) return FALSE;    //结束条件为 当前该IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR结构(Name字段)指针为NULL    for (; pImportDesc->Name; pImportDesc++)    {        //查找导入段中每个模块的地址,转为PBYTE计算是为了指针+1时是加了一个字节        PSTR pszModName = (PSTR)((PBYTE)hmodCaller + pImportDesc->Name);        //如果找到同名模块        if(lstrcmpiA(pszModName, pszCalleeModName) == 0)        {            //获取调用程序中的该pImageDesc模块的IMAGE_THUNK_DATA数组的首地址(在PE文件中)            PIMAGE_THUNK_DATA pThunk = (PIMAGE_THUNK_DATA)((PBYTE)hmodCaller + pImportDesc->FirstThunk);                        //在模块中查找要拦截的【函数】            for (; pThunk->u1.Function; pThunk++)            {                PROC* ppfn = (PROC*)(&pThunk->u1.Function);                //如果找到了需要的【函数】                BOOL bFound = (*ppfn == pfnCurrent);                if (bFound)                {                    //如果往被拦截函数的地址写新函数的地址 【失败】                    if (! WriteProcessMemory(GetCurrentProcess(), ppfn, &pfnNew, sizeof(pfnNew), NULL)                         && (ERROR_NOACCESS == GetLastError())   )                    {                        DWORD dwOldProtect = 0;                        //则改变页面的保护属性为 【写时复制】                        if(VirtualProtect(ppfn, sizeof(pfnNew), PAGE_WRITECOPY, &dwOldProtect))                        {                            BOOL b1 = WriteProcessMemory(GetCurrentProcess(), ppfn, &pfnNew, sizeof(pfnNew), NULL);                            BOOL b2 = VirtualProtect(ppfn, sizeof(pfnNew), dwOldProtect, &dwOldProtect);                            return b1 && b2;                        } //if                        else                        {                            return FALSE;                        }                    } //if                    //如果执行到这里了,则肯定是成功的                    return TRUE;                } //if            } //for        } //if    } //for    return FALSE;}

 

 

 

用来替换的新函数, 在当前exe中定义

int __stdcall show(){    cout<<endl<<"如果看到此行信息 说明 你的函数 被 当前函数 拦截了  呵呵"<<endl;    return 0;}

 

 

 

示意怎么去拦截

头文件 和 库

 

#include "stdafx.h"#include <iostream>#include <Windows.h>#include <Dbghelp.h>#include <Psapi.h>using namespace std;#pragma comment(lib, "psapi.lib")#pragma comment(lib, "Dbghelp.lib")#pragma comment(lib, "DllForLanjie.lib")extern "C" __declspec(dllimport) int __stdcall Add(int a, int b);

 

 

 

 

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){
   //本例中获取ExitProess地址为NULL,用depends查看该exe的使用kernel32.dll的导入函数中没有ExitProcess,
//可能是因为这个原因所以地址为NULL
//PROC pfnCurrent = (PROC)GetProcAddress(GetModuleHandle(_T("kernel32.dll")), "ExitProcess"); //PROC pfnCurrent = (PROC)GetProcAddress(GetModuleHandle(_T("kernel32.dll")), "Sleep"); cout<<"拦截之前 调用Add函数 计算Add(10, 20)"<<endl; cout<<"Add(10, 20) = "<<Add(10, 20)<<endl<<endl; PROC pfnCurrent = (PROC)GetProcAddress(GetModuleHandle(_T("DllForLanjie.dll")), "_Add@8"); if(NULL == pfnCurrent) return -1; TCHAR chImageName[MAX_PATH + 1] = {0}; ZeroMemory(chImageName, sizeof(chImageName)); DWORD dwRet = GetProcessImageFileName(GetCurrentProcess(), chImageName, _countof(chImageName)); if(0 == dwRet) { cerr<<"some error"<<endl; return -2; } cout<<endl<<"开始 将当前exe的导入段中的模块DllForLanjie.dll中的函数Add的地址替换为show函数"<<endl; BOOL bRet = ReplaceIATEntryInOneMod("DllForLanjie.dll", pfnCurrent, show, GetModuleHandle(NULL)); if(FALSE == bRet) { cout<<"替换失败 退出!"<<endl; return -3; } cout<<"替换成功 继续!"<<endl; cout<<endl<<endl<<"下面调用三次Add函数 计算100 和 200 的和"<<endl; for (int i = 0; i < 3; ++ i) { Add(100, 200); } cout<<endl<<endl; return 0;}

 

 

 

执行结果

执行过程中,VS2005一直报运行时异常

 

每次点击【忽略】才能继续,为何?

该实例已经成功的拦截了DllForLanjie.dll中的API Add函数,替换为了exe中的show函数。