基于VEH&调试寄存器实现无痕HOOK（5）

作者 | 榴莲

编辑 | 楌橪

Windows操作系统中存在多种异常处理，我们现在需要的是其中的VEH（VectoredExceptionHandler）异常处理，也就是向量化异常处理。我们之所以可以使用VEH异常来进行HOOK的主要原因，在于两点。其一，VEH异常处理的优先级是高于SEH异常处理的，也就是说可以先手拿到异常，确保不会被其他异常处理流程将异常截获而导致HOOK失败。其二就是在VEH异常处理的回调函数中，可以获取及修改异常发生处的上下文环境，这就意味着我们可以操作的东西会非常多，例如通过上下文环境中的ESP（栈顶指针寄存器）就可以拿到HOOK位置触发异常时的堆栈数据。而我们设置的HOOK位置通常位于函数内部的起始位置，这就意味着我们可以直接通过堆栈里的数据获取到被HOOK函数的参数,并且可以对其进行修改。

在我们之前的文章中，我们已经使用过利用软件断点（int 3 0xCC）触发异常，实现HOOK。

但是这种方法也是有一定缺陷的。例如，如果目标进程具有CRC32一类的完整性检查，int3 软件断点又会修改指令。这样就无法通过完整性检查了。所以，我们这一次，提出一种新的方式。依然是基于VEH异常的，但是可以实现“无痕”的效果。不修改任何一个字节就完成HOOK。那么，这种方式就是基于硬件调试寄存器实现的。也就是硬件断点。因为硬件断点的地址是存储在寄存器里的，所以不会修改内存。

那么在学习具体的HOOK方法之前，我们首先需要了解一下硬件断点的基本知识：

上图就是Intel手册中对于调试断点的说明图，下面我们对其字段进行一定解释：

DR0 - DR3就是用来保存硬件断点的地址的，这个地址是线性地址而不是物理地址，因为CPU是在线性地址被翻译成物理地址之前出处理断点的，也因此，我们在保护模式内不能用调试寄存器对物理内存地址设置断点。

DR4和DR5是保留的，如果调试扩展开启了（CR4的DE位设置成1就是开启了），任何对DR4和DR5的调用都会导致一个非法指令异常#UD，如果调试扩展禁用了，那么DR4和DR5其实就是DR6和DR7的别名寄存器。

DR7寄存器是调试控制寄存器：

R/W0 - R/W3 读写域 四个读写域分别与DR0-DR3寄存器所对应，用来指定被监控地点的访问类型。

占两位，所以有以下四种状态：

00：仅执行对应断点的时候中断（执行断点）

01：仅写数据中断（写入断点）

10：（需要开启CR4的DE【调试扩展】）I/O时中断

11：读写数据都中断，但是读指令除外（访问断点）

LEN0 - LEN3 长度域 四个长度域分别与DR0-DR3寄存器所对应，用来指定监控区域的长度

占两位，所以有以下四种状态：

00：1字节长

01：2字节长

10：8字节长

11：4字节长

如果R/W位是00，那么这里应该设置成0

L0-L3 局部断点启用 分别与DR0-DR3寄存器所对应，对应项为1就是开启断点，为0就是关闭断点，执行后自动清除该位

G0-G3 全部断点启用 分别与DR0-DR3寄存器所对应，对应项为1就是开启断点，为0就是关闭断点，CPU不会主动清除

LE和GE 忽略即可，高版本CPU不用了，486之前才会用

GD启用访问检测，如果GD是1，那么CPU遇到修改DR寄存器的指令，会产生一条异常。

DR6寄存器是调试状态寄存器

B0-B3 分别与DR0-DR3寄存器所对应，如果B0被置1了，那说明R/W0 len0 DR0的条件都被满足了

BD 与DR7的GD位相关联，当CPU发现了需要修改DR寄存器的指令，那么就会停止执行，把BD设置成1，然后交给#DB的处理程序

BS 单步 与EFLAGS里的TF位相关联，如果这一位是1，则表示是单步触发的

BT 任务切换 与任务段相关，TSS的T标志（调试陷阱）相关联，当任务切换，发现下一个TSS的T是1，那么就会中断到调试中断程序里

那么以MessageBoxA为例，我们实际上来体验一下无痕HOOK的实现方式。

首先，我们需要一个目标程序，代码如下：

然后我们来看一下HOOK后的效果：

正常情况下：

HOOK后：

接下来，我们将使用代码实现IAT Hook，我这里采用的操作系统是Windows 10 20H2（19042.1288），集成开发环境采用的是Visual Studio 2017。

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