Windows Hook机制(转贴二)

   HOOK API是一个永恒的话题,如果没有HOOK,许多技术将很难实现,也许根本不能实现。这里所说的API,是广义上的API,它包括DOS下的中断,WINDOWS里的API、中断服务、IFS和NDIS过滤等。比如大家熟悉的即时翻译软件,就是靠HOOK TextOut()或ExtTextOut()这两个函数实现的,在操作系统用这两个函数输出文本之前,就把相应的英文替换成中文而达到即时翻译;IFS和NDIS过滤也是如此,在读写磁盘和收发数据之前,系统会调用第三方提供的回调函数来判断操作是否可以放行,它与普通HOOK不同,它是操作系统允许的,由操作系统提供接口来安装回调函数。
  甚至如果没有HOOK,就没有病毒,因为不管是DOS下的病毒或WINDOWS里的病毒,都是靠HOOK系统服务来实现自己的功能的:DOS下的病毒靠HOOK INT 21来感染文件(文件型病毒),靠HOOK INT 13来感染引导扇区(引导型病毒);WINDOWS下的病毒靠HOOK系统API(包括RING0层的和RING3层的),或者安装IFS(CIH病毒所用的方法)来感染文件。因此可以说“没有HOOK,就没有今天多姿多彩的软件世界”。

  由于涉及到专利和知识产权,或者是商业机密,微软一直不提倡大家HOOK它的系统API,提供IFS和NDIS等其他过滤接口,也是为了适应杀毒软件和防火墙的需要才开放的。所以在大多数时候,HOOK API要靠自己的力量来完成。

  HOOK API有一个原则,这个原则就是:被HOOK的API的原有功能不能受到任何影响。就象医生救人,如果把病人身体里的病毒杀死了,病人也死了,那么这个“救人”就没有任何意义了。如果你HOOK API之后,你的目的达到了,但API的原有功能失效了,这样不是HOOK,而是REPLACE,操作系统的正常功能就会受到影响,甚至会崩溃。

  HOOK API的技术,说起来也不复杂,就是改变程序流程的技术。在CPU的指令里,有几条指令可以改变程序的流程:JMP,CALL,INT,RET,RETF,IRET等指令。理论上只要改变API入口和出口的任何机器码,都可以HOOK,但是实际实现起来要复杂很多,因为要处理好以下问题:

  1.CPU指令长度问题,在32位系统里,一条JMP/CALL指令的长度是5个字节,因此你只有替换API里超过5个字节长度的机器码(或者替换几条指令长度加起来是5字节的指令),否则会影响被更改的小于5个字节的机器码后面的数条指令,甚至程序流程会被打乱,产生不可预料的后果;

  2.参数问题,为了访问原API的参数,你要通过EBP或ESP来引用参数,因此你要非常清楚你的HOOK代码里此时的EBP/ESP的值是多少;

  3.时机的问题,有些HOOK必须在API的开头,有些必须在API的尾部,比如HOOK CreateFilaA(),如果你在API尾部HOOK API,那么此时你就不能写文件,甚至不能访问文件;HOOK RECV(),如果你在API头HOOK,此时还没有收到数据,你就去查看RECV()的接收缓冲区,里面当然没有你想要的数据,必须等RECV()正常执行后,在RECV()的尾部HOOK,此时去查看RECV()的缓冲区,里面才有想要的数据;

  4.上下文的问题,有些HOOK代码不能执行某些操作,否则会破坏原API的上下文,原API就失效了;

  5.同步问题,在HOOK代码里尽量不使用全局变量,而使用局部变量,这样也是模块化程序的需要;

  6.最后要注意的是,被替换的CPU指令的原有功能一定要在HOOK代码的某个地方模拟实现。
 
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