Hook_IAT实现调包Win32API函数

阅读量    95145 |

分享到: QQ空间 新浪微博 微信 QQ facebook twitter

 

0、说明

如何调包Win32API函数?其实就是HookPE文件自己的IAT表。

PE文件在加载到内存后,IAT中存储对应函数名(或函数序号)的地址,所以我们只需要把用作替换的函数地址,覆盖掉IAT中对应函数名(或函数序号)的地址,就能实现调包导入模块的函数。(不仅包括Win32API,包括所有通过dll模块导入的函数,在exe中都有一块导入表与之对应)。

下面先回顾一下PE文件导入表知识,再操作hook IAT。

环境:Win10

语言:C

编译:VS2019-x86

 

1、导入表及IAT大致工作原理

这部分涉及到PE文件导入表的知识,所以又回顾了一下PE文件的导入表及IAT大致工作原理。

导入表在目录项中的第二项(导出表之后)。对应目录项中的VirtualAddress(RVA)即指向的导入表。

typedef struct _IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR {
    union {
        DWORD   Characteristics;            // 0 for terminating null import descriptor
        DWORD   OriginalFirstThunk;         // RVA to original unbound IAT (PIMAGE_THUNK_DATA)
    } DUMMYUNIONNAME;
    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 forwarders
    DWORD   Name;
    DWORD   FirstThunk;                     // RVA to IAT (if bound this IAT has actual addresses)
} IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR;
typedef IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR UNALIGNED *PIMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR;

这个结构体有5个4字节数据,占20字节,但只需特别记住这三个RVA即可,下面会分别详细说明。

三个RVA所指向的地址大概是这样的:

注意这是PE文件在加载内存前的样子!

上面涉及到的IMAGE_THUNK_DATA这个结构数组,其实就是一个4字节数,本来是一个union类型,能表示4个数,但我们只需掌握两种即可,其余两种已经成为历史遗留了。

(1)OriginalFirstThunk

OriginalFirstThunk这个RVA所指向的是INT表(Import Name Table),这个表每个数据占4个字节。顾名思义就是表示要导入的函数的名字表。

但是之前学导出表有了解到,导出函数可以以名字导出,亦可以序号导出。所以为了方便区分,就将这INT表的每个值做了细微调整:

INT:如果这个4字节数的最高位(二进制)为1,那么抹去这个最高位之后,所表示的数就是要导入的函数的序号(即这个函数通过序号导入);如果最高位是0,那这个数就也是一个RVA,指向IMAGE_IMPORT_BY_NAME结构体(包含真正的导入函数的名字字符串,以0结尾)。INT表以4字节0结尾。

IMAGE_IMPORT_BY_NAME:前两个字节是一个序号,不是导入序号,一般无用,后面接着就是导入函数名字的字符串,以0结尾。

(2)Name

这个结构体变量也是一个RVA,直接指向一个字符串,这个字符串就是这个导入表对应的DLL的名字。说到这,大家明白,一个导入表只对应一个DLL。那肯定会有多个导入表。所以对应目录项里的VirtualAddress(RVA)指向的是所有导入表的首地址,每个导入表占20字节,挨着。最后以一个空结构体作为结尾(20字节全0结构体)。

(3)FirstAddress

FirstAddress(RVA)指向的就是IAT表!IAT表也是每个数据占4个字节。最后以4字节0结尾。

注意上图PE文件加载内存前,IAT表和INT表的完全相同的,所以此时IAT表也可以判断函数导出序号,或指向函数名字结构体。

而在加载内存后,差别就是IAT表发生变化,系统会先根据结构体变量Name加载对应的dll(拉伸),读取dll的导出表,对应原程序的INT表,匹配dll导出函数的地址,返回其地址,贴在对应的IAT表上,挨个修正地址(也就是GetProcAddress的功能)。

所以上文说到,IAT表会存储dll的函数的地址,方便调用该函数时,直接取IAT表这个地址内的值,作为函数地址,去CALL。

(这是PE文件加载内存后的样子,注意IAT表发生变化!)

 

2、根据函数名Hook IAT表

上面大概回顾了一下PE文件导入表的知识,现在就直接尝试写hook IAT的代码,把这一块封装成一个函数。

(1)函数定义

#include<Windows.h>
//hook自己pe文件的IAT导入表
//参数1:自己进程的句柄
//参数2:要Hook的函数名称指针
//参数3:需要覆盖的新的函数指针。
//返回值:为0则代表失败(不是PE文件则返回0且弹MessageBox,没有找到被hook函数仅仅返回0),
//返回值:正常返回被hook函数的原始地址。
int Hook_IAT_By_FuncName(HANDLE hMyProcess, PBYTE pOldFuncName, PDWORD pNewFuncAddr);

(2)定位到导入表

    PIMAGE_DOS_HEADER pDosHeader = (PIMAGE_DOS_HEADER)hMyProcess;
    PIMAGE_NT_HEADERS32 pNtHeader = (PIMAGE_NT_HEADERS32)((DWORD)pDosHeader + pDosHeader->e_lfanew);
    PIMAGE_OPTIONAL_HEADER pOptionHeader = (PIMAGE_OPTIONAL_HEADER)((DWORD)pNtHeader + 4 + IMAGE_SIZEOF_FILE_HEADER);

    //判断参数一句柄指向的模块是否为PE文件
    if (*(PWORD)pDosHeader != 0x5A4D || *(PDWORD)pNtHeader != 0x4550) {
        MessageBox(NULL, L"Not PE File!!", L"error!", NULL);
        return 0;
    }
    //定位到可选头目录项
    PIMAGE_DATA_DIRECTORY pDateDirectory = (PIMAGE_DATA_DIRECTORY)pOptionHeader->DataDirectory;
    //定位到导入表
    PIMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR pImportDescriptor = (PIMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR)((DWORD)pDosHeader + pDateDirectory[1].VirtualAddress);

(3)遍历每块导入表

这一部分,遍历每块导入表的每个函数名,根据导入表中INT表指向的函数名,逐个对比。

直到找到我们寻找的函数名,切记先更改IAT表中对应地址内存的读写权限,再写入hook函数的地址。

    //遍历每块导入表
    while (pImportDescriptor->Name)
    {
        //指向INT
        PDWORD pThunkINT = (PDWORD)((DWORD)pDosHeader + pImportDescriptor->OriginalFirstThunk);
        //指向IAT
        PDWORD pThunkIAT = (PDWORD)((DWORD)pDosHeader + pImportDescriptor->FirstThunk);
        while (*pThunkINT)
        {
            //因为们是根据函数名Hook,所以默认排除以序号导入的函数
            if (*pThunkINT & 0x80000000) {
                ;
            }
            else
            {    //寻址函数名字结构体
                PIMAGE_IMPORT_BY_NAME pImportByName = (PIMAGE_IMPORT_BY_NAME)((DWORD)pDosHeader + *pThunkINT);
                //比较导入表中的函数名和我们参数2提供的函数名
                //下面这行代码:如果pOldFuncName指向“MessageBox”,但导入表中只有"MessageBoxW",也比较成功,进入if内。
                if (!memcmp(pOldFuncName, pImportByName->Name, strlen((char*)pOldFuncName))) {
                       //找到对应函数名后,
                    //先更改IAT表中对应地址内存的读写权限
                    DWORD lpflOldProtect;
                    BOOL flag = VirtualProtect((LPVOID)pThunkIAT, sizeof(DWORD), PAGE_EXECUTE_READWRITE, &lpflOldProtect);
                    //记录被hook函数的原始地址
                    DWORD OldAddr = *pThunkIAT;
                    //写入hook函数的地址,即第三个参数
                    *pThunkIAT = (DWORD)pNewFuncAddr;
                    //返回被hook函数的原始地址
                    return OldAddr;
                }
            }
            //每次循环,如果函数名不对应,那么这两个指针同时增加。
            //为满足pThunkINT指向的名字和pThunkIAT指向的地址是一一对应的!
            pThunkINT++;
            pThunkIAT++;
        }
           //结构体指针自增,表示指向下一块导入表。
        pImportDescriptor++;
    }
    //最后跳出while循环,表示没有找到对应函数名的导入函数
    //则直接return 0;
    return 0;

 

3、测试

上述封装好hookIAT的函数,现在编写main函数调用测试一下,

我们选择测试hook MessageBox函数。

(1)编写hook函数

编写hook函数用于调包被hook函数,即替换掉,表面代码是调用MessageBox函数,弹出框,实际上并不会执行MessageBox函数,而是执行我们的hook函数。

所以这里有一个细节:hook函数的定义最好与被hook函数一致。

未避免报错,最好连调用约定都定义为一样的,否则很可能会报如下错误:

由于MessageBox的函数定义为:

WINUSERAPI
int
WINAPI
MessageBoxW(
    _In_opt_ HWND hWnd,
    _In_opt_ LPCWSTR lpText,
    _In_opt_ LPCWSTR lpCaption,
    _In_ UINT uType);
#define MessageBox  MessageBoxW

且上网查了一下MessageBox的调用约定为__stdcall

所以进行如下定义hook函数(函数内容只是简单测试一下):

int __stdcall NewFunc(HWND x, LPCWSTR y, LPCWSTR z, UINT m) {
    printf("\n\n");
    printf("x=%d\n", x);
    printf("y=%s\n", y);
    printf("z=%s\n", z);
    printf("m=%d\n", m);
       printf("\n\n");
    printf("Sorry! :\"MessageBox\" Function has been hooked!\n ");
    return 1;
}

(2)编写main函数进行调用测试

int main() {
    //我们要hook函数的函数名
    char FuncName[] = "MessageBox";
    //参数字符串
    char str[] = "Hello World!\n";
    //定义函数指针类型
    typedef int(__stdcall* MessageBoxFunc)(HWND, LPCWSTR, LPCWSTR, UINT);

    //先调用正常MessageBox函数
    MessageBox(NULL,L"HOOK IAT",L"Tip",NULL);
    //调用先前编写的hookIAT函数,进行hook
    //同时返回被hook函数的地址,定义函数指针变量接收
    MessageBoxFunc OldFunc = (MessageBoxFunc)Hook_IAT_By_FuncName(GetModuleHandle(NULL), (PBYTE)FuncName, (PDWORD)NewFunc);

    //测试函数指针变量接收的函数地址
    OldFunc(NULL, L"MessageBox is here", L"Tip", NULL);

    //此时MessageBox函数已经被hook,不会再弹出框,
    //用于调包的hook函数是在控制台输出
    MessageBox((HWND)1, (LPCWSTR)FuncName, (LPCWSTR)str, (UINT)2);

    printf("Got it !\n");

    return 0;
}

(3)测试

第一个正常的MessageBox

点击确认后执行hookIAT函数

第二个MessageBox是定义的函数指针变量接收的hookIAT函数返回的地址。

点击确认后,再次执行MessageBox,但此时已经被hook调包了,在控制台输出语句。

看来MessageBox已经被hook了。

 

4、所有源码

因为代码量并不多,所以直接写到一个cpp文件里即可。

环境:Win10

语言:C

编译:VS2019-x86

#include<Windows.h>
#include<stdio.h>

//hook自己pe文件的IAT导入表
//参数1:自己进程的句柄
//参数2:要Hook的函数名称指针
//参数3:需要覆盖的新的函数指针。
//返回值:为0则代表失败(不是PE文件则返回0且弹MessageBox,没有找到被hook函数仅仅返回0),
//返回值:正常返回被hook函数的原始地址。
int Hook_IAT_By_FuncName(HANDLE hMyProcess, PBYTE pOldFuncName, PDWORD pNewFuncAddr);

int __stdcall NewFunc(HWND x, LPCWSTR y, LPCWSTR z, UINT m);

int main() {

    char FuncName[] = "MessageBox";

    char str[] = "Hello World!\n";
    typedef int(__stdcall* MessageBoxFunc)(HWND, LPCWSTR, LPCWSTR, UINT);

    MessageBox(NULL,L"HOOK IAT",L"Tip",NULL);

    MessageBoxFunc OldFunc = (MessageBoxFunc)Hook_IAT_By_FuncName(GetModuleHandle(NULL), (PBYTE)FuncName, (PDWORD)NewFunc);

    OldFunc(NULL, L"MessageBox is here", L"Tip", NULL);

    MessageBox((HWND)1, (LPCWSTR)FuncName, (LPCWSTR)str, (UINT)2);

    printf("Got it !\n");


    return 0;
}

int __stdcall NewFunc(HWND x, LPCWSTR y, LPCWSTR z, UINT m) {
    printf("\n\n");
    printf("x=%d\n", x);
    printf("y=%s\n", y);
    printf("z=%s\n", z);
    printf("m=%d\n", m);
    printf("\n\n");
    printf("Sorry! :\"MessageBox\" Function has been hooked!\n ");
    return 1;
}


//hook自己pe文件的IAT导入表
//参数1:自己进程的句柄
//参数2:要Hook的函数名称指针
//参数3:需要覆盖的新的函数指针。
//返回值:为0则代表失败(不是PE文件则返回0且弹MessageBox,没有找到被hook函数仅仅返回0),
//返回值:正常返回被hook函数的原始地址。
int Hook_IAT_By_FuncName(HANDLE hMyProcess, PBYTE pOldFuncName, PDWORD pNewFuncAddr) {
    PIMAGE_DOS_HEADER pDosHeader = (PIMAGE_DOS_HEADER)hMyProcess;
    PIMAGE_NT_HEADERS32 pNtHeader = (PIMAGE_NT_HEADERS32)((DWORD)pDosHeader + pDosHeader->e_lfanew);
    PIMAGE_OPTIONAL_HEADER pOptionHeader = (PIMAGE_OPTIONAL_HEADER)((DWORD)pNtHeader + 4 + IMAGE_SIZEOF_FILE_HEADER);
    //判断参数一句柄指向的模块是否为PE文件
    if (*(PWORD)pDosHeader != 0x5A4D || *(PDWORD)pNtHeader != 0x4550) {
        MessageBox(NULL, L"Not PE File!!", L"error!", NULL);
        return 0;
    }
    //定位到可选头目录项
    PIMAGE_DATA_DIRECTORY pDateDirectory = (PIMAGE_DATA_DIRECTORY)pOptionHeader->DataDirectory;
    //定位到导入表
    PIMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR pImportDescriptor = (PIMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR)((DWORD)pDosHeader + pDateDirectory[1].VirtualAddress);

    while (pImportDescriptor->Name)
    {

        PDWORD pThunkINT = (PDWORD)((DWORD)pDosHeader + pImportDescriptor->OriginalFirstThunk);
        PDWORD pThunkIAT = (PDWORD)((DWORD)pDosHeader + pImportDescriptor->FirstThunk);
        while (*pThunkINT)
        {

            if (*pThunkINT & 0x80000000) {
                ;
            }
            else
            {    //寻址函数名字结构体
                PIMAGE_IMPORT_BY_NAME pImportByName = (PIMAGE_IMPORT_BY_NAME)((DWORD)pDosHeader + *pThunkINT);
                if (!memcmp(pOldFuncName, pImportByName->Name, strlen((char*)pOldFuncName))) {
                    DWORD lpflOldProtect;
                    BOOL flag = VirtualProtect((LPVOID)pThunkIAT, sizeof(DWORD), PAGE_EXECUTE_READWRITE, &lpflOldProtect);
                    DWORD OldAddr = *pThunkIAT;
                    *pThunkIAT = (DWORD)pNewFuncAddr;
                    return OldAddr;
                }
            }
            pThunkINT++;
            pThunkIAT++;
        }
        pImportDescriptor++;
    }
    return 0;
}
分享到: QQ空间 新浪微博 微信 QQ facebook twitter
|推荐阅读
|发表评论
|评论列表
加载更多