【windows核心编程】系统消息与自定义钩子（Hook）使用

一、HOOk

Hook是程序设计中最为灵活多变的技巧之一，在windows下，Hook有两种含义：

1、系统提供的消息Hook机制

2、自定义的Hook编程技巧

其中，由系统提供的消息钩子机制是由一系列的API提供的一种服务，这个系统的API可以完成对大多数应用程序关键节点的Hook操作，为此，windows为每种Hook类型维护了一个钩子链表，我们可以通过一个系统API来完成对整个系统所有符合此机制的关键点的Hook。

另一种自定义的Hook编程技巧则是基于特定系统结构、文件结构、汇编语言的一种高级技术，运用自如后犹如手握屠龙刀倚天剑。

二、系统消息钩子的使用

windows操作系统是以事件驱动的。事件被包装成了消息发送给窗口，比如点击菜单，按钮，移动窗口，按下键盘，正常消息：

当按下键盘，产生一个消息，按键消息加入到系统消息队列

操作系统从消息队列中取出消息，添加到相应的程序的消息队列中

应用程序使用消息磊从自身的消息队列中取出消息WM_KEYDOWN，调用消息处理函数。

我们可以在系统消息队列之间添加消息钩子，从而使得在系统消息队列消息发给应用程序之前捕获到消息。

可以多次添加钩子，从而形成一个钩子链，可以依次调用函数。

消息钩子是windows操作系统提供的机制，SPY++截获窗口消息的功能就是基于这样的机制。

SetWindowsHookExW

设置钩子

WINUSERAPI
HHOOK
WINAPI
SetWindowsHookEx(
//钩子类型
_In_ int idHook,

//回调函数地址
_In_ HOOKPROC lpfn,

//实例句柄(包含有钩子函数)
_In_opt_ HINSTANCE hmod,

//线程ID，欲勾住的线程（为0则不指定，全局）
_In_ DWORD dwThreadId);

能够设置的钩子类型

宏值	含义
WH_MSGFILTER	截获用户与控件交互的消息
WH_KEYBOARD	截获键盘消息
WH_GETMESSAGE	截获从消息队列送出的消息
WH_CBT	截获系统基本消息，激活，建立，销毁，最小化，最大化，移动，改变尺寸等窗口事件
WH_MOUSE	截获鼠标消息
WH_CALLWNDPROCRET	截获目标窗口处理完毕的消息

CallNextHookEx

为钩子链中的下一个子程序设置钩子。在钩子子程中调用得到控制权的钩子函数在完成对消息的处理后，如果想要该消息继续传递，那么它必须调用另外一个 SDK中的API函数CallNextHookEx来传递它，以执行钩子链表所指的下一个钩子子程。

WINUSERAPI
LRESULT
WINAPI
CallNextHookEx(
//钩子句柄，由SetWindowsHookEx()函数返回。
_In_opt_ HHOOK hhk,

//钩子事件代码，回调函数的钩子过程的事件代码
_In_ int nCode,

//传给钩子子程序的wParam值
_In_ WPARAM wParam,

//传给钩子子程序的lParam值
_In_ LPARAM lParam);

UnhookWindowsHookEx

卸载钩子API，钩子在使用完之后需要用UnhookWindowsHookEx()卸载，否则会造成麻烦。

WINUSERAPI
BOOL
WINAPI
UnhookWindowsHookEx(
//要删除的钩子的句柄。这个参数是上一个函数SetWindowsHookEx的返回值.
_In_ HHOOK hhk);

返回值

类型: BOOL

如果函数成功，返回值为非零值。

如果函数失败，返回值为零。

要获得更多的错误信息，调用GetLastError函数.

GetKeyboardState

256个虚拟键的状态复制到指定的缓冲区。

WINUSERAPI
_Check_return_
BOOL
WINAPI
GetKeyboardState(
//指向一个256字节的数组，数组用于接收每个虚拟键的状态。
_Out_writes_(256) PBYTE lpKeyState);

返回值

若函数调用成功，则返回非0值。若函数调用不成功，则返回值为0。若要获得更多的错误信息，可以调用GetLastError函数。

操作方法

将设置消息钩子的函数写在一个DLL中，当钩住一个GUI线程后，产生消息时，假如系统发现包含钩子函数的DLL不在本进程中，就会将此DLL强行的加载到对方的进程中。

1、新建一个DLL项目，DllMain函数中将模块地址保存在一个模块变量中

dllmain.cpp内容

#include "stdafx.h"

HMODULE g_Module = 0;

BOOL APIENTRY DllMain( HMODULE hModule,
DWORD  ul_reason_for_call,
LPVOID lpReserved
)
{
switch (ul_reason_for_call)
{
case DLL_PROCESS_ATTACH:
g_Module = hModule;
break;
case DLL_THREAD_ATTACH:
case DLL_THREAD_DETACH:
case DLL_PROCESS_DETACH:
break;
}
return TRUE;
}

新建MessageHook.h头文件，声明C语法的函数名

MessageHook.h 内容

#pragma once

extern"C" _declspec(dllexport) bool OnHook();
extern"C" _declspec(dllexport) bool UnHook();

新建MessageHook.cpp文件，实现OnHook()与UnHook()函数的用法

#include "stdafx.h"
#include "MessageHook.h"
#include "wchar.h"
#include "stdlib.h"
extern HMODULE g_Module;
HHOOK g_Hook = 0;

//钩子回调函数
LRESULT CALLBACK KeyboardProc(
_In_  int code,
_In_  WPARAM wParam,
_In_  LPARAM lParam
)
{
// 判断是否wParam与lParam都有键盘消息，是的话则执行打印操作
if (code == HC_ACTION){
// 将256个虚拟键的状态拷贝到指定的缓冲区中，如果成功则继续
BYTE KeyState[256] = { 0 };

//虚拟键盘码存储
if (GetKeyboardState(KeyState)) {
// 得到第16–23位，键盘虚拟码
LONG  KeyInfo = lParam;
UINT  keyCode = (KeyInfo >> 16) & 0x00ff;
WCHAR wKeyCode = 0;
ToAscii((UINT)wParam, keyCode, KeyState, (LPWORD)&wKeyCode, 0);
// 将其打印出来
WCHAR szInfo[512] = { 0 };
swprintf_s(szInfo, _countof(szInfo), L"Hook--键盘记录-->%c", (char)wKeyCode);
//将内容输出到debug信息中
OutputDebugString(szInfo);
return 0;
}
}
return CallNextHookEx(g_Hook, code, wParam, lParam);
}

bool OnHook()
{
if (g_Hook == 0)
{
g_Hook = SetWindowsHookEx(WH_KEYBOARD, KeyboardProc, g_Module, 0);
return true;
}
return false;
}

bool UnHook()
{
if (g_Hook!=0)
{
return UnhookWindowsHookEx(g_Hook);
}
return false;
}

2、新建VS控制台项目

调用前一个DLL项目的头文件MessageHook.h与生成后的lib文件MessageHook.lib

mian.cpp内容

#include "stdafx.h"
#include"..\MessageHook\MessageHook.h"
#pragma comment(lib,"../Debug/MessageHook.lib")
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
OnHook();
printf("按任意键停止");
getchar();
UnHook();
return 0;
}

演示图：

三、自定义钩子的使用

钩子的主要含义其实是改变程序原有的执行流程，让程序执行我们自己的代码。我们可以通过修改程序代码的方式来实现这一点。 还有一种情况是要调用的函数存储在某一个地方，需要调用这个函数的时候，去相应的位置找到函数地址。

假如们能够提前修改掉某些位置存储的函数地址，将其改为我们自己的函数u，那么当调用目标函数的时候，就会调用我们自己的函数。

而代码修改跳转地址需要代入一个公式：

JMP 指令地址换算公式

地址偏移 = 目标地址 - JMP所在地址 -5

操作方法

DLL主要是为了截获exe里的所有调用MessageBox API的按钮，HOOK后调用的是我们自己的自定义函数

dllmain.cpp内容

// dllmain.cpp : 定义 DLL 应用程序的入口点。
#include "stdafx.h"

//关闭HOOK函数
void OffHook();

//HOOK函数
void OnHook();

char NewCode[5] = {};

char OldCode[5] = {};

//劫持MessageBox，替换的自定义函数
int WINAPI MyMessageBoxW(
_In_opt_ HWND hWnd,
_In_opt_ LPCWSTR lpText,
_In_opt_ LPCWSTR lpCaption,
_In_ UINT uType)
{

DWORD dwResault = 0;
lpText = L"你的按钮已经被Hook";
OffHook();
dwResault = MessageBox(hWnd, lpText, lpCaption, uType);
OnHook();
return dwResault;
}

void OnHook()
{
DWORD dwOld = 0;
//修改一块虚拟内存的属性，设置为可写可执行
VirtualProtect(MessageBoxW, 1, PAGE_EXECUTE_READWRITE, &dwOld);
memcpy(MessageBoxW, NewCode, 5);
VirtualProtect(MessageBoxW, 1, dwOld, &dwOld);
}

void OffHook()
{
DWORD dwOld = 0;
VirtualProtect(MessageBoxW, 1, PAGE_EXECUTE_READWRITE, &dwOld);
memcpy(MessageBoxW, OldCode, 5);
VirtualProtect(MessageBoxW, 1, dwOld, &dwOld);
}

BOOL APIENTRY DllMain( HMODULE hModule,
DWORD  ul_reason_for_call,
LPVOID lpReserved
)
{
switch (ul_reason_for_call)
{
case DLL_PROCESS_ATTACH:
{
//准备基本工作
NewCode[0] = 0xE9; //实际上0xe9就相当于jmp指令
//地址偏移 = 目标地址-JMP所在地址-5
DWORD dwOffset = (DWORD)MyMessageBoxW - (DWORD)MessageBoxW - 5;

//*(DWORD*)(NewCode + 1) = dwOffset;
memcpy(NewCode + 1, &dwOffset, 4);
memcpy(OldCode, MessageBoxW, 5);
//
OnHook();
}
break;
case DLL_THREAD_ATTACH:
break;
case DLL_THREAD_DETACH:
break;
case DLL_PROCESS_DETACH:
//OffHook();
break;
}
return TRUE;
}

演示图：

使用15PB的tSourceCounter做MessageBox hook测试

参考：

HOOK学习笔记与心得

http://bbs.pediy.com/thread-193729.htm