inline hook只能hook在函数头部吗

题目

inline hook只能hook在函数头部吗

答案

当执行完我们自定义的hook函数之后,又从被hook函数的首部开始执行,被hook函数一进入就被跳转了.而本文,则要实现在某个函数体内部任意地方进行hook并跳转,执行完我们的函数之后,再回到原来的位置继续向下执行完未执行的逻辑.那么,初看这种方式似乎与前面写的两篇hook没有什么差别,都是hook,都是跳转然后回到被hook的函数.但仔细一想,你会发现本文要实现的方式要比前面两种hook复杂,因为hook的地方是函数体内任意地方,那么回来的时候就不是直接调用被hook的函数了,而是要回到之前hook的地方去.这期间就涉及到hook函数的返回地址问题和被hook函数的返回地址问题.

说了这么多,可能还是有点晕,先不管为什么要这么做,也不管这种hook方式能有什么用途（在本文最后会说明用途）,下面我们先写一些代码,在实践中来想一想这种方式有什么用途,并且与之前的两篇hook进行比较.

首先,我们需要一个自定义的hook函数,这个函数也就是被hook函数被hook后跳转到的地方,这个hook函数负责hook与unhook,还可以监视寄存器,监视内存,也可以管理hook的次数,以供我们灵活的hook需求.直接贴代码吧：
[cpp] view plaincopyprint?
#include
#include

#pragma warning( disable : 4311 )
#pragma warning( disable : 4312 )

#define HOOK_BYTES 5
typedef unsigned int uint;

uint hookAddr = 0;
char old_code[ HOOK_BYTES ];
char new_code[ HOOK_BYTES ];

void printRegisters( void );

bool hook( void )
{
DWORD dwFlag;
if ( VirtualProtect( ( void* )hookAddr, HOOK_BYTES, PAGE_EXECUTE_READWRITE, &dwFlag ) )
{
memcpy( old_code, ( void* )hookAddr, HOOK_BYTES );
memcpy( ( void* )hookAddr, new_code, HOOK_BYTES );
VirtualProtect( ( void* )hookAddr, HOOK_BYTES, dwFlag, &dwFlag );
return true;
}
return false;
}

void unhook( void )
{
DWORD dwFlag;
if ( VirtualProtect( ( void* )hookAddr, HOOK_BYTES, PAGE_EXECUTE_READWRITE, &dwFlag ) )
{
memcpy( ( void* )hookAddr, old_code, HOOK_BYTES );
VirtualProtect( ( void* )hookAddr, HOOK_BYTES, dwFlag, &dwFlag );
}
}

namespace global
{
uint gEAX = 0;
uint gEBX = 0;
uint gECX = 0;
uint gEDX = 0;
uint gESP = 0;
uint gEBP = 0;
uint gESI = 0;
uint gEDI = 0;

uint gRet = 0; // 临时的返回地址
uint gTmp = 0; // 一些临时的值保存
uint gPar = 0; // 被hook函数的正常返回地址
uint gCnt = 1; // 当前hook的次数
uint gMax = 0; // 最大hook次数,为0表示一直hook
bool bEnt = 0; // 是否为第一次进入hook函数
}

void __declspec( naked ) hook_jmp( void )
{
__asm
{
__entry:
pushad
{
cmp global::bEnt, 0 // 如果没有进入则表示需要unhook
je __first

cmp global::gMax, 0 // 如果为0,则一直启用hook逻辑
je __second

mov eax, global::gCnt
cmp eax, global::gMax // 如果当前hook次数没有达到最大次数,则继续
jl __second

mov global::gCnt, 1 // reset state
mov global::bEnt, 0 // reset state
mov global::gMax, 0 // reset state

mov eax, global::gPar // 被hook函数的正常返回地址
mov global::gRet, eax // 准备跳转到被hook函数的上层调用,结束hook
popad
jmp __ret
}

__first:
// 保存相关重要寄存器值
{
popad
mov global::gEAX, eax
mov global::gEBX, ebx
mov global::gECX, ecx
mov global::gEDX, edx
mov global::gESP, esp
mov global::gEBP, ebp
mov global::gESI, esi
mov global::gEDI, edi
}

// 第一次进入,unhook并监视相关状态
pushad
{
mov global::bEnt, 1 // 记录状态

mov edi, global::gEBP // 被hook函数的ebp
mov eax, [ edi + 4 ] // 被hook函数的返回地址（其上层调用地址）
mov global::gPar, eax // 保存返回地址
mov esi, __entry // 将被hook函数的返回地址修改为
mov [ edi + 4 ], esi // 本函数的首地址,以便执行完被hook函数的
// 剩余逻辑之后能够返回到本函数,决定是否
// 还需要hook.

call printRegisters // 打印寄存器值[测试],或者其他
call unhook // unhook

mov eax, hookAddr // 获得被hook的内存地址
mov global::gRet, eax
}
popad

pop global::gTmp // 移除本函数的返回地址,并将hook的地址设置
jmp __ret // 为本函数的返回地址,从而实现跳转

__second:
// 第二次进入, 继续hook, 这次进入是被hook函数ret返回的,没有新的ret地址被压栈
{
mov global::bEnt, 0 // 设置状态
add global::gCnt, 1 // 增加hook计数

call hook // hook

mov eax, global::gPar // 将被hook函数的返回地址设置为本函数的
mov global::gRet, eax // 返回地址,从而实现正常的函数流程
}
popad

__ret:
push global::gRet // 修改本函数的返回地址
ret
}
}

void setHookBytes( uint addr )
{
hookAddr = addr;
new_code[ 0 ] = ( char )0xe8; // call 指令机器码
( uint& )new_code[ 1 ] = ( uint )hook_jmp - addr - 5; // 计算跳转偏移
}

void printRegisters( void )
{
printf( "EAX = 0x%08x/n", global::gEAX );
printf( "EBX = 0x%08x/n", global::gEBX );
printf( "ECX = 0x%08x/n", global::gECX );
printf( "EDX = 0x%08x/n", global::gEDX );
printf( "ESP = 0x%08x/n", global::gESP );
printf( "EBP = 0x%08x/n", global::gEBP );
printf( "ESI = 0x%08x/n", global::gESI );
printf( "EDI = 0x%08x/n", global::gEDI );
}
如上,hook_jmp函数即为我们自定义的hook函数,当被hook函数被hook之后,就会跳转到这个函数里,执行相关逻辑,上面我加了很详细的注释.应该很容易看懂.还是先看怎么使用这套方法,再来细说,代码如下：
[cpp] view plaincopyprint?
void testHook( void )
{
printf( "This is a hook test 1./n" );
printf( "This is a hook test 2./n" );
printf( "This is a hook test 3./n" );
printf( "This is a hook test 4./n" );
printf( "______________________/n" );
}

int main( void )
{
uint hook_addr = 0x0042ec7b;
setHookBytes( hook_addr );

global::gMax = 2;
if ( hook() )
{
testHook();
testHook();
testHook();
}
system( "pause" );
return 0;
}
如上,testHook函数即为被hook的函数,在main函数中,0x0042ec7b则为testHook函数里的第二个printf调用的地址,在你的机器上可能不一样.这里只是测试之用.testHook函数具体反汇编代码如下:
[cpp] view plaincopyprint?
void testHook( void )
{
0042EC50 push ebp
0042EC51 mov ebp,esp
0042EC53 sub esp,0C0h
0042EC59 push ebx
0042EC5A push esi
0042EC5B push edi
0042EC5C lea edi,[ebp-0C0h]
0042EC62 mov ecx,30h
0042EC67 mov eax,0CCCCCCCCh
0042EC6C rep stos dword ptr es:[edi]
printf( "This is a hook test 1./n" );
0042EC6E push offset string "This is a hook test 1./n" (487E24h)
0042EC73 call @ILT+4550(_printf) (42D1CBh)
0042EC78 add esp,4
printf( "This is a hook test 2./n" );
0042EC7B push offset string "This is a hook test 2./n" (487E08h)
0042EC80 call @ILT+4550(_printf) (42D1CBh)
0042EC85 add esp,4
printf( "This is a hook test 3./n" );
0042EC88 push offset string "This is a hook test 3./n" (487DECh)
0042EC8D call @ILT+4550(_printf) (42D1CBh)
0042EC92 add esp,4
printf( "This is a hook test 4./n" );
0042EC95 push offset string "This is a hook test 4./n" (487DD0h)
0042EC9A call @ILT+4550(_printf) (42D1CBh)
0042EC9F add esp,4
printf( "______________________/n" );
0042ECA2 push offset string "_____________________./n" (487DB4h)
0042ECA7 call @ILT+4550(_printf) (42D1CBh)
0042ECAC add esp,4
}
0042ECAF pop edi
0042ECB0 pop esi
0042ECB1 pop ebx
0042ECB2 add esp,0C0h
0042ECB8 cmp ebp,esp
0042ECBA call @ILT+3570(__RTC_CheckEsp) (42CDF7h)
0042ECBF mov esp,ebp
0042ECC1 pop ebp
0042ECC2 ret
我们hook的就是第18行（0042EC7B）那句代码,setHookBytes构建了一个5字节的call语句,0xe8为CALL指令的机器码,后面4个字节是CALL的偏移量（目标地址 - 当前地址 - CALL指令占用的5个字节）.

在main函数中,构建了hook的5个字节之后,设置了hook次数,如main函数那段代码的第15行：global::gMax = 2,则会hook两次.然后是main函数那段代码的第16行,调用hook函数,将5个字节的call指令写入0042EC7B中,并保存了0042EC7B中原来的代码到old_code中.之后,我们便可以调用testHook函数进行测试hook的流程了.最终输出结果为：
This is a hook test 1.
EAX = 0x00000017
EBX = 0x7ffdc000
ECX = 0x8df97741
EDX = 0x00499148
ESP = 0x0012fd84
EBP = 0x0012fe54
ESI = 0x00000000
EDI = 0x0012fe54
This is a hook test 2.
This is a hook test 3.
This is a hook test 4.
______________________
This is a hook test 1.
EAX = 0x00000017
EBX = 0x7ffdc000
ECX = 0x8df97741
EDX = 0x00499148
ESP = 0x0012fd84
EBP = 0x0012fe54
ESI = 0x00000000
EDI = 0x0012fe54
This is a hook test 2.
This is a hook test 3.
This is a hook test 4.
______________________
This is a hook test 1.
This is a hook test 2.
This is a hook test 3.
This is a hook test 4.
______________________

可以看出,前面两次调用testHook函数时,都执行了hook_jmp函数,并调用了printRegisters函数将寄存器打印了出来,之后又回到testHook中,继续输出后面的3句字符串.当两次hook之后,第三次调用testHook时,就不会再输出寄存器了,也没有被hook了.

我们来看几个比较hook_jmp中比较关键的几个地方：
第104到110行：这段汇编代码,主要用于保存testHook函数（被hook函数）的正常的返回地址（main函数里调用testHook的下一句指令的地址）到global::gPar变量中,并将hook_jmp的首地址（也就是__entry标签指示的地址）写入testHook函数的返回地址所在的内存里.这样当unhook并执行完testHook之后又能回到hook_jmp中,进一步判断是否需要下一次hook.如果不需要再hook（已经达到最大hook次数）时,则会执行第79到80行的两句汇编代码,这两句汇编代码的作用是将hook_jmp函数的返回地址设置为testHook函数正常的返回地址,也就是main函数里调用testHook函数的下一句汇编代码的地址（ret指令的原理如果不清楚,请看前两篇hook文章或查阅相关资料）.这样一来,当不再需要hook时,就能顺利的从hook_jmp函数返回后直接跳转到main函数的作用域里.这样整个调用流程就符合原本的调用流程了.

第113行：这句代码是在调用了printRegister函数之后进行unhook操作,将原本的5个字节的代码重新拷贝到testHook函数的相应代码地址的内存里,本例中为testHook函数中第二句printf函数调用的地址.unhook之后,第115到116行的两句代码与第79到80行的两句汇编代码类似,只不过这时是将被hook的内存地址设置为hook_jmp的返回地址,这样就能在第一次进入testHook函数并执行完毕返回时,能够跳转到被hook的地址（hookTest函数里第2句printf调用的地址）继续向下执行剩余的逻辑.

第131到132行：这两句汇编代码与第79到80行的两句汇编代码一致,都是将main函数里相应的代码地址设置为hook_jmp函数的ret返回地址,这样就能直接从hook_jmp跳转到main函数里继续向下执行,这样也就代表testHook被顺利的调用完成.

所以,总结下来,hook_jmp函数会进入两次,第一次用于监视一些数据,本例只监视了相关寄存器,还可以增加监视指定内存地址等等.第一次进入时,会保存被hook函数（testHook函数）的返回地址,并将其修改为hook_jmp函数的首地址,这样做是为了执行完testHook函数之后能够第二次进入hook_jmp函数.那么,第二次进入后,首先是判断是否还需要hook,不需要则直接返回到main函数里,如果还要继续hook,则再次调用hook函数,然后跳转到main函数里.这样就构成了一个严密的调用流程,一切都看起来很和谐的调用,有点类似缓冲区溢出攻击的原理.

hook_jmp函数中需要注意寄存器的保存,否则输出的寄存器值并不是testHook函数执行到hook位置时的寄存器状态,这样就丧失了监视的意义.

原理上其实比较简单,构建稍微细致了一些,与前两篇hook最大的不同就是需要手动修改ret的返回地址,从而达到hook的目的,不像之前的两篇hook,在进入hook函数之后,要回到被hook的函数时,只需要直接call就可以了,并不需要维护ret指令的返回地址.另外,由于本文的hook方式与第一篇的hook方式类似,所以本文的方式并没有支持多线程环境.

好了,本文到此结束,由于水平有限,可能存在bug,还望指教,衷心感谢!