前言
著名的迪奥布兰多先生曾说过“人类是有极限的。”
确实如此，但也正因为我们不能飞，所以才造出了飞机。正因为我们跑的不快，所以才造出了汽车。人类确实存在极限，但人的学习能力却是无限的。而作为一个正在入门逆向萌新的来说，正确认识自身的极限和意识到学习的无穷是很重要的。
为什么这么说呢。回想几个星期前，笔者还在苦苦做论坛上总结的120个CM。每当破解并分析了一个CM感到满足的同时，也为自己耗费长时间去破解分析CM的行为是否值得而感到疑惑，似乎就在原地踏步，而没有学到新的知识。
后来我才意识到，这正是目前自身的极限。缺乏C++编程知识，缺乏系统的API知识，缺乏常规破解手段的知识等等。所以笔者才决定突破自身的极限，学习《逆向工程核心思想》一逆向书籍，才有了今天这篇文章。
可这谈何容易呢？要想突破极限就必须付出相应的努力，去提高自己极限的程度。笔者必须学习C++，必须跟着书籍编写win32程序。当我们知识储备扩展后，极限的程度也就高了，而只有不断提高自身的极限，或许才能成为真正的“大师”吧。
准备工作
本篇文章从原理和实现过程两个角度总结书中API钩取一章节，笔者也是萌新。因此难免会有令人困惑和误解甚至错误的地方。倘若存有疑问请务必留言指教。
为了读者能有更好的阅读体验，最好但不一定必要具备以下知识和工具：
- C++编程基础
- 到微软官方查看文档的能力
- 用于编程的集成环境工具visual studio
- 用于查看进程PID的监控软件Process Explorer
- 文章附带的附件
再次提醒一下，就算读者没有C++编程基础，也可浏览此文到原理部分，实践部分若无编程基础可忽略不看。当熟知原理以及记住几个关键的函数过后，全文核心内容基本可算基本掌握。
API钩取的作用
我们为什么要做API钩取，它有什么作用。在描述原理之前，这是我们必须要弄清楚的问题。如同我们去逆向分析软件，都会问自己为什么会这么做。可能是兴趣使然，可能是好玩，也可能是为了钻研等等。为什么很重要，因为它是我们唯一的学习动力。
API钩取它让我们能够直接修改程序中的流程或代码。说的通俗易懂一点，它可以让我们在别人的程序里为所欲为。
例如我们可以直接修改弹窗的标题或内容；又如可以改变我们输入。只要我们知道要修改的地址，我们就可以让他断下来，然后进行各种操作，来达到我们的目的。如果用过IDA或者olldbg的读者一定会发现，这不正是这些调试器的功能吗？
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原理
那到底要怎么做呢？为什么别人写的程序本来好好的却能够突然停下来让你操作，这难道是什么魔法吗？
然而并不是，众所周知Window的编程是函数编程，说的明白一点，程序员在写诸如EXE的Window程序时，都会去使用微软早已做好的函数。而API钩取，也正是使用微软提供的函数去拦截程序使用微软的函数（有点拗口）。有点以毒攻毒的味道呢。
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当一个程序被注册了调试程序，他们关系就会发生3600°的变化。本来互不干扰的俩，被注册之后只要产生了调试事件，它就会过问调试自己的程序，把自己的控制权交给调试者。而我们正是利用这个原理，注册成为别人的程序的调试者，再促使被调试程序产生断点调试事件，来获得其生死大权。
如何促使被调试程序产生断点调试事件呢？这里有两个关键点：
- 当程序被注册调试器成功后，会发送一个调试事件来告诉调试者你成功了。
- 当被调试的程序遇到16进制为CC的指令就会产生中断的调试事件。
结合这两点，我们可以在注册成功的时候，改写相应的地址为CC，使其下次遇到CC时触发中断调试事件。
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这样我们接收CC的中断调试事件后便可更改被调试程序的相关数据。
实践
实践步骤需要有C++的基础知识，否则可能会难以下咽，没有C++的基础可以跳过。
整个过程如下：
附加要修改的程序使目标程序成为被调试者——>收取附加成功消息——>找到要修改的地址并下断点——>触发断点——>收到异常，程序断下——>实现自己的操作（修改数据）——>让程序继续运行
步骤一：使目标程序成为被调试者
为什么要先附加程序，使其成为被调试者？从流程上讲因为他是必须的，就像有了加法才有乘法，有了减法才有除法一样。
而从原理上讲，附加程序就是向目标程序注册成为调试器，只有拥有调试与被调试的关系后，每当目标程序产生调试事件（如断点产生的异常）后才会报告给调试者。因此我们附加程序，是为了获得目标程序产生异常而造成的空隙，这样我们才有修改数据等操作的机会。
从代码中看，使用DebugActiveProcess函数，同时传递目标程序PID作为参数，来使特定的程序成为被调试者，而自己的程序成为调试者。以下为函数文档
BOOL DebugActiveProcess(
DWORD dwProcessId
);
步骤二：收取附加成功消息
为了给特定地址下断点，我们需要合适的机会，而这个机会便是程序被附加成功的时候。因此我们只要在接收到附加成功的事件后进行断点操作即可。
BOOL WaitForDebugEvent(
LPDEBUG_EVENT lpDebugEvent, // 接收调试事件存储的地方
DWORD dwMilliseconds // 等待事件的时间，可设置永久
);
WaitForDebugEvent函数会接收调试事件，例如附加成功，遇到断点产生异常等。那我们如何才知道哪个事件是附加成功呢？
当事件接收成功后，会将一个叫DEBUG_EVENT 的结构体存储在函数的第一个参数lpDebugEvent中，这个结构体的结构如下：
typedef struct _DEBUG_EVENT {
DWORD dwDebugEventCode; //调试事件各类代码
DWORD dwProcessId; //进程ID
DWORD dwThreadId;
union {
EXCEPTION_DEBUG_INFO Exception;
CREATE_THREAD_DEBUG_INFO CreateThread;
CREATE_PROCESS_DEBUG_INFO CreateProcessInfo; //附加成功后产生
EXIT_THREAD_DEBUG_INFO ExitThread;
EXIT_PROCESS_DEBUG_INFO ExitProcess;
LOAD_DLL_DEBUG_INFO LoadDll;
UNLOAD_DLL_DEBUG_INFO UnloadDll;
OUTPUT_DEBUG_STRING_INFO DebugString;
RIP_INFO RipInfo;
} u;
} DEBUG_EVENT, *LPDEBUG_EVENT;
通过dwDebugEventCode的事件代码我们能判断当前事件的类型，而附加成功的代码是CREATE_PROCESS_DEBUG_EVENT，当产生这个事件，CreateProcessInfo中的另一个结构体——CREATE_PROCESS_DEBUG_INFO ，它储存着一些关于目标程序的详细信息。
是不是看的头晕眼花，简单来说，我们只要使用WaitForDebugEvent来接收调试事件，用其结果中的dwDebugEventCode来判断是否为附加成功。最后再用其结果产生的CreateProcessInfo来初始化一些设置：
DEBUG_EVENT event;
while(WaitForDebugEvent(&event, INFINITE)){ // 循环获得调试事件
DWORD code = event.dwDebugEventCode;
switch (code)
{
case CREATE_PROCESS_DEBUG_EVENT:
//附加成功后设置断点
onCreateProEvent(&event);
break;
case EXCEPTION_DEBUG_EVENT:
//断点触发后修改数据
onExceptionEvent(&event);
break;
case EXIT_PROCESS_DEBUG_EVENT:
//退出
break;
}
}
步骤三：找到要修改的地址下断点
从上面的代码注释可以看到，在判断为附加成功的事件后，调用了一个onCreateProEvent的函数。这是微软提供的吗？当然不是，这是笔者自己写的：
LPVOID address;
void onCreateProEvent(LPDEBUG_EVENT event) {
//设置断点，获取断点地址，因为是系统DLL的函数因此与目标进程地址一致
address = GetProcAddress(hmod, "MessageBoxA");
BYTE bp = 0xCC;
memcpy_s(&ori, sizeof(event->u.CreateProcessInfo), &event->u.CreateProcessInfo, sizeof(event->u.CreateProcessInfo));
if (!ReadProcessMemory(event->u.CreateProcessInfo.hProcess, address, &oribyte, sizeof(BYTE), NULL)) {
//读取原地址开头
cout << "读取目标进程内存失败";
return;
}
if (!WriteProcessMemory(event->u.CreateProcessInfo.hProcess, address, &bp, sizeof(BYTE), NULL))
{
//写入CC
cout << "写入目标进程内存失败";
return;
}
}
首先我们要获取地址。比如笔者想修改弹窗的标题，那我们就要知道目标程序调用弹窗的代码地址，而当前已知目标程序调用弹窗的函数名叫MessageBoxA。利用系统函数地址不变的原理，使用GetProcAddress函数获取其弹窗函数地址：
address = GetProcAddress(hmod, "MessageBoxA");
然后我们只要在这地址下断点就行了。这样当目标程序调用弹窗函数时，便会产生调试事件并断下。
可我们要如何在这地址下断呢？其实很简单，我们只要把这地址的首部替换成0xCC即可。这是因为0xCC在汇编中代表的是一个int3中断指令，当程序遇到它时会报告给调试者
例如我们通过GetProcAddress获得MessageBoxA的地址为76EA13D0，那我们下断点后就断成了：CCEA13D0了。
为了修改数据后能让程序正常运行，同时还要保存原地址开头的76，用来复原。
步骤四：触发断点
触发断点很简单，如果像笔者一样是断在弹框处，那只要让目标程序弹出弹窗即可。
步骤五：接收断点调试事件
同样的，我们接收断点调试事件也是使用步骤二的方法WaitForDebugEvent函数，只不过这次的调试事件类型为EXCEPTION_DEBUG_EVENT
DEBUG_EVENT event;
while(WaitForDebugEvent(&event, INFINITE)){ // 循环获得调试事件
DWORD code = event.dwDebugEventCode;
switch (code)
{
case CREATE_PROCESS_DEBUG_EVENT:
//附加成功后设置断点
onCreateProEvent(&event);
break;
case EXCEPTION_DEBUG_EVENT:
//断点触发后修改数据
onExceptionEvent(&event);
break;
case EXIT_PROCESS_DEBUG_EVENT:
//退出
break;
}
}
在接收到类型为EXCEPTION_DEBUG_EVENT的调试事件后，结果里会产生一个叫EXCEPTION_DEBUG_INFO的结构体：
typedef struct _EXCEPTION_DEBUG_INFO {
EXCEPTION_RECORD ExceptionRecord;
DWORD dwFirstChance;
} EXCEPTION_DEBUG_INFO, *LPEXCEPTION_DEBUG_INFO;
然后里面又会有一个叫EXCEPTION_RECORD的结构体（套娃）
typedef struct _EXCEPTION_RECORD {
DWORD ExceptionCode;
DWORD ExceptionFlags;
struct _EXCEPTION_RECORD *ExceptionRecord;
PVOID ExceptionAddress;
DWORD NumberParameters;
ULONG_PTR ExceptionInformation[EXCEPTION_MAXIMUM_PARAMETERS];
} EXCEPTION_RECORD;
我们需要用到ExceptionCode来判断是不是我们的断点事件，然后再用ExceptionAddress来判断是不是我们断下的窗口地址：
if(ExceptionRecord == EXCEPTION_BREAKPOINT) {
if(ExceptionAddress == address) {
...修改窗口标题
}
}
步骤六：实现自己的操作
从上面代码可以看到，程序断点调试事件收到后会调用onExceptionEvent函数，这个也是自己书写的函数，他的内容便是修改弹窗标题。
那要如何获得弹窗的标题呢？我们可以使用GetThreadContext来进行获取CONTEXT结构体，再从其中来获取我们的标题。
int MessageBoxA(
HWND hWnd,
LPCSTR lpText,
LPCSTR lpCaption,
UINT uType
);
观察文档可以看到，我们要的标题在第三个参数（lpCaption）。在提取标题前我们必须知道一个汇编的知识：ESP代表调用栈的栈顶，当调用一个函数时，根据调用约束的不同，对函数的参数进行不同方式的传递。而C/C++的默认约定便是将参数压入栈。
听不懂不要紧，我们只要知道ESP+4是第一个参数，ESP+8是第二个参数，ESP+C就是我们要的标题。
而所谓的ESP我们可以从CONTEXT结构体获得：
CONTEXT context;
context.ContextFlags = CONTEXT_CONTROL;
GetThreadContext(ori.hThread, &context);
DWORD ptitle;
ReadProcessMemory(ori.hProcess, (LPCVOID)(context.Esp + 0xC), &ptitle, sizeof(DWORD), NULL);
然后通过WriteProcessMemory更改标题即可：
CStringA newTitle = "z";
WriteProcessMemory(ori.hProcess, (LPVOID)ptitle, newTitle.GetBuffer(), titleSize, NULL)
最后我们要把更改成CC了的地址恢复为原样，并把EIP复原。因为EIP的值指示着当前代码的地址，地址改了当然EIP也要改：
WriteProcessMemory(ori.hProcess, address, &oribyte, sizeof(byte), NULL);
context.Eip = (DWORD)address; // EIP复原
SetThreadContext(ori.hThread, &context);
最终步骤：让程序继续运行
当调试事件发生后，程序会断下来。而我们为了在修改程序后还能继续运行，必须通知程序没事了你继续吧。因此我们可以调用ContinueDebugEven函数来通知：
BOOL ContinueDebugEvent(
DWORD dwProcessId,
DWORD dwThreadId,
DWORD dwContinueStatus
);
结果
例子是将弹框标题t改成z：
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函数列表
以下为一些较为关键的函数（仅名称）：
DebugActiveProcess——附加程序，成为目标程序的调试者
WaitForDebugEvent——接收调试事件
GetProcAddress——获取要下断的目标地址
GetThreadContext——获取上下文，以此来获取对应数据，如弹窗标题内容等。
SetThreadContext——上下文设置，用来恢复原来的地址
ContinueDebugEvent——让程序继续运行
ReadProcessMemory——读取目标相关数据
WriteProcessMemory——更改目标数据，如写入CC断点，修改弹窗标题，内容等。
VirtualProtectEx——更改虚拟内存权限，若无法写入数据可使用
总结
随着学习的不断深入，知识的难度越来越难是理所当然的。在写这篇文章的时，如何去用简洁的语言去描述过程，并让那些没有编程基础的读者也能看的明白就成为了一个问题。因为知识难度越高，解释中用到的其他的知识铺垫也会越来越多，这就会陷入一个“不断解释”的问题。
例如给别人解释2x3的意义，我们可以用加法来告诉他2x3就是2个3相加或者3个2相加。但这前提是他必须懂得加法。
那如果说我解释的东西用了n个知识铺垫呢？那我是不是得解释这n个知识。所以说，倘若读者不太看得懂这篇文章那只有两种可能：
- 笔者文笔不好
- 这n个的知识铺垫的缺失
所以说只有不断提高自己，才能向更高的层次进发。
问题：
当我们改写标题的时候，如果新标题的长度超过了4个字节，会使新标题溢出到弹窗内容区：
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如上图所示，原标题为t，原内容为z。写入新标题I am title title title title后内容也变成了title tile tile tile。
这是为什么呢？因为在虚拟内存当中，弹窗的标题和内容是连在一起的：
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因此标题过长会覆盖到隔壁的内容区域。
可如果我们想用一段任意长的内容替代它而不造成溢出，该怎么做呢？笔者想过是否可以替换掉指向标题的地址:
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可一直没成功，如有解决方法希望读者可以留言指点！
附件
工程源码及可直接运行的示例https://share.weiyun.com/IHC4yI7k
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