WINDOWS鉤子函數(shù)


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本課中我們將要學(xué)習(xí)WINDOWS鉤子函數(shù)的使用方法。WINDOWS鉤子函數(shù)的功能非常強(qiáng)大，有了它您可以探測其它進(jìn)程并且改變其它進(jìn)程的行為。 
理論：
WINDOWS的鉤子函數(shù)可以認(rèn)為是WINDOWS的主要特性之一。利用它們，您可以捕捉您自己進(jìn)程或其它進(jìn)程發(fā)生的事件。通過“鉤掛”，您可以給WINDOWS一個處理或過濾事件的回調(diào)函數(shù)，該函數(shù)也叫做“鉤子函數(shù)”，當(dāng)每次發(fā)生您感興趣的事件時，WINDOWS都將調(diào)用該函數(shù)。一共有兩種類型的鉤子：局部的和遠(yuǎn)程的。 
局部鉤子僅鉤掛您自己進(jìn)程的事件。 
遠(yuǎn)程的鉤子還可以將鉤掛其它進(jìn)程發(fā)生的事件。遠(yuǎn)程的鉤子又有兩種： 
基于線程的 它將捕獲其它進(jìn)程中某一特定線程的事件。簡言之，就是可以用來觀察其它進(jìn)程中的某一特定線程將發(fā)生的事件。 
系統(tǒng)范圍的 將捕捉系統(tǒng)中所有進(jìn)程將發(fā)生的事件消息。 
安裝鉤子函數(shù)將會影響系統(tǒng)的性能。監(jiān)測“系統(tǒng)范圍事件”的系統(tǒng)鉤子特別明顯。因為系統(tǒng)在處理所有的相關(guān)事件時都將調(diào)用您的鉤子函數(shù)，這樣您的系統(tǒng)將會明顯的減慢。所以應(yīng)謹(jǐn)慎使用，用完后立即卸載。還有，由于您可以預(yù)先截獲其它進(jìn)程的消息，所以一旦您的鉤子函數(shù)出了問題的話必將影響其它的進(jìn)程。記住：功能強(qiáng)大也意味著使用時要負(fù)責(zé)任。
在正確使用鉤子函數(shù)前，我們先講解鉤子函數(shù)的工作原理。當(dāng)您創(chuàng)建一個鉤子時，WINDOWS會先在內(nèi)存中創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包含了鉤子的相關(guān)信息，然后把該結(jié)構(gòu)體加到已經(jīng)存在的鉤子鏈表中去。新的鉤子將加到老的前面。當(dāng)一個事件發(fā)生時，如果您安裝的是一個局部鉤子，您進(jìn)程中的鉤子函數(shù)將被調(diào)用。如果是一個遠(yuǎn)程鉤子，系統(tǒng)就必須把鉤子函數(shù)插入到其它進(jìn)程的地址空間，要做到這一點要求鉤子函數(shù)必須在一個動態(tài)鏈接庫中，所以如果您想要使用遠(yuǎn)程鉤子，就必須把該鉤子函數(shù)放到動態(tài)鏈接庫中去。當(dāng)然有兩個例外：工作日志鉤子和工作日志回放鉤子。這兩個鉤子的鉤子函數(shù)必須在安裝鉤子的線程中。原因是：這兩個鉤子是用來監(jiān)控比較底層的硬件事件的，既然是記錄和回放，所有的事件就當(dāng)然都是有先后次序的。所以如果把回調(diào)函數(shù)放在DLL中，輸入的事件被放在幾個線程中記錄，所以我們無法保證得到正確的次序。故解決的辦法是：把鉤子函數(shù)放到單個的線程中，譬如安裝鉤子的線程。
鉤子一共有14種，以下是它們被調(diào)用的時機(jī)： 
WH_CALLWNDPROC 當(dāng)調(diào)用SendMessage時 
WH_CALLWNDPROCRET 當(dāng)SendMessage的調(diào)用返回時 
WH_GETMESSAGE 當(dāng)調(diào)用GetMessage 或 PeekMessage時 
WH_KEYBOARD 當(dāng)調(diào)用GetMessage 或 PeekMessage 來從消息隊列中查詢WM_KEYUP 或 WM_KEYDOWN 消息時 
WH_MOUSE 當(dāng)調(diào)用GetMessage 或 PeekMessage 來從消息隊列中查詢鼠標(biāo)事件消息時 
WH_HARDWARE 當(dāng)調(diào)用GetMessage 或 PeekMessage 來從消息隊列種查詢非鼠標(biāo)、鍵盤消息時 
WH_MSGFILTER 當(dāng)對話框、菜單或滾動條要處理一個消息時。該鉤子是局部的。它時為那些有自己的消息處理過程的控件對象設(shè)計的。 
WH_SYSMSGFILTER 和WH_MSGFILTER一樣，只不過是系統(tǒng)范圍的 
WH_JOURNALRECORD 當(dāng)WINDOWS從硬件隊列中獲得消息時 
WH_JOURNALPLAYBACK 當(dāng)一個事件從系統(tǒng)的硬件輸入隊列中被請求時 
WH_SHELL 當(dāng)關(guān)于WINDOWS外殼事件發(fā)生時，譬如任務(wù)條需要重畫它的按鈕. 
WH_CBT 當(dāng)基于計算機(jī)的訓(xùn)練(CBT)事件發(fā)生時 
WH_FOREGROUNDIDLE 由WINDOWS自己使用，一般的應(yīng)用程序很少使用 
WH_DEBUG 用來給鉤子函數(shù)除錯 
現(xiàn)在我們知道了一些基本的理論，現(xiàn)在開始講解如何安裝/卸載一個鉤子。 
要安裝一個鉤子，您可以調(diào)用SetWindowHookEx函數(shù)。該函數(shù)的原型如下： 
SetWindowsHookEx proto HookType:DWORD, pHookProc:DWORD, hInstance:DWORD, ThreadID:DWORD 
HookType 是我們上面列出的值之一,譬如： WH_MOUSE, WH_KEYBOARD 
pHookProc 是鉤子函數(shù)的地址。如果使用的是遠(yuǎn)程的鉤子，就必須放在一個DLL中，否則放在本身代碼中 
hInstance 鉤子函數(shù)所在DLL的實例句柄。如果是一個局部的鉤子，該值為NULL 
ThreadID 是您安裝該鉤子函數(shù)后想監(jiān)控的線程的ID號。該參數(shù)可以決定該鉤子是局部的還是系統(tǒng)范圍的。如果該值為NULL，那么該鉤子將被解釋成系統(tǒng)范圍內(nèi)的，那它就可以監(jiān)控所有的進(jìn)程及它們的線程。如果您指定了您自己進(jìn)程中的某個線程ID 號，那該鉤子是一個局部的鉤子。如果該線程ID是另一個進(jìn)程中某個線程的ID，那該鉤子是一個全局的遠(yuǎn)程鉤子。這里有兩個特殊情況：WH_JOURNALRECORD 和 WH_JOURNALPLAYBACK總是代表局部的系統(tǒng)范圍的鉤子，之所以說是局部，是因為它們沒有必要放到一個DLL中。WH_SYSMSGFILTER 總是一個系統(tǒng)范圍內(nèi)的遠(yuǎn)程鉤子。其實它和WH_MSGFILTER鉤子類似，如果把參數(shù)ThreadID設(shè)成0的話，它們就完全一樣了。 
如果該函數(shù)調(diào)用成功的話，將在eax中返回鉤子的句柄，否則返回NULL。您必須保存該句柄，因為后面我們還要它來卸載鉤子。
要卸載一個鉤子時調(diào)用UnhookWidowHookEx函數(shù)，該函數(shù)僅有一個參數(shù)，就是欲卸載的鉤子的句柄。如果調(diào)用成功的話，在eax中返回非0值，否則返回NULL。
現(xiàn)在您知道了如何安裝和卸載一個鉤子了，接下來我們將看看鉤子函數(shù)。. 
只要您安裝的鉤子的消息事件類型發(fā)生，WINDOWS就將調(diào)用鉤子函數(shù)。譬如您安裝的鉤子是WH_MOUSE類型，那么只要有一個鼠標(biāo)事件發(fā)生時，該鉤子函數(shù)就會被調(diào)用。不管您安裝的時那一類型鉤子，鉤子函數(shù)的原型都時是一樣的： 
HookProc proto nCode:DWORD, wParam:DWORD, lParam:DWORD 
  
nCode 指定是否需要處理該消息 
wParam 和 lParam 包含該消息的附加消息 
HookProc 可以看作是一個函數(shù)名的占位符。只要函數(shù)的原型一致，您可以給該函數(shù)取任何名字。至于以上的幾個參數(shù)及返回值的具體含義各種類型的鉤子都不相同。譬如： 
WH_CALLWNDPROC 
nCode 只能是HC_ACTION，它代表有一個消息發(fā)送給了一個窗口 
wParam 如果非0，代表正被發(fā)送的消息 
lParam 指向CWPSTRUCT型結(jié)構(gòu)體變量的指針 
return value: 未使用，返回0 
WH_MOUSE 
nCode 為HC_ACTION 或 HC_NOREMOVE 
wParam 包含鼠標(biāo)的事件消息 
lParam 指向MOUSEHOOKSTRUCT型結(jié)構(gòu)體變量的指針 
return value: 如果不處理返回0，否則返回非0值 
所以您必須查詢您的WIN32 API 指南來得到不同類型的鉤子的參數(shù)的詳細(xì)定義以及它們返回值的意義。這里還有一個問題需要注意：所有的鉤子都串在一個鏈表上，最近加入的鉤子放在鏈表的頭部。當(dāng)一個事件發(fā)生時，WINDOWS將按照從鏈表頭到鏈表尾調(diào)用的順序。所以您的鉤子函數(shù)有責(zé)任把消息傳到下一個鏈中的鉤子函數(shù)。當(dāng)然您可以不這樣做，但是您最好明白這時這么做的原因。在大多數(shù)的情況下，最好把消息事件傳遞下去以便其它的鉤子都有機(jī)會獲得處理這一消息的機(jī)會。調(diào)用下一個鉤子函數(shù)可以調(diào)用函數(shù)CallNextHookEx。該函數(shù)的原型如下： 
CallNextHookEx proto hHook:DWORD, nCode:DWORD, wParam:DWORD, lParam:DWORD 
hHook 時是您自己的鉤子函數(shù)的句柄。利用該句柄可以遍歷鉤子鏈。 
nCode, wParam and lParam 您只要把傳入的參數(shù)簡單傳給CallNextHookEx即可。 
請注意：對于遠(yuǎn)程鉤子，鉤子函數(shù)必須放到DLL中，它們將從DLL中映射到其它的進(jìn)程空間中去。當(dāng)WINDOWS映射DLL到其它的進(jìn)程空間中去時，不會把數(shù)據(jù)段也進(jìn)行映射。簡言之，所有的進(jìn)程僅共享DLL的代碼，至于數(shù)據(jù)段，每一個進(jìn)程都將有其單獨的拷貝。這是一個很容易被忽視的問題。您可能想當(dāng)然的以為，在DLL中保存的值可以在所有映射該DLL的進(jìn)程之間共享。在通常情況下，由于每一個映射該DLL的進(jìn)程都有自己的數(shù)據(jù)段，所以在大多數(shù)的情況下您的程序運行得都不錯。但是鉤子函數(shù)卻不是如此。對于鉤子函數(shù)來說，要求DLL的數(shù)據(jù)段對所有的進(jìn)程也必須相同。這樣您就必須把數(shù)據(jù)段設(shè)成共享的，這可以通過在鏈接開關(guān)中指定段的屬性來實現(xiàn)。在MASM中您可以這么做： 
/SECTION:<section name>, S
已初期化的段名是.data，未初始化的段名是.bss。`加入您想要寫一個包含鉤子函數(shù)的DLL，而且想使它的未初始化的數(shù)據(jù)段在所有進(jìn)程間共享，您必須這么做： 
link /section:.bss,S  /DLL  /SUBSYSTEM:WINDOWS ..........
S 代表該段是共享段。 
例子：
一共有兩個模塊：一個是GUI部分，另一個是安裝和卸載鉤子的DLL。 
;--------------------------------------------- 主程序的源代碼部分-------------------------------------- 
.386 
.model flat,stdcall 
option casemap:none 
include \masm32\include\windows.inc 
include \masm32\include\user32.inc 
include \masm32\include\kernel32.inc 
include mousehook.inc 
includelib mousehook.lib 
includelib \masm32\lib\user32.lib 
includelib \masm32\lib\kernel32.lib 

wsprintfA proto C :DWORD,:DWORD,:VARARG 
wsprintf TEXTEQU <wsprintfA> 

.const 
IDD_MAINDLG                   equ 101 
IDC_CLASSNAME              equ 1000 
IDC_HANDLE                     equ 1001 
IDC_WNDPROC                 equ 1002 
IDC_HOOK                         equ 1004 
IDC_EXIT                           equ 1005 
WM_MOUSEHOOK             equ WM_USER+6 

DlgFunc PROTO :DWORD,:DWORD,:DWORD,:DWORD 

.data 
HookFlag dd FALSE 
HookText db "&Hook",0 
UnhookText db "&Unhook",0 
template db "%lx",0 

.data? 
hInstance dd ? 
hHook dd ? 
.code 
start: 
    invoke GetModuleHandle,NULL 
    mov hInstance,eax 
    invoke DialogBoxParam,hInstance,IDD_MAINDLG,NULL,addr DlgFunc,NULL 
    invoke ExitProcess,NULL 

DlgFunc proc hDlg:DWORD,uMsg:DWORD,wParam:DWORD,lParam:DWORD 
    LOCAL hLib:DWORD 
    LOCAL buffer[128]:byte 
    LOCAL buffer1[128]:byte 
    LOCAL rect:RECT 
    .if uMsg==WM_CLOSE 
        .if HookFlag==TRUE 
            invoke UninstallHook 
        .endif 
        invoke EndDialog,hDlg,NULL 
    .elseif uMsg==WM_INITDIALOG 
        invoke GetWindowRect,hDlg,addr rect 
        invoke SetWindowPos, hDlg, HWND_TOPMOST, rect.left, rect.top, rect.right, rect.bottom, SWP_SHOWWINDOW 
    .elseif uMsg==WM_MOUSEHOOK 
        invoke GetDlgItemText,hDlg,IDC_HANDLE,addr buffer1,128 
        invoke wsprintf,addr buffer,addr template,wParam 
        invoke lstrcmpi,addr buffer,addr buffer1 
        .if eax!=0 
            invoke SetDlgItemText,hDlg,IDC_HANDLE,addr buffer 
        .endif 
        invoke GetDlgItemText,hDlg,IDC_CLASSNAME,addr buffer1,128 
        invoke GetClassName,wParam,addr buffer,128 
        invoke lstrcmpi,addr buffer,addr buffer1 
        .if eax!=0 
            invoke SetDlgItemText,hDlg,IDC_CLASSNAME,addr buffer 
        .endif 
        invoke GetDlgItemText,hDlg,IDC_WNDPROC,addr buffer1,128 
        invoke GetClassLong,wParam,GCL_WNDPROC 
        invoke wsprintf,addr buffer,addr template,eax 
        invoke lstrcmpi,addr buffer,addr buffer1 
        .if eax!=0 
            invoke SetDlgItemText,hDlg,IDC_WNDPROC,addr buffer 
        .endif 
    .elseif uMsg==WM_COMMAND 
        .if lParam!=0 
            mov eax,wParam 
            mov edx,eax 
            shr edx,16 
            .if dx==BN_CLICKED 
                .if ax==IDC_EXIT 
                    invoke SendMessage,hDlg,WM_CLOSE,0,0 
                .else 
                    .if HookFlag==FALSE 
                        invoke InstallHook,hDlg 
                        .if eax!=NULL 
                            mov HookFlag,TRUE 
                            invoke SetDlgItemText,hDlg,IDC_HOOK,addr UnhookText 
                        .endif 
                    .else 
                        invoke UninstallHook 
                        invoke SetDlgItemText,hDlg,IDC_HOOK,addr HookText 
                        mov HookFlag,FALSE 
                        invoke SetDlgItemText,hDlg,IDC_CLASSNAME,NULL 
                        invoke SetDlgItemText,hDlg,IDC_HANDLE,NULL 
                        invoke SetDlgItemText,hDlg,IDC_WNDPROC,NULL 
                    .endif 
                .endif 
            .endif 
        .endif 
    .else