HOOK API （一）——HOOK基礎+一個鼠標鉤子實例
最近在做畢業設計，有一個功能是需要實現對剪切板的監控和進程的防終止保護。原本想從內核層實現，但沒有頭緒。最後決定從調用層入手，即采用HOOK API的技術來掛鉤相應的API，從而實現預期的功能。在這樣的需求下，就開始學習了HOOK API。
HOOK（鉤子，掛鉤）是一種實現Windows平台下類似於中斷的機制[24]。HOOK機制允許應用程序攔截並處理Windows消息或指定事件，當指定的消息發出後，HOOK程序就可以在消息到達目標窗口之前將其捕獲，從而得到對消息的控制權，進而可以對該消息進行處理或修改，加入我們所需的功能。鉤子按使用范圍分，可分為線程鉤子和系統鉤子，其中，系統鉤子具有相當大的功能，幾乎可以實現對所有Windows消息的攔截、處理和監控。這項技術涉及到兩個重要的API，一個是SetWindowsHookEx，安裝鉤子；另一個是UnHookWindowsHookEx，卸載鉤子。
本文使用的HOOK API技術，是指截獲系統或進程對某個API函數的調用，使得API的執行流程轉向我們指定的代碼段，從而實現我們所需的功能。Windows下的每個進程均擁有自己的地址空間，並且進程只能調用其地址空間內的函數，因此HOOK API尤為關鍵的一步是，設法將自己的代碼段注入到目標進程中，才能進一步實現對該進程調用的API進行攔截。然而微軟並沒有提供HOOK API的調用接口，這就需要開發者自己編程實現，大家所熟知的防毒軟件、防火牆軟件等均采用HOOK API實現。
一般來說，HOOK API由兩個組成部分，即實現HOOK API的DLL文件，和啟動注入的主調程序。本文采用HOOK API 技術對剪切板相關的API 函數進行攔截，從而實現對剪切板內容的監控功能，同樣使用該技術實現進程防終止功能。其中DLL文件支持HOOK API的實現，而主調客戶端程序將在初始化時把帶有HOOK API功能的DLL隨著鼠標鉤子的加載注入到目標進程中，這裡的鼠標鉤子屬於系統鉤子。
有如下的幾種常用類型
（1） 鍵盤鉤子和低級鍵盤鉤子可以監視各種鍵盤消息。
（2） 鼠標鉤子和低級鼠標鉤子可以監視各種鼠標消息。
（3） 外殼鉤子可以監視各種Shell事件消息。比如啟動和關閉應用程序。
（4） 日志鉤子可以記錄從系統消息隊列中取出的各種事件消息。
（5） 窗口過程鉤子監視所有從系統消息隊列發往目標窗口的消息。
此外，還有一些特定事件的鉤子提供給我們使用，不一一列舉。
下面描述常用的Hook類型：
1、WH_CALLWNDPROC和WH_CALLWNDPROCRET Hooks
WH_CALLWNDPROC和WH_CALLWNDPROCRET Hooks使你可以監視發送到窗口過程的消息。系統在消息發送到接收窗口過程之前調用WH_CALLWNDPROC Hook子程，並且在窗口過程處理完消息之後調用WH_CALLWNDPROCRET Hook子程。WH_CALLWNDPROCRET Hook傳遞指針到CWPRETSTRUCT結構，再傳遞到Hook子程。CWPRETSTRUCT結構包含了來自處理消息的窗口過程的返回值，同樣也包括了與這個消息關聯的消息參數。
2、WH_CBT Hook
在以下事件之前，系統都會調用WH_CBT Hook子程，這些事件包括：
1. 激活，建立，銷毀，最小化，最大化，移動，改變尺寸等窗口事件；
2. 完成系統指令；
3. 來自系統消息隊列中的移動鼠標，鍵盤事件；
4. 設置輸入焦點事件；
5. 同步系統消息隊列事件。
Hook子程的返回值確定系統是否允許或者防止這些操作中的一個。
3、WH_DEBUG Hook
在系統調用系統中與其他Hook關聯的Hook子程之前，系統會調用WH_DEBUG Hook子程。你可以使用這個Hook來決定是否允許系統調用與其他Hook關聯的Hook子程。
4、WH_FOREGROUNDIDLE Hook
當應用程序的前台線程處於空閒狀態時，可以使用WH_FOREGROUNDIDLE Hook執行低優先級的任務。當應用程序的前台線程大概要變成空閒狀態時，系統就會調用WH_FOREGROUNDIDLE Hook子程。
5、WH_GETMESSAGE Hook
應用程序使用WH_GETMESSAGE Hook來監視從GetMessage or PeekMessage函數返回的消息。你可以使用WH_GETMESSAGE Hook去監視鼠標和鍵盤輸入，以及其他發送到消息隊列中的消息。
6、WH_JOURNALPLAYBACK Hook
WH_JOURNALPLAYBACK Hook使應用程序可以插入消息到系統消息隊列。可以使用這個Hook回放通過使用WH_JOURNALRECORD Hook記錄下來的連續的鼠標和鍵盤事件。只要WH_JOURNALPLAYBACK Hook已經安裝，正常的鼠標和鍵盤事件就是無效的。WH_JOURNALPLAYBACK Hook是全局Hook，它不能象線程特定Hook一樣使用。WH_JOURNALPLAYBACK Hook返回超時值，這個值告訴系統在處理來自回放Hook當前消息之前需要等待多長時間（毫秒）。這就使Hook可以控制實時事件的回放。WH_JOURNALPLAYBACK是system-wide local hooks，它們不會被注射到任何行程位址空間。（估計按鍵精靈是用這個hook做的）
7、WH_JOURNALRECORD Hook
WH_JOURNALRECORD Hook用來監視和記錄輸入事件。典型的，可以使用這個Hook記錄連續的鼠標和鍵盤事件，然後通過使用WH_JOURNALPLAYBACK Hook來回放。WH_JOURNALRECORD Hook是全局Hook，它不能象線程特定Hook一樣使用。WH_JOURNALRECORD是system-wide local hooks，它們不會被注射到任何行程位址空間。
8、WH_KEYBOARD Hook
在應用程序中，WH_KEYBOARD Hook用來監視WM_KEYDOWN and WM_KEYUP消息，這些消息通過GetMessage or PeekMessage function返回。可以使用這個Hook來監視輸入到消息隊列中的鍵盤消息。
9、WH_KEYBOARD_LL Hook
WH_KEYBOARD_LL Hook監視輸入到線程消息隊列中的鍵盤消息。
10、WH_MOUSE Hook
WH_MOUSE Hook監視從GetMessage 或者 PeekMessage 函數返回的鼠標消息。使用這個Hook監視輸入到消息隊列中的鼠標消息。
11、WH_MOUSE_LL Hook
WH_MOUSE_LL Hook監視輸入到線程消息隊列中的鼠標消息。
12、WH_MSGFILTER 和 WH_SYSMSGFILTER Hooks
WH_MSGFILTER 和 WH_SYSMSGFILTER Hooks使我們可以監視菜單，滾動條，消息框，對話框消息並且發現用戶使用ALT+TAB or ALT+ESC 組合鍵切換窗口。WH_MSGFILTER Hook只能監視傳遞到菜單，滾動條，消息框的消息，以及傳遞到通過安裝了Hook子程的應用程序建立的對話框的消息。WH_SYSMSGFILTER Hook監視所有應用程序消息。WH_MSGFILTER 和 WH_SYSMSGFILTER Hooks使我們可以在模式循環期間過濾消息，這等價於在主消息循環中過濾消息。通過調用CallMsgFilter function可以直接的調用WH_MSGFILTER Hook。通過使用這個函數，應用程序能夠在模式循環期間使用相同的代碼去過濾消息，如同在主消息循環裡一樣。
13、WH_SHELL Hook
外殼應用程序可以使用WH_SHELL Hook去接收重要的通知。當外殼應用程序是激活的並且當頂層窗口建立或者銷毀時，系統調用WH_SHELL Hook子程。
WH_SHELL 共有５鐘情況：
按照慣例，外殼應用程序都不接收WH_SHELL消息。所以，在應用程序能夠接收WH_SHELL消息之前，應用程序必須調用SystemParametersInfo function注冊它自己。
以上是13種常用的hook類型！
主要有線程鉤子和系統鉤子：
（1） 線程鉤子監視指定線程的事件消息。
（2） 系統鉤子監視系統中的所有線程的事件消息。因為系統鉤子會影響系統中所有的應用程序，所以鉤子函數必須放在獨立的動態鏈接庫(DLL)
中。這是系統鉤子和線程鉤子很大的不同之處。
幾點需要說明的地方：
（1） 如果對於同一事件（如鼠標消息）既安裝了線程鉤子又安裝了系統鉤子，那麼系統會自動先調用線程鉤子，然後調用系統鉤子。
（2） 對同一事件消息可安裝多個鉤子處理過程，這些鉤子處理過程形成了鉤子鏈。當前鉤子處理結束後應把鉤子信息傳遞給下一個鉤子函數。而且最近安裝的鉤子放在鏈的開始，而最早安裝的鉤子放在最後，也就是後加入的先獲得控制權。
（3） 鉤子特別是系統鉤子會消耗消息處理時間，降低系統性能。只有在必要的時候才安裝鉤子，在使用完畢後要及時卸載。
編寫鉤子程序的步驟分為三步：定義鉤子函數、安裝鉤子和卸載鉤子。
1．定義鉤子函數
鉤子函數是一種特殊的回調函數。鉤子監視的特定事件發生後，系統會調用鉤子函數進行處理。不同事件的鉤子函數的形式是各不相同的。下面以鼠標鉤子函數舉例說明鉤子函數的原型：
LRESULT CALLBACK HookProc(int nCode ,WPARAM wParam,LPARAM lParam)
參數wParam和 lParam包含所鉤消息的信息，比如鼠標位置、狀態，鍵盤按鍵等。nCode包含有關消息本身的信息，比如是否從消息隊列中移出。
我們先在鉤子函數中實現自定義的功能，然後調用函數 CallNextHookEx.把鉤子信息傳遞給鉤子鏈的下一個鉤子函數。CallNextHookEx.的原型如下：
LRESULT CallNextHookEx( HHOOK hhk, int nCode, WPARAM wParam, LPARAM lParam )
參數 hhk是鉤子句柄。nCode、wParam和lParam 是鉤子函數。
當然也可以通過直接返回TRUE來丟棄該消息，就阻止了該消息的傳遞。
2．安裝鉤子
在程序初始化的時候，調用函數SetWindowsHookEx安裝鉤子。其函數原型為：
HHOOK SetWindowsHookEx( int idHook,HOOKPROC lpfn, INSTANCE hMod,DWORD dwThreadId )
參數idHook表示鉤子類型，它是和鉤子函數類型一一對應的。比如，WH_KEYBOARD表示安裝的是鍵盤鉤子，WH_MOUSE表示是鼠標鉤子等等。
Lpfn是鉤子函數的地址。
HMod是鉤子函數所在的實例的句柄。對於線程鉤子，該參數為NULL；對於系統鉤子，該參數為鉤子函數所在的DLL句柄。
dwThreadId 指定鉤子所監視的線程的線程號。對於全局鉤子，該參數為NULL。
SetWindowsHookEx返回所安裝的鉤子句柄。
3．卸載鉤子
當不再使用鉤子時，必須及時卸載。簡單地調用函數：
BOOL UnhookWindowsHookEx( HHOOK hhk)即可。
值得注意的是線程鉤子和系統鉤子的鉤子函數的位置有很大的差別。線程鉤子一般在當前線程或者當前線程派生的線程內，而系統鉤子必須放在獨立的動態鏈接庫中，實現起來要麻煩一些。
由0x02節，鼠標鉤子類型有兩個，一個是WH_MOUSE，另一個是WH_MOUSE_LL。其中WH_MOUSE_LL Hook，WH_MOUSE_LL Hook監視輸入到線程消息隊列中的鼠標消息。本例測試的是WH_MOUSE_LL。
參看上一小結可知，編寫鉤子程序的三個步奏是：
LRESULT CALLBACK HookProc(int nCode ,WPARAM wParam,LPARAM lParam)
HHOOK SetWindowsHookEx( int idHook,HOOKPROC lpfn, INSTANCE hMod,DWORD dwThreadId )
還需要注意一點：系統鉤子必須放在獨立的動態鏈接庫中。由此，程序分為兩個部分：一個是鉤子程序動態鏈接庫，實現了鼠標鉤子程序；另一個是MFC操作窗體，對DLL進行加載和卸載，即對DLL進行測試。
新建項目——> Visual C++ ——> MFC DLL
自定義消息
#define WM_HOOKMSG WM_USER + 106 // 自定義消息
共享代碼段，所有線程共享
#pragma data_seg("SHARED")
static HHOOK hhkMouse = NULL; // 鼠標鉤子句柄
static HINSTANCE g_hInstance = NULL; // 本DLL的實例句柄
static HWND g_hWnd = NULL; // 調用DLL的主窗口句柄
#pragma data_seg()
#pragma comment(linker,"/section:SHARED,rws")
定義低級鼠標子函數
LRESULT CALLBACK LowLevelMouseProc(int nCode,WPARAM wParam,LPARAM lParam)
{
// 有鼠標消息時，將其發給主程序
if ( g_hWnd != NULL && nCode == HC_ACTION)
{
::SendMessage(g_hWnd,WM_HOOKMSG,wParam,lParam);
}
return CallNextHookEx(hhkMouse,nCode,wParam,lParam);
}
安裝低級鼠標子函數，從而截獲系統所有的鼠標消息
BOOL WINAPI StartHookMouse(HWND hwnd)
{
g_hWnd = hwnd;
hhkMouse = SetWindowsHookEx(WH_MOUSE_LL,LowLevelMouseProc,g_hInstance,0);
if ( NULL == hhkMouse)
{
return FALSE;
}
else
{
return TRUE;
}
}
卸載低級鼠標鉤子
VOID WINAPI StopHookMouse()
{
if (hhkMouse != NULL)
{
::UnhookWindowsHookEx(hhkMouse);
}
}
獲取自身的DLL句柄
// ChookDllApp 初始化
BOOL ChookDllApp::InitInstance()
{
CWinApp::InitInstance();
//
// 獲取自身的dll句柄
//
g_hInstance = ::AfxGetInstanceHandle();
return TRUE;
}
hookDll.def文件，鉤子的加載和卸載函數
; hookDll.def : 聲明 DLL 的模塊參數。
LIBRARY "MouseHook"
EXPORTS
; 此處可以是顯式導出
StartHookMouse
StopHookMouse
消息定義
#define WM_MOUSEMSG WM_USER + 106
添加消息映射
BEGIN_MESSAGE_MAP(ChookWindowDlg, CDialogEx)
//…… ……
ON_MESSAGE(WM_MOUSEMSG,&ChookWindowDlg::OnMouseMsg) //消息映射
END_MESSAGE_MAP()
鼠標鉤子的加載和卸載
HINSTANCE g_hInstanceDll = NULL;
//
// 啟動鼠標鉤子
//
void ChookWindowDlg::OnBnClickedButtonStart()
{
// TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼
g_hInstanceDll = LoadLibrary(_T("hookDll.dll"));
if (NULL == g_hInstanceDll)
{
AfxMessageBox(_T("加載hookDll.dll失敗"));
return;
}
typedef BOOL (CALLBACK *StartHookMouse)(HWND hwnd);
StartHookMouse startHook;
startHook = (StartHookMouse) ::GetProcAddress(g_hInstanceDll,"StartHookMouse");
if ( NULL == startHook )
{
AfxMessageBox(_T("獲取 StartHookMouse 函數失敗"));
return;
}
if (startHook(this->m_hWnd))
{
m_List.InsertItem(m_List.GetItemCount(),_T("0"));
m_List.SetItemText(m_List.GetItemCount()-1,1,_T("0"));
m_List.SetItemText(m_List.GetItemCount()-1,2,_T("啟動鼠標鉤子成功"));
}
else
{
m_List.InsertItem(m_List.GetItemCount(),_T("0"));
m_List.SetItemText(m_List.GetItemCount()-1,1,_T("0"));
m_List.SetItemText(m_List.GetItemCount()-1,2,_T("啟動鼠標鉤子失敗"));
}
}
//
// 停止鼠標鉤子HOOK
//
void ChookWindowDlg::OnBnClickedButtonHook()
{
// TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼
typedef VOID (CALLBACK *StopHookMouse)();
StopHookMouse stopHook;
g_hInstanceDll = LoadLibrary(_T("hookDll.dll"));
if ( g_hInstanceDll == NULL)
{
AfxMessageBox(_T("加載DLL失敗"));
return;
}
stopHook = (StopHookMouse) ::GetProcAddress(g_hInstanceDll,"StopHookMouse");
if (stopHook == NULL)
{
m_List.InsertItem(m_List.GetItemCount(),_T("0"));
m_List.SetItemText(m_List.GetItemCount()-1,1,_T("0"));
m_List.SetItemText(m_List.GetItemCount()-1,2,_T("獲取函數 StopHookMouse 失敗"));
return;
}
else
{
stopHook();
m_List.InsertItem(m_List.GetItemCount(),_T("0"));
m_List.SetItemText(m_List.GetItemCount()-1,1,_T("0"));
m_List.SetItemText(m_List.GetItemCount()-1,2,_T("停止HOOKMOUSE成功"));
}
if (g_hInstanceDll != NULL)
{
::FreeLibrary(g_hInstanceDll);
}
// 確保list control 最後一行可見
m_List.EnsureVisible(m_List.GetItemCount()-1,FALSE);
}
http://blog.csdn.net/arkblue/article/details/4307844
http://blog.csdn.net/friendan/article/details/12168273
