526互联

3.2 DLL注入：远程APC异步注入

发布时间 2023-09-13 08:59:21作者: lyshark

APC（Asynchronous Procedure Call）异步过程调用是一种Windows操作系统的核心机制，它允许在进程上下文中执行用户定义的函数，而无需创建线程或等待OS执行完成。该机制适用于一些频繁的、短暂的或非常细微的操作，例如改变线程优先级或通知线程处理任务。在APC机制中，当某些事件发生时（例如文件IO，网络IO或定时器触发），这些事件将被操作系统添加到一个APC队列中，该队列绑定到执行线程。在下一次发生ALERTABLE的事件时（例如调用SleepEx或SignalObjectAndWait时），OS将弹出APC函数并在执行线程上下文中调用该函数，并在执行完毕后恢复线程执行。

APC机制与DLL注入的关系在于，可以使用APC机制将某些代码注入到另一个进程中，并由该进程执行。读者可以使用NtQueueApcThread或QueueUserAPC等函数将用户定义的函数添加到目标进程中的APC队列中，目标线程将在调用SleepEx或SignalObjectAndWait等函数时执行注入函数。但读者需要注意，注入函数必须是一个简短的、没有长时间阻塞的代码块，通常会加载DLL或者在目标线程中打开其他进程。

QueueUserAPC 函数允许将一个用户定义的函数添加到指定线程对应的APC队列中。该函数中的APC指异步过程调用，是指通过消息的方式将一段代码投递给线程去执行的一种机制，常用于处理异步操作，该函数的函数原型如下：

DWORD WINAPI QueueUserAPC(
  PAPCFUNC  pfnAPC,
  HANDLE    hThread,
  ULONG_PTR dwData
);

参数说明如下：

  • pfnAPC: 一个指向线程函数的函数指针，在本函数被执行时调用。
  • hThread: 目标线程的句柄。
  • dwData: 传递给线程函数的参数。

当调用QueueUserAPC函数时，该函数将在目标线程的APC队列中添加一个APC入口，APC的入口点为pfnAPC。当目标线程处于alertable状态时，即调用了如SleepEx等同于处理APCs的等待函数时，系统会将APC从队列中弹出，并调用pfnAPC。在DLL注入中，可以使用QueueUserAPC函数向目标进程内的线程的APC队列中插入一个我们定义的函数的指针，使该函数在目标线程执行时运行，从而实现DLL注入的目的。

APC一部注入原理可以总结为如下几个步骤，每个线程在可被唤醒时在其APC链中的函数将有机会执行被执行，每一个线程都具有一个APC链，那么只要在APC链中添加一个APC，就可以完成我们所需要的DLL注入的功能；

  • 1.WriteProcessMemory 将需要加载的DLL的完整路径写入目标进程空间
  • 2.获得LoadLibraryA函数的地址,当然也可以是LoadLibraryW函数的地址
  • 3.枚举目标进程中的所有线程,为每个线程添加一个APC函数,这样增加了注入成功的机会.

利用当线程被唤醒时APC中的注册函数会被执行的机制，并以此去执行我们的DLL加载代码，进而完成DLL注入的目的，通过APC注入的流程步骤大致如下；

  • 1.当进程里某个线程执行到SleepEx()或者WaitForSingleObjectEx()时，系统就会产生一个软中断
  • 2.当线程再次被唤醒时，此线程会首先执行APC队列中的被注册的函数
  • 3.利用QueueUserAPC()可以在软中断时向线程的APC队列插入一个函数指针，此处插入Loadlibrary()
  • 4.当插入函数被执行时则会加载Loadlibrary并将其指向的DLL模块插入到进程内

但读者需要注意一点，不论如何目标程序必须有执行SleepEx()或者WaitForSingleObjectEx()否则DLL不会加载，读者可自行做实验测试是否可以注入成功；

#include <windows.h>
#include <iostream>
#include <TlHelp32.h>
#include <tchar.h>

// 传入进程名称返回该进程PID
DWORD FindProcessID(LPCTSTR szProcessName)
{
    DWORD dwPID = 0xFFFFFFFF;
    HANDLE hSnapShot = INVALID_HANDLE_VALUE;
    PROCESSENTRY32 pe;
    pe.dwSize = sizeof(PROCESSENTRY32);
    hSnapShot = CreateToolhelp32Snapshot(TH32CS_SNAPALL, NULL);
    Process32First(hSnapShot, &pe);
    do
    {
        if (!_tcsicmp(szProcessName, (LPCTSTR)pe.szExeFile))
        {
            dwPID = pe.th32ProcessID;
            break;
        }
    } while (Process32Next(hSnapShot, &pe));
    CloseHandle(hSnapShot);
    return dwPID;
}

// APC注入
BOOL ApcInjectDll(DWORD dwPid, char* szDllName)
{
    // 得到文件完整路径长度
    int nDllLen = lstrlen(szDllName) + sizeof(char);

    // 打开目标进程
    HANDLE hProcess = OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS, FALSE, dwPid);
    if (hProcess == NULL)
    {
        return FALSE;
    }

    // 在对端开辟内存空间
    PVOID pDllAddr = VirtualAllocEx(hProcess, NULL, nDllLen, MEM_COMMIT, PAGE_READWRITE);
    if (pDllAddr == NULL)
    {
        CloseHandle(hProcess);
        return FALSE;
    }

    // 根据不同位数写出DLL文件路径
#ifdef _WIN64
    size_t dwWriteNum = 0;
    WriteProcessMemory(hProcess, pDllAddr, szDllName, nDllLen, &dwWriteNum);
#else
    DWORD dwWriteNum = 0;
    WriteProcessMemory(hProcess, pDllAddr, szDllName, nDllLen, &dwWriteNum);
#endif
    CloseHandle(hProcess);

    THREADENTRY32 te = { 0 };
    te.dwSize = sizeof(THREADENTRY32);

    // 得到线程快照
    HANDLE handleSnap = CreateToolhelp32Snapshot(TH32CS_SNAPTHREAD, 0);
    if (INVALID_HANDLE_VALUE == handleSnap)
    {
        CloseHandle(hProcess);
        return FALSE;
    }

    // 得到LoadLibraryA函数的地址
    FARPROC pFunAddr = GetProcAddress(GetModuleHandle("kernel32.dll"), "LoadLibraryA");
    DWORD dwRet = 0;

    // 得到第一个线程
    if (Thread32First(handleSnap, &te))
    {
        do
        {
            // 进程ID对比是否为传入的进程
            if (te.th32OwnerProcessID == dwPid)
            {
                // 打开线程，得到线程句柄
                HANDLE hThread = OpenThread(THREAD_ALL_ACCESS, FALSE, te.th32ThreadID);
                if (hThread)
                {
                    // 向线程插入APC队列
                    dwRet = QueueUserAPC((PAPCFUNC)pFunAddr, hThread, (ULONG_PTR)pDllAddr);

                    // 关闭句柄
                    CloseHandle(hThread);
                }
            }
            // 循环下一个线程
        } while (Thread32Next(handleSnap, &te));
    }

    // 关闭句柄
    CloseHandle(handleSnap);
    return TRUE;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    DWORD pid = FindProcessID("lyshark.exe");
    std::cout << "进程PID: " << pid << std::endl;

    bool flag = ApcInjectDll(pid, (char *)"d://hook.dll");
    std::cout << "注入状态: " << flag << std::endl;

    return 0;
}