淺析如何截獲C#程序產(chǎn)生的日志
一：背景
1.講故事
前段時間分析了一個dump，一頓操作之后，我希望用外力來阻止程序內(nèi)部對某一個com組件的調(diào)用，對，就是想借助外力實現(xiàn)，如果用 windbg 的話，可以說非常輕松，但現(xiàn)實情況比較復(fù)雜，客戶機沒有windbg，也不想加入任何的手工配置，希望全自動化來處理。
真的很無理哈。。。不過這種無理要求花點心思還是可以實現(xiàn)的，方法就是用代碼將應(yīng)用程序變成調(diào)試器 來實現(xiàn)自動化阻止，為了簡化操作，我們拿 C# 的 File.WriteAllText 來舉個例子，讓我的調(diào)試器來截獲它的 content。
2. 測試案例
為了方便講述，創(chuàng)建一個 WPF 程序，在 button 事件中用 File.WriteAllText 方法來寫日志，參考代碼如下：
public partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
System.IO.File.WriteAllText("C:\\1.txt", DateTime.Now.ToString());
}
}
代碼非常簡單，點一下按鈕就寫一條時間日志，接下來分別用 WinDbg 和 自定義調(diào)試器 來截獲這個時間。
二：WinDbg 下的實現(xiàn)
1. 實現(xiàn)原理
要想截獲日志，需要知道這個鏈路的下游方法，比如：kernel32!WriteFile，msdn 上的定義如下：
BOOL WriteFile( [in] HANDLE hFile, [in] LPCVOID lpBuffer, [in] DWORD nNumberOfBytesToWrite, [out, optional] LPDWORD lpNumberOfBytesWritten, [in, out, optional] LPOVERLAPPED lpOverlapped );
其中 lpBuffer 存放的就是 content 信息， nNumberOfBytesToWrite 存放的是長度，有了這些基礎(chǔ)，就可以通過 bp 下斷點了。
0:007> bp kernel32!WriteFile
0:007> g
Breakpoint 0 hit
eax=0126a4e8 ebx=00000000 ecx=000004a0 edx=76663510 esi=0320eb6c edi=010feaa8
eip=76663510 esp=010fea24 ebp=010fea90 iopl=0 nv up ei pl nz na po nc
cs=0023 ss=002b ds=002b es=002b fs=0053 gs=002b efl=00200202
KERNEL32!WriteFile:
76663510 ff2558106c76 jmp dword ptr [KERNEL32!_imp__WriteFile (766c1058)] ds:002b:766c1058={KERNELBASE!WriteFile (75ebd760)}
0:000> kb 3
# ChildEBP RetAddr Args to Child
00 010fea90 6a829fef 00000000 010feaa8 00000013 KERNEL32!WriteFile
01 010feab8 6a829f2c 010fead4 00000000 00000013 mscorlib_ni!System.IO.FileStream.WriteFileNative+0x6f
02 010feae0 6a829ec5 00000013 00000000 0320d69c mscorlib_ni!System.IO.FileStream.WriteCore+0x3c
因為 kernel32!WriteFile 用的是 stdcall 協(xié)定，所以 lpBuffer 變量在 esp+0x8 的位置, nNumberOfBytesToWrite 變量在 esp+0xc 的位置。
0:000> da poi(esp+8) 0320eb6c "2022/11/24 17:25:39" 0:000> dp esp+0xc L1 010fea30 00000013 0:000> ? poi(esp+0xc) Evaluate expression: 19 = 00000013
從卦中看，content 和 length 都出來了，非常完美，接下來看下如何自定義實現(xiàn)調(diào)試器。
三：自己實現(xiàn)一個調(diào)試器
1. 技術(shù)原理
要想自定義實現(xiàn)，需要打通這三塊。
如何給 kernel32!WriteFile 下 bp 斷點
bp 的原理其實就是 int 3 ，簡而言之就是 windbg 會將 kernel32!WriteFile 指令的首字節(jié)修改成機器碼 0xcc，命中之后又將 0xcc 撤銷掉。這一串邏輯是 windbg 內(nèi)部自己實現(xiàn)的，接下來我們驗證下，將首字節(jié)直接改成 0xcc 。
0:011> x kernel32!WriteFile 76663510 KERNEL32!WriteFile (_WriteFile@20) 0:011> db 76663510 L1 76663510 ff . 0:011> eb 76663510 cc 0:011> db 76663510 L1 76663510 cc .
從卦中看已修改成功，接下來直接點擊 WPF 窗體的 button 按鈕就會直接命中這里的 int 3 實現(xiàn)中斷。
到了這一步后，可以在程序中使用 WriteProcessMemory 恢復(fù) WriteFile 原始字節(jié)為 ff。
如何讓 int 3 中斷給程序
剛才看到的是中斷給WinDbg，那怎么中斷給程序呢？ 其實 Win32 API 中有一個叫 DebugActiveProcess 函數(shù)可以讓宿主程序充當(dāng)調(diào)試器，mdsn 中的描述如下：
如何讀寫 wpf 的內(nèi)存和寄存器
只要獲取到了 wpf 程序的進程和線程句柄，可以用 WriteProcessMemory 和 ReadProcessMemory 讀寫內(nèi)存，用 GetThreadContext 和 SetThreadContext 讀寫寄存器。
2. 代碼實現(xiàn)
思路和技術(shù)都搞清楚后，代碼落地就非常簡單了，參考如下：
// HookDebug.cpp : This file contains the 'main' function. Program execution begins and ends there.
//
#include <iostream>
#include <Windows.h>
LPVOID writefile_addr = NULL;
CREATE_PROCESS_DEBUG_INFO cpdi;
BYTE int3 = 0xCC;
BYTE ff = 0;
BOOL OnCreateProcessDebugEvent(LPDEBUG_EVENT pde) {
writefile_addr = GetProcAddress(GetModuleHandle(L"kernel32.dll"), "WriteFile");
memcpy(&cpdi, &pde->u.CreateProcessInfo, sizeof(CREATE_PROCESS_DEBUG_INFO));
ReadProcessMemory(cpdi.hProcess, writefile_addr, &ff, sizeof(BYTE), NULL);
WriteProcessMemory(cpdi.hProcess, writefile_addr, &int3, sizeof(BYTE), NULL);
return TRUE;
}
BOOL OnExceptionDebugEvent(LPDEBUG_EVENT pde) {
CONTEXT ctx;
PBYTE lpBuffer = NULL;
DWORD lpBufferStart, nNumberOfBytesToWrite;
PEXCEPTION_RECORD pr = &pde->u.Exception.ExceptionRecord;
//int3 斷點
if (pr->ExceptionCode == EXCEPTION_BREAKPOINT && writefile_addr == pr->ExceptionAddress) {
//1. unhook，恢復(fù) writefile 的
WriteProcessMemory(cpdi.hProcess, writefile_addr, &ff, sizeof(BYTE), NULL);
//2. 獲取上下文
ctx.ContextFlags = CONTEXT_ALL;
GetThreadContext(cpdi.hThread, &ctx);
//3. 獲取 WriteFile 寫入的內(nèi)容
ReadProcessMemory(cpdi.hProcess, (PVOID)(ctx.Esp + 0x8), &lpBufferStart, sizeof(DWORD), NULL);
ReadProcessMemory(cpdi.hProcess, (PVOID)(ctx.Esp + 0xc), &nNumberOfBytesToWrite, sizeof(DWORD), NULL);
//4. 分配緩沖區(qū)
lpBuffer = (PBYTE)calloc(nNumberOfBytesToWrite + 1, sizeof(BYTE));
//5. copy 數(shù)據(jù)到緩沖區(qū)中
ReadProcessMemory(cpdi.hProcess, (LPVOID)lpBufferStart, lpBuffer, nNumberOfBytesToWrite, NULL);
printf("截獲的內(nèi)容： %s \n", lpBuffer);
//6. 重新修改 eip ,指向 writefile 開頭，寫回到線程上下文中
ctx.Eip = (DWORD)writefile_addr;
SetThreadContext(cpdi.hThread, &ctx);
//7. 繼續(xù)執(zhí)行
ContinueDebugEvent(pde->dwProcessId, pde->dwThreadId, DBG_CONTINUE);
Sleep(0);
//8. 重新 hook
WriteProcessMemory(cpdi.hProcess, writefile_addr, &int3, sizeof(BYTE), NULL);
return TRUE;
}
return FALSE;
}
void loop() {
DEBUG_EVENT de;
while (WaitForDebugEvent(&de, INFINITE))
{
//注入事件
if (de.dwDebugEventCode == CREATE_PROCESS_DEBUG_EVENT) {
OnCreateProcessDebugEvent(&de);
}
//異常事件
if (de.dwDebugEventCode == EXCEPTION_DEBUG_EVENT) {
if (OnExceptionDebugEvent(&de)) continue;
}
ContinueDebugEvent(de.dwProcessId, de.dwThreadId, DBG_CONTINUE);
}
}
int main()
{
//程序日志
DWORD dwPID = 23264;
if (!DebugActiveProcess(dwPID)) {
printf("fail");
return 1;
}
loop();
return 0;
}代碼中的 dwPID 是 WPF 程序的 PID，指定好之后把程序跑起來，點擊 button 按鈕觀察，截圖如下，非常完美。
三：總結(jié)
在無法安裝 windbg 的受限環(huán)境下，部署 HookDebug.exe 就是我們的另一種選擇，而且完全自動化攔截，基本實現(xiàn)無人工干預(yù)。
到此這篇關(guān)于淺析如何截獲C#程序產(chǎn)生的日志的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C#截獲程序產(chǎn)生日志內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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