c++ - 打开具有调试权限和读/写内存的进程

Question

简短版:

我试图打开一个具有调试权限的进程句柄，并定义一个指向被调试者内存中对象的指针。

长版

我是一名即将毕业的计算机科学专业的学生，​​我的任务是构建一个应用于下一代学生教育目的的应用程序。

您可能会问，我为什么要在这里寻求帮助？好吧，目标平台是 Windows，不幸的是我对 WinAPI 没有任何了解......

好的，这是基本要求:

• 编程语言:C++
• 平台:Windows (7 Professional)
• 使用的IDE:Visual Studio 2012
• 如果它们不是简化开发所必需的，则不需要额外的库

应用程序的用途是什么？

使用此应用程序，学生应学习处理地址，在本例中为静态地址:被调试进程将有一些静态指针，这些指针本身会导致其他指针，从而形成一个多维指针。学生们必须使用一些调试技术(这不是我工作的一部分!)找到这些基地址，并尝试找到这些指针末尾的值。

导师将使用我的应用程序随机更改被调试进程中的值和/或结构。

一些搜索确实得出了第一个答案:使用 ReadProcessMemory 和 WriteProcessMemory 可以轻松更改另一个进程内存中的值，而无需获得调试权限。

然而，我的导师想要的是能够定义指针(比如说 unsigned int)，它应该指向被调试进程的内存空间，有效地保存我之前写的基地址。他们真的想要这个，而我什至无法从他们口中说出来，所以最后我不得不这样做......

究竟应该做什么？

好吧，如果以下(伪)代码有效，我就完成了我的任务:

grantThisProcessDebugPrivileges();
openAnotherProcessWhileItsRunning("targetProcess.exe");

unsigned int * targetValue = (unsigned int*) 0xDE123F00;
// or even
myCustomClass * targetClass = (myCustomClass*) 0xDE123F00;

地址0xDE123F00位于targetProcess.exe的内存空间。

我知道这是可能的，否则不会有可以显示此信息的调试器。

到目前为止我做了什么(或尝试...)

好的，问题是:我真的很困惑我是否必须为我的应用程序激活调试权限之前打开目标进程，之后打开或者更确切地说赋予目标进程这些特权。

于是在MSDN上找了一个例子并尝试实现:

    BOOL SetPrivilege(
    HANDLE hToken,          // token handle
    LPCTSTR Privilege,      // Privilege to enable/disable
    BOOL bEnablePrivilege   // TRUE to enable.  FALSE to disable
    )
{
    TOKEN_PRIVILEGES tp;
    LUID luid;
    TOKEN_PRIVILEGES tpPrevious;
    DWORD cbPrevious=sizeof(TOKEN_PRIVILEGES);

    if(!LookupPrivilegeValue( NULL, Privilege, &luid )) return FALSE;

    // 
    // first pass.  get current privilege setting
    // 
    tp.PrivilegeCount           = 1;
    tp.Privileges[0].Luid       = luid;
    tp.Privileges[0].Attributes = 0;

    AdjustTokenPrivileges(
            hToken,
            FALSE,
            &tp,
            sizeof(TOKEN_PRIVILEGES),
            &tpPrevious,
            &cbPrevious
            );

    if (GetLastError() != ERROR_SUCCESS) return FALSE;

    // 
    // second pass.  set privilege based on previous setting
    // 
    tpPrevious.PrivilegeCount       = 1;
    tpPrevious.Privileges[0].Luid   = luid;

    if(bEnablePrivilege) {
        tpPrevious.Privileges[0].Attributes |= (SE_PRIVILEGE_ENABLED);
    }
    else {
        tpPrevious.Privileges[0].Attributes ^= (SE_PRIVILEGE_ENABLED &
            tpPrevious.Privileges[0].Attributes);
    }

    AdjustTokenPrivileges(
            hToken,
            FALSE,
            &tpPrevious,
            cbPrevious,
            NULL,
            NULL
            );

    if (GetLastError() != ERROR_SUCCESS) return FALSE;

    return TRUE;
};

主要是:

HANDLE mainToken;

// I really don't know what this block of code does :<
if(!OpenThreadToken(GetCurrentThread(), TOKEN_ADJUST_PRIVILEGES | TOKEN_QUERY, FALSE, &mainToken))
{
    if (GetLastError() == ERROR_NO_TOKEN)
    {
        if (!ImpersonateSelf(SecurityImpersonation))
        return 1;

        if(!OpenThreadToken(GetCurrentThread(), TOKEN_ADJUST_PRIVILEGES | TOKEN_QUERY, FALSE, &mainToken)){
            cout << GetLastError();
        return 1;
        }
     }
    else
        return 1;
}

if (!SetPrivilege(mainToken, SE_DEBUG_NAME, true))
{
    CloseHandle(mainToken);
    cout << "Couldn't set DEBUG MODE: " << GetLastError() << endl;
    return 1;
};

unsigned int processID = getPID("targetProcess.exe");
HANDLE hproc = OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS, FALSE, processID);

if (hproc == NULL)
{
    cout << "Couldn't open the process" << endl;
    return 1;
};

    unsigned int * theValue = (unsigned int*) 0xDE123F;

好的，这段代码运行没有任何错误，SetPrivilege 返回 TRUE，所以我猜它确实设置了 SE_DEBUG_NAME，我认为这是我需要设置的标志。

但在 - 例如 - 输出 theValue 的取消引用值之后，应用程序崩溃并显示一条访问冲突消息，这表明我的方法无效。我确实特别注意以管理员权限启动 VisualStudio 调试器(否则 SetPrivilege 失败)。

我在这里真的一无所知，我不知道设置 SE_DEBUG_NAME 是否是正确的方法这一事实增加了我的整体困惑。

我希望你能帮助我:)我对应用程序的具体要求束手无策，如果你有想法使用完全不同的方法实现我的目标，你可以自由地启发我，但我无法将它呈现给我的上司所以它会只增加我的知识 :D

Answer 1

根据您的描述，您似乎已经到了可以使用 SE_DEBUG 打开进程的地步。此时，您现在拥有了目标进程的句柄。

您的代码似乎缺少对 ReadProcessMemory 的使用。

首先我们需要看一下ReadProcessMemory的定义:

BOOL WINAPI ReadProcessMemory(
          _In_   HANDLE hProcess,
          _In_   LPCVOID lpBaseAddress,
          _Out_  LPVOID lpBuffer,
          _In_   SIZE_T nSize,
          _Out_  SIZE_T *lpNumberOfBytesRead);

此功能实质上使您能够将内存块从一个进程空间复制到您的进程空间。因此，您需要使用此方法将您希望读取的数据结构大小的内存块读入您的进程空间，然后您可以将内存块重新解释为该数据类型。

因此，从目标进程中读取 unsigned int 的半伪代码如下所示:

unsigned int ReadUInt(HANDLE process, const void * address)
{
    // Add parameter validation

    unsigned char buffer[sizeof(unsigned int)] = {};
    size_t bytesRead = 0;

    BOOL res = ::ReadProcessMemory(process,  // The handle you opened with SE_DEBUG privs
                                   address,  // The location in the other process
                                   buffer,   // Where to transfer the memory to
                                   sizeof(unsigned int), // The number of bytes to read
                                   &bytesRead); // The number of bytes actually read

    if (!res)
    {
        // Deal with the error
    }

    if (bytesRead != sizeof(unsigned int))
    {
        // Deal with error where we didn't get enough memory
    }

   return *reinterpret_cast<unsigned int *>(buffer);
}

而不是使用这一行:

unsigned int * theValue = (unsigned int*) 0xDE123F00;

你会这样做:

unsigned int theValue = ReadUInt(hproc, 0xDE123F00);

请记住，这需要您知道您尝试读取的类型的大小和内存布局。包含在连续内存中的简单类型可以在单个 ReadProcessMemory 调用中检索。包含指针和值的类型将要求您额外调用 ReadProcessMemory 以查找指针引用的值。