一、背景
前段时间在训练营上课的时候就有朋友提到一个问题，为什么 Windbg 附加到 C# 程序后，程序就处于中断状态了？它到底是如何实现的？其实简而言之就是线程的远程注入，这一篇就展开说一下。
二、实现原理
1. 基本思路
WinDbg 在附加进程的时候，会注入一个线程到 C# 进程 中，注入成功后，会执行一个 DbgBreakPoint() 函数，其实就是 int 3 ，这时候 CPU 就会执行 3 号中断函数，将当前进程的所有线程进行暂停，文字不好理解的话，画一个图大概就是这样。
口说无凭，接下来用上一个简单案例演示一下。
2. 案例演示
首先写一个简单的 C# 程序，不断的输出时间和标号，代码如下：
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internal class Program { static void Main(string[] args) { for (int i = 0; i < 10000; i++) { Console.WriteLine($"{DateTime.Now},i={i}"); Thread.Sleep(1000); } } } |
把程序跑起来后，使用 WinDbg 附加，你可以发现 Command 自动切换到了 8 号线程，通过 k 命令可以看到最上面是一个 int 3 中断，截图如下：
这里就有一个想法了，既然 WinDbg 可以注入，为何我的程序就注入不得呢？既然我的程序可以注入，那就可以做一些我想做的事情。
3. 自定义注入
有了自定义注入的想法，接下来的实现步骤大概是这样的。
- 注入一个线程到 C# 程序中。
- 让程序加载一个 dll 文件。
- 在 dll 中做一些我想做的业务逻辑。
接下来新建一个 C++ 的动态链接库，在 DLLMain 入口函数的 DLL_PROCESS_ATTACH 事件中写一个 printf 函数，如果在 C# 程序中输出来了，就算成功注入了，参考代码如下：
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#include <Windows.h> #include <stdio.h>
BOOL APIENTRY DllMain(HMODULE hModule, DWORD ul_reason_for_call, LPVOID lpReserved ) { switch (ul_reason_for_call) { case DLL_PROCESS_ATTACH: printf(" 总部，总部，我已经成功打入内部！ul_reason_for_call=%d\n ", ul_reason_for_call); break; } return TRUE; } |
要被加载的 MyInject.dll 已经构建完毕，接下来就用 Win32 API 的 CreateRemoteThread() 实现远程注入，但注入之前需要做三件事情。
- 获取 C# 程序的 进程句柄。
- 在 C# 进程中申请一块内存空间，存放加载的 path 路径。
- 调用 LoadLibraryW 函数在 C# 进程中实现 dll 加载。
过程有了，新建一个 C++ 控制台程序 ConsoleApplication1.exe， 整体的参考代码如下：
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#include <iostream> #include <Windows.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <Tlhelp32.h>
DWORD GetPid(const WCHAR* szName) { HANDLE hprocessSnap = NULL;
PROCESSENTRY32 pe32 = { 0 };
hprocessSnap = CreateToolhelp32Snapshot(TH32CS_SNAPPROCESS, 0);
pe32.dwSize = sizeof(PROCESSENTRY32);
if (Process32First(hprocessSnap, &pe32)) { do { if (!wcscmp(szName, pe32.szExeFile)) { return (int)pe32.th32ProcessID; } } while (Process32Next(hprocessSnap, &pe32)); } else { CloseHandle(hprocessSnap); } return 0; }
int main() { const wchar_t* path = L"D:\\net6\\ConsoleApp1\\x64\\Debug\\MyInject.dll"; //要注入的dll文件地址
//1. 获取进程ID DWORD procID = GetPid(L"ConsoleApp4.exe");
//2. 获取进程句柄 HANDLE hProcess = OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS, FALSE, procID);
//3. 在目标进程中开辟一块空间 LPVOID pRemoteAdress = VirtualAllocEx(hProcess, NULL, wcslen(path) * 2, MEM_COMMIT, PAGE_READWRITE);
//4. 将 path 写入到这块空间中 BOOL bRet = WriteProcessMemory(hProcess, pRemoteAdress, path, wcslen(path) * 2, NULL);
//5. 让目标线程调用 LoadLibraryW 加载我们注入的 dll HMODULE hModule = GetModuleHandle(L"kernel32.dll"); LPTHREAD_START_ROUTINE dwLoadAddr = (LPTHREAD_START_ROUTINE)GetProcAddress(hModule, "LoadLibraryW"); HANDLE hThread = CreateRemoteThread( hProcess, NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)dwLoadAddr, pRemoteAdress, NULL, NULL );
//6. 函数执行完后，释放这块空间。 WaitForSingleObject(hThread, -1); VirtualFreeEx(hProcess, pRemoteAdress, 1, MEM_DECOMMIT);
system("pause"); return 0; } |
万事具备，接下来我们将 ConsoleApplication1.exe 启动，可以成功观察到 ConsoleApp4.exe 上已经注入成功的输出，截图如下：
三：总结
这就是对 WinDbg 实现注入拦截的一个衍生知识，整体思路还是很明朗的，当然有注入，就有反注入，比如下面两条策略。
设置进程的保护属性。
屏蔽 或者 混淆 Win32 的 LoadLibraryW 函数。
