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【技术分享】Windows 键盘记录器 part1：应用层方法

0x00 前言

回顾第一部分，我们总结了4种Windows用户模式的键盘记录的方法，今天我们将分析每种技术的检测方式。

测试机器：

0x01 SetWindowsHookEx

当我们使用SetWindowsHookEx注册消息钩子时，系统将我们的钩子处理函数保存在钩子链（是一个指针列表）中。因为我们能注册任何消息类型的钩子，因此，每种消息类型都有一个钩子链。因此我们的目标是：

系统内存中钩子链的位置（WH_KEYBOARD和WH_KEYBOARD_LL）

如何找到钩子的进程名

对于钩子链的位置，可以参考如下：

nt!_ETHREAD + 0x0 => nt!_KTHREAD + 0x088 => nt!_TEB + 0x40 => win32k!tagTHREADINFO + 0xCC => win32k!tagDESKTOPINFO + 0x10 => win32k!tagHOOK

每个结构都很清楚（感谢Windows符号）。Offset值是我的测试机器的，不同的Windows版本和构建版本会不同（ntoskrnl和win32k.sys）。

从nt!_ETHREAD看，它一定是一个GUI线程。我们能从explorer.exe中得到GUI线程，或者自己创建。

在上面，我们能得到系统所有的全局钩子链的位置。这个有16个tagHOOK的数组指针，数组索引是WH_*消息类型的值（实际上是index=WH_*+1）。如果条目是空，我们能找到一个全局钩子链。

从tagHook中的_THRDESKHEAD看，我们能得到设置钩子的进程的tagTHREADINFO。因此我们能得到进程ID和进程名：

processIdOfHooker = PsGetProcessId(IoThreadToProcess((PETHREAD)(*pCurHook->head.pti)));

扫描结果：

好了，查找Windows全局消息钩子可以了。那么本地钩子怎么办？

下面是本地钩子：

nt!_ETHREAD + 0x0 => nt!_KTHREAD + 0x088 => nt!_TEB + 0x40 => win32k!tagTHREADINFO + 0x198 =>  win32k!tagHOOK

和全局钩子很相似，但是你能看见本地钩子链的位置是在进程的tagTHREADINFO结构体中的，它是进程相关的。tagDESKTOPINFO中的钩子链是相同桌面下所有进程的。

0x02 轮询

我确实不知道怎么扫描这种方式。为什么？因为它直接从内部结构读取键的状态，似乎没有方式来检测。

针对GetAsyncKeyState(), GetKeyboardState() API hook？可以，我们可以通过API来检测，但是我不想用它，因为针对系统所有进程全局APIhook不是个好方法。使用API HOOK，我们能检查频率和键盘记录键的范围。

0x03 Raw Input

我从分析user32.dll中的RegisterRawInputDevices函数开始。这个API将调用win32k.sys中的NtUserRegisterRawInputDevices。

在一些检查之后，进入_RegisterRawInputDevices

这里非常清楚。PsGetCurrentProcessWin32Process返回win32k!tagPROCESSINFO结构体。使用WinDbg查看偏移0x1A4：

有个指针指向win32k!tagPROCESS_HID_TABLE。

20-34行，验证注册的数据（HID请求）。

36-47行，如果不存在分配HID表。意味着，如果tagPROCESSINFO->pHidTable为空，进程中没有注册设备。

48-71行，设置HID请求到HID表中。

剩下的就是更新标志和重启HID设备。

让我们看下SetProcDeviceRequest函数：

系统分配一个HID请求，将它插入到HID表中

这里有2个HID请求的列表，分别是InclusionList, UsagePageList and ExclusionList。插入哪个列表取决于调用RegisterRawInputDevices的tagRAWINPUTDEVICE的dwFlags值。

对于键盘记录，我使用RIDEV_NOLEGACY | RIDEV_INPUTSINK标志，因此是InclusionList。最后一个结构体是win32k!tagPROCESS_HID_REQUEST

能看到usUsagePage, usUsage and spwndTarget是tagRAWINPUTDEVICE的参数。

对于原始输入的检测：

1. 枚举系统所有的进程

2. 针对每个进程，遍历pID -> PEPROCESS -> tagPROCESSINFO -> tagPROCESS_HID_TABLE -> tagPROCESS_HID_REQUEST

3. 如果我们找到usUsagePage = 1的条目（通常是桌面控制）和usUsage = 6（键盘），这个进程就是用来键盘记录的。

扫描结果：

0x04 Direct Input

当检测direct input时，我发现了注册钩子进程中的一些有趣的特征。

针对MSIAfterburner.exe，我发现了一些与direct input(Mutant, Section, Key)相关的句柄。从运行的线程中，我们也能发现DINPUT8.dll（微软DirectInput库）。

对于direct input的检测：

1. 枚举系统所有进程

2. 对于每个进程，枚举所有的mutant、section、key，以匹配句柄特征

3. 如果所有的特征都匹配了，我们得到进程的所有的线程的起始地址。如果起始地址在DINPUT8.DLL的地址空间中，则找到了键盘记录。

扫描结果：

0x05 总结

总结扫描方式如下：

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【技术分享】Windows 键盘记录器 part1：应用层方法