钩子技术介绍（HOOK 编程）

【什么是HOOK API】

HOOK（钩子，挂钩）是一种实现Windows平台下类似于中断的机制。HOOK机制允许应用程序拦截并处理Windows消息或指定事件，当指定的消息发出后，HOOK程序就可以在消息到达目标窗口之前将其捕获，从而得到对消息的控制权，进而可以对该消息进行处理或修改，加入我们所需的功能。钩子按使用范围分，可分为线程钩子和系统钩子，其中，系统钩子具有相当大的功能，几乎可以实现对所有Windows消息的拦截、处理和监控。这项技术涉及到两个重要的API，一个是SetWindowsHookEx，安装钩子；另一个是UnHookWindowsHookEx，卸载钩子。

本文使用的HOOK API技术，是指截获系统或进程对某个API函数的调用，使得API的执行流程转向我们指定的代码段，从而实现我们所需的功能。Windows下的每个进程均拥有自己的地址空间，并且进程只能调用其地址空间内的函数，因此HOOK API尤为关键的一步是，设法将自己的代码段注入到目标进程中，才能进一步实现对该进程调用的API进行拦截。然而微软并没有提供HOOK API的调用接口，这就需要开发者自己编程实现，大家所熟知的防毒软件、防火墙软件等均采用HOOK API实现。

一般来说，HOOK API由两个组成部分，即实现HOOK API的DLL文件，和启动注入的主调程序。本文采用HOOK API 技术对剪切板相关的API 函数进行拦截，从而实现对剪切板内容的监控功能，同样使用该技术实现进程防终止功能。其中DLL文件支持HOOK API的实现，而主调客户端程序将在初始化时把带有HOOK API功能的DLL随着鼠标钩子的加载注入到目标进程中，这里的鼠标钩子属于系统钩子。

（1） 键盘钩子和低级键盘钩子可以监视各种键盘消息。

（2） 鼠标钩子和低级鼠标钩子可以监视各种鼠标消息。

（3） 外壳钩子可以监视各种Shell事件消息。比如启动和关闭应用程序。

（4） 日志钩子可以记录从系统消息队列中取出的各种事件消息。

（5） 窗口过程钩子监视所有从系统消息队列发往目标窗口的消息。

WH_CALLWNDPROC 和 WH_CALLWNDPROCRET Hooks使你可以监视发送到窗口过程的消息。系统在消息发送到接收窗口过程之前调用WH_CALLWNDPROC Hook子程，并且在窗口过程处理完消息之后调用WH_CALLWNDPROCRET Hook子程。WH_CALLWNDPROCRET Hook传递指针到CWPRETSTRUCT结构，再传递到Hook子程。CWPRETSTRUCT结构包含了来自处理消息的窗口过程的返回值，同样也包括了与这个消息关联的消息参数。

1. 激活，建立，销毁，最小化，最大化，移动，改变尺寸等窗口事件；

2. 完成系统指令；

3. 来自系统消息队列中的移动鼠标，键盘事件；

4. 设置输入焦点事件；

5. 同步系统消息队列事件。

Hook子程的返回值确定系统是否允许或者防止这些操作中的一个。

3、WH_DEBUG Hook

在系统调用系统中与其他Hook关联的Hook子程之前，系统会调用WH_DEBUG Hook子程。你可以使用这个Hook来决定是否允许系统调用与其他Hook关联的Hook子程。 

4、WH_FOREGROUNDIDLE Hook

当应用程序的前台线程处于空闲状态时，可以使用WH_FOREGROUNDIDLE Hook执行低优先级的任务。当应用程序的前台线程大概要变成空闲状态时，系统就会调用WH_FOREGROUNDIDLE Hook子程。

5、WH_GETMESSAGE Hook

应用程序使用WH_GETMESSAGE Hook来监视从GetMessage or PeekMessage函数返回的消息。你可以使用WH_GETMESSAGE Hook去监视鼠标和键盘输入，以及其他发送到消息队列中的消息。

6、WH_JOURNALPLAYBACK Hook

WH_JOURNALPLAYBACK Hook使应用程序可以插入消息到系统消息队列。可以使用这个Hook回放通过使用WH_JOURNALRECORD Hook记录下来的连续的鼠标和键盘事件。只要WH_JOURNALPLAYBACK Hook已经安装，正常的鼠标和键盘事件就是无效的。WH_JOURNALPLAYBACK Hook是全局Hook，它不能象线程特定Hook一样使用。WH_JOURNALPLAYBACK Hook返回超时值，这个值告诉系统在处理来自回放Hook当前消息之前需要等待多长时间（毫秒）。这就使Hook可以控制实时事件的回放。WH_JOURNALPLAYBACK是system-wide local hooks，它们不會被注射到任何行程位址空間。（估计按键精灵是用这个hook做的）

7、WH_JOURNALRECORD Hook

WH_JOURNALRECORD Hook用来监视和记录输入事件。典型的，可以使用这个Hook记录连续的鼠标和键盘事件，然后通过使用WH_JOURNALPLAYBACK Hook来回放。WH_JOURNALRECORD Hook是全局Hook，它不能象线程特定Hook一样使用。WH_JOURNALRECORD是system-wide local hooks，它們不會被注射到任何行程位址空間。 

8、WH_KEYBOARD Hook

在应用程序中，WH_KEYBOARD Hook用来监视WM_KEYDOWN 和 WM_KEYUP消息，这些消息通过GetMessage 或者 PeekMessage 函数返回。可以使用这个Hook来监视输入到消息队列中的键盘消息。

9、WH_KEYBOARD_LL Hook

WH_KEYBOARD_LL Hook监视输入到线程消息队列中的键盘消息。

11、WH_MOUSE_LL Hook

WH_MOUSE_LL Hook监视输入到线程消息队列中的鼠标消息。 

13、WH_SHELL Hook

外壳应用程序可以使用WH_SHELL Hook去接收重要的通知。当外壳应用程序是激活的并且当顶层窗口建立或者销毁时，系统调用WH_SHELL Hook子程。

WH_SHELL 共有5种情況：

只要有个top-level、unowned 窗口被产生、起作用、或是被摧毁；

当Taskbar需要重画某个按钮；

当系统需要显示关于Taskbar的一个程序的最小化形式；

当目前的键盘布局状态改变；

当使用者按Ctrl+Esc去执行Task Manager（或相同级别的程序）。

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【按使用范围分类】

主要有线程钩子和系统钩子：

（1） 线程钩子监视指定线程的事件消息。

（2） 系统钩子监视系统中的所有线程的事件消息。因为系统钩子会影响系统中所有的应用程序，所以钩子函数必须放在独立的动态链接库(DLL)中。这是系统钩子和线程钩子很大的不同之处。

几点需要说明的地方：

（1） 如果对于同一事件（如鼠标消息）既安装了线程钩子又安装了系统钩子，那么系统会自动先调用线程钩子，然后调用系统钩子。

（2） 对同一事件消息可安装多个钩子处理过程，这些钩子处理过程形成了钩子链。当前钩子处理结束后应把钩子信息传递给下一个钩子函数。而且最近安装的钩子放在链的开始，而最早安装的钩子放在最后，也就是后加入的先获得控制权。

（3） 钩子特别是系统钩子会消耗消息处理时间，降低系统性能。只有在必要的时候才安装钩子，在使用完毕后要及时卸载。