软件逆向工程——Windows系统编程实验上机报告

实验要求

使用Windows核心API实现以下程序

1. 程序1：该程序能够创建一个本机的notepad进程（使用CreateProcess，显式指定notepad可执行文件的路径）

2. 程序2：

   a. 该程序能够创建一个线程，显示MessageBox

   b. 在以上子线程中，编程获得kernel32.dll在当前系统中的路径信息，作为内容显示在以上的MessageBox中

   c. 在以上子线程中，编程获得子线程所加载kernel32.dll中的GetCurrentThreadId(. 函数的地址，调用该函数，获得子线程的线程编号，将线程编号连接到上一问的kernel32.dll路径后面，再将连接结果字符串显示在MessageBox中

   d. 最终显示结果如下图所示：

   

程序1设计与实现：创建Notepad进程

设计思路

通过Windows API CreateProcess创建记事本进程，需显式指定notepad.exe的完整路径（C:\\Windows\\notepad.exe），并配置进程启动参数（窗口显示）。

核心代码（Program1.cpp）

#include <windows.h>
#include <iostream>

int main() {
    // 显式指定notepad.exe路径
    LPCWSTR appPath = L"C:\\Windows\\notepad.exe";
    // 进程与线程安全属性（默认）
    LPSECURITY_ATTRIBUTES procAttr = NULL;
    LPSECURITY_ATTRIBUTES threadAttr = NULL;
    BOOL inheritHandles = FALSE;
    DWORD creationFlags = 0;  // 无特殊标志
    LPVOID environment = NULL;  // 继承父进程环境
    LPCWSTR currentDir = NULL;  // 继承父进程工作目录

    // 启动信息结构体（配置窗口显示）
    STARTUPINFOW si = {0};  // 使用 STARTUPINFOW
    si.cb = sizeof(STARTUPINFOW);  // 必须初始化大小
    si.dwFlags = STARTF_USESHOWWINDOW;
    si.wShowWindow = SW_SHOW;  // 显示窗口

    // 接收进程信息的结构体
    PROCESS_INFORMATION pi = {0};

    // 调用CreateProcessW创建进程（注意函数名称末尾的"W"）
    BOOL success = CreateProcessW(
        appPath,         // 显式指定可执行文件路径
        NULL,            // 命令行参数（此处无需）
        procAttr,
        threadAttr,
        inheritHandles,
        creationFlags,
        environment,
        currentDir,
        &si,             // 对应的结构体也应该是宽字符版本
        &pi
    );

    if (!success) {
        std::cerr << "创建进程失败，错误码：" << GetLastError() << std::endl;
        return 1;
    }

    // 关闭不需要的句柄（避免资源泄漏）
    CloseHandle(pi.hProcess);
    CloseHandle(pi.hThread);
    return 0;
}

关键语句说明

• CreateProcess：Windows创建进程的核心API。第一个参数appPath显式指定notepad.exe路径，确保系统准确定位可执行文件。
• STARTUPINFO：用于配置进程启动时的窗口状态，wShowWindow = SW_SHOW确保记事本窗口可见，cb成员必须设置为结构体大小，否则API调用失败。
• PROCESS_INFORMATION：接收创建的进程和主线程的句柄及ID，使用后需通过CloseHandle释放句柄，避免系统资源泄漏。

程序2设计与实现：线程创建与信息显示

设计思路

• 子线程创建：通过CreateThread创建子线程，线程函数负责执行信息获取与显示逻辑。
• 获取kernel32.dll路径：利用GetModuleHandle获取kernel32.dll的模块句柄（该DLL默认加载到所有进程），再通过GetModuleFileName获取其完整路径。
• 获取线程ID：通过GetProcAddress获取kernel32.dll中GetCurrentThreadId函数的地址，调用该函数获取当前线程ID，拼接路径后通过MessageBox显示。

核心代码（Program2.cpp）

#define UNICODE
#define _UNICODE
#include <windows.h>
#include <tchar.h>
#include <string>
using namespace std;

// 线程函数：完成信息获取与显示
DWORD WINAPI ThreadFunc(LPVOID lpParam) {
    // 步骤b：获取kernel32.dll路径
    HMODULE hKernel32 = GetModuleHandle(L"kernel32.dll");
    if (hKernel32 == NULL) {
        MessageBox(NULL, L"获取kernel32句柄失败", L"错误", MB_OK | MB_ICONERROR);
        return 1;
    }

    WCHAR dllPath[MAX_PATH] = {0};
    DWORD pathLen = GetModuleFileNameW(hKernel32, dllPath, MAX_PATH);
    if (pathLen == 0) {
        MessageBox(NULL, L"获取DLL路径失败", L"错误", MB_OK | MB_ICONERROR);
        return 1;
    }

    // 步骤c：获取GetCurrentThreadId函数地址并调用
    FARPROC pFunc = GetProcAddress(hKernel32, "GetCurrentThreadId");
    if (pFunc == NULL) {
        MessageBox(NULL, L"获取函数地址失败", L"错误", MB_OK | MB_ICONERROR);
        return 1;
    }

    // 转换函数指针并调用，获取线程ID
    typedef DWORD (WINAPI *GetCurrentThreadIdFunc)();
    GetCurrentThreadIdFunc pGetThreadId = (GetCurrentThreadIdFunc)pFunc;
    DWORD threadId = pGetThreadId();

    // 拼接路径和线程ID（格式：路径;ID:xxxx）
    std::wstring msg = std::wstring(dllPath) + L";ID:" + std::to_wstring(threadId);

    // 步骤a：显示MessageBox
    MessageBoxW(NULL, msg.c_str(), L"Win.prog", MB_OK);
    return 0;
}

int main() {
    // 创建子线程
    HANDLE hThread = CreateThread(
        NULL,           // 默认安全属性
        0,              // 默认栈大小
        ThreadFunc,     // 线程函数
        NULL,           // 传递给线程的参数（无）
        0,              // 立即执行线程
        NULL            // 不接收线程ID
    );

    if (hThread == NULL) {
        MessageBox(NULL, L"创建线程失败", L"错误", MB_OK | MB_ICONERROR);
        return 1;
    }

    // 等待子线程执行完毕
    WaitForSingleObject(hThread, INFINITE);
    CloseHandle(hThread);  // 释放线程句柄
    return 0;
}

关键语句说明

• 线程创建：CreateThread的第三个参数ThreadFunc为线程入口函数，主线程通过WaitForSingleObject等待子线程完成，避免主线程提前退出导致子线程被终止。
• 获取kernel32.dll路径：
  • GetModuleHandle(L"kernel32.dll")：获取kernel32.dll的模块句柄（因kernel32.dll是系统核心DLL，所有进程都会加载，故无需显式加载即可获取）。
  • GetModuleFileName(hKernel32, dllPath, MAX_PATH)：通过模块句柄获取DLL在系统中的完整路径，存储于dllPath缓冲区。
• 获取函数地址与调用：
  • GetProcAddress(hKernel32, "GetCurrentThreadId")：根据函数名从kernel32.dll中获取GetCurrentThreadId的地址（该函数用于返回当前线程ID）。
  • 函数指针转换：通过typedef定义函数指针类型GetCurrentThreadIdFunc，将FARPROC类型转换为具体函数指针，确保调用时参数和返回值匹配。
• 信息显示：拼接kernel32.dll路径和线程ID为宽字符串，通过MessageBox显示，标题为"Win.prog"，按钮为“确定”，与题目要求的效果图一致。

运行结果

1. 程序1：成功启动记事本进程，窗口正常显示。

2. 程序2：弹出MessageBox，如图所示：

   

总结

1. CreateProcess需正确配置可执行文件路径和启动信息，句柄使用后需及时释放。
2. 线程创建需注意同步（如WaitForSingleObject），避免主线程提前退出。
3. GetModuleHandle、GetModuleFileName和GetProcAddress是操作DLL的核心API，可灵活获取模块路径和函数地址，实现动态调用。

通过本实验，深入理解了Windows进程/线程管理及DLL动态链接机制，掌握了核心API的使用方法。