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10.4.4 使用ctypes调用kernel32.dll中的函数
使用ctypes模块可以使Python调用位于动态链接库中的函数。在Python 2.5版中已经包含了ctypes模块。如果使用其他版本的Python，可以到http:///crew/theller/ctypes网站下载安装。ctypes适用于Python 2.3版本及以上。
1．ctypes简介
ctypes为Python提供了调用动态链接库中函数的功能。使用ctypes可以方便地调用由C语言编写的动态链接库，并向其传递参数。ctypes定义了C语言中的基本数据类型，并且可以实现C语言中的结构体和联合体。ctypes可以工作在Windows、Windows CE、Mac OS X、Linux、Solaris、FreeBSD、OpenBSD等平台上，基本上实现了跨平台。
以下的实例使用ctypes实现了在Windows下直接调用user32.dll中的MessageBoxA函数。运行后如图10-6所示。
>>> from ctypes import *
>>> user32 = windll.LoadLibrary('user32.dll') # 加载动态链接库
>>> user32.MessageBoxA(0, 'Ctypes is cool!', 'Ctypes', 0)
# 调用MessageBoxA函数 |
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图10-6 使用ctypes
2．数据类型与结构体
ctypes实现C语言的基本数据类型，如表10-2所示列出了几个基本的数据类型的对照。
表10-2 数据类型对照
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ctypes数据类型 |
C数据类型 |
ctypes数据类型 |
C数据类型 |
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c_char |
char |
c_float |
float |
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c_short |
short |
c_double |
double |
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c_int |
int |
c_void_p |
void * |
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c_long |
long |
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在Python中要实现C语言的结构体，需要使用类。在Python中使用ctypes实现Windows中的PROCESS_INFORMATION结构体如下所示。
typedef struct _PROCESS_INFORMATION {
HANDLE hProcess;
HANDLE hThread;
DWORD dwProcessId;
DWORD dwThreadId;
} PROCESS_INFORMATION,
*LPPROCESS_INFORMATION;
在Python中由ctypes实现。
class _PROCESS_INFORMATION(Structure):
_fields_ = [('hProcess', c_void_p),
('hThread', c_void_p),
('dwProcessId', c_ulong),
('dwThreadId', c_ulong)] |
要声明一个PROCESS_INFORMATION类型的数据只要使用如下语句即可。
ProcessInfo = _PROCESS_INFORMATION()
如果在函数中要向结构体成员变量中赋值，可以使用byref。byref相当于C语言中的“&”。
3．使用kernel32.dll中函数更改程序流程
在某些情况下，因为没有程序的源代码，但是又想让该程序在一定的情况下按照某一特定的方式执行。此时就可以使用WriteProcessMemory函数，在创建程序进程后，修改其内存地址，按照要求执行。WriteProcessMemory的函数原型如下所示。
BOOL WriteProcessMemory(
HANDLE hProcess,
LPVOID lpBaseAddress,
LPCVOID lpBuffer,
SIZE_T nSize,
SIZE_T* lpNumberOfBytesWritten
);
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其参数含义如下。
? hProcess：要写内存的进程句柄。
? lpBaseAddress：要写的内存起始地址。
? lpBuffer：写入值的地址。
? nSize：写入值的大小。
? lpNumberOfBytesWritten ：实际写入的大小。
首先，在Visual C++ 6.0中创建一个示例程序。在Visual C++中创建一个新的Win32 Application，工程名为“ModifyMe”，如图10-7所示。
图10-7 创建工程对话框
单击【OK】按钮，弹出如图10-8所示的对话框。单击【Finish】按钮后，会弹出一个确认对话框，单击【OK】按钮完成工程创建。新建一个C/C++文件，将其命名为ModifyMe.c，输入如下所示代码。编译ModifyMe后运行ModifyMe.exe，如图10-9所示。
/* ModifyMe.c */
#include
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance,
LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow)
{
int a = 0;
int b = 1;
if ( a != b ) /* 此处即需要编写Python脚本修改的地方 */
{
MessageBox(NULL, "Bad Python", "Python", MB_OK);
}
else
{
MessageBox(NULL, "Good Python", "Python", MB_OK);
}
}
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图10-8 工程属性对话框
图10-9 修改前的ModifyMe程序
为找到“if ( a != b )”的反汇编后的代码，需要在ModifyMe.c中设置断点，进入调试模式，查看汇编代码，如下所示。可以看出，关键是位于地址0040103C处的je指令。
7: if ( a != b )
00401036 mov eax,dword ptr [ebp-4]
00401039 cmp eax,dword ptr [ebp-8]
0040103C je WinMain+4Dh (0040105d) |
0040103C处的je指令表示如果a与b的值相等，则程序跳转至0040105d处执行。而程序中a与b的值并不相等，因此程序没有跳转。这里需要将je指令改为jne。其中je指令反汇编后的十六进制值为0x74，而jne则为0x75。如果要修改程序流程，只要向0040103C地址处写入一个字节，将je改为jne，即向0040103C处写入0x75。编写的修改脚本代码如下所示。
# -*- coding:utf-8 -*-
# file: ModifyMemory.py
#
from ctypes import *
# 定义_PROCESS_INFORMATION结构体
class _PROCESS_INFORMATION(Structure):
_fields_ = [('hProcess', c_void_p),
('hThread', c_void_p),
('dwProcessId', c_ulong),
('dwThreadId', c_ulong)]
# 定义_STARTUPINFO结构体
class _STARTUPINFO(Structure):
_fields_ = [('cb',c_ulong),
('lpReserved', c_char_p),
('lpDesktop', c_char_p),
('lpTitle', c_char_p),
('dwX', c_ulong),
('dwY', c_ulong),
('dwXSize', c_ulong),
('dwYSize', c_ulong),
('dwXCountChars', c_ulong),
('dwYCountChars', c_ulong),
('dwFillAttribute', c_ulong),
('dwFlags', c_ulong),
('wShowWindow', c_ushort),
('cbReserved2', c_ushort),
('lpReserved2', c_char_p),
('hStdInput', c_ulong),
('hStdOutput', c_ulong),
('hStdError', c_ulong)]
NORMAL_PRIORITY_CLASS = 0x00000020 # 定义NORMAL_PRIORITY_CLASS
kernel32 = windll.LoadLibrary("kernel32.dll") # 加载kernel32.dll
CreateProcess = kernel32.CreateProcessA # 获得CreateProcess函数地址
ReadProcessMemory = kernel32.ReadProcessMemory
# 获得ReadProcessMemory函数地址
WriteProcessMemory = kernel32.WriteProcessMemory
# 获得WriteProcessMemory函数地址
TerminateProcess = kernel32.TerminateProcess
# 声明结构体
ProcessInfo = _PROCESS_INFORMATION()
StartupInfo = _STARTUPINFO()
file = 'ModifyMe.exe' # 要进行修改的文件
address = 0x0040103c # 要修改的内存地址
buffer = c_char_p("_") # 缓冲区地址
bytesRead = c_ulong(0) # 读入的字节数
bufferSize = len(buffer.value) # 缓冲区大小
# 创建进程
if CreateProcess(file, 0, 0, 0, 0, NORMAL_PRIORITY_CLASS,
0, 0, byref(StartupInfo), byref(ProcessInfo)):
# 读取要修改的内存地址，以判断是否是要修改的文件
if ReadProcessMemory(ProcessInfo.hProcess, address, buffer,
bufferSize, byref(bytesRead)):
if buffer.value == '\x74':
buffer.value = '\x75' # 修改缓冲区内的值，将其写入内存
# 修改内存
if WriteProcessMemory(ProcessInfo.hProcess, address,
buffer, bufferSize, byref(bytesRead)):
print '成功改写内存!'
else:
print '写内存错误!'
else:
print '打开了错误的文件!'
TerminateProcess(ProcessInfo.hProcess,0)
# 如果不是要修改的文件，则终止进程
else:
print '读内存错误!'
else:
print '不能创建进程!'
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运行脚本后，如图10-10所示。
图10-10 修改后的ModifyMe
【责任编辑： 杜书 TEL：（010）68476606】
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