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關鍵詞
Windows2000, VC++, C++Bulider, Visual Basic, HOOK, DLL
引言
在一些應用場合，比如基于Windows2000（以下簡稱Win2K）下開發工控軟件需要，為了增強系統安全性，需要對鍵盤事件進行監控、屏蔽。滿足控制系統安全性要求。作為一個Win2K后臺監控軟件的編寫，需要注意如下要點：HOOK(鍵盤掛鉤函數)，DLL，MsgINA.dll，Shell_NotifyIcon（托盤函數）。為了提高軟件編寫效率，可以采用混合編程方式，即采用VC++/ C++Bulider 6.0編寫DLL文件,采用Visual Basic編寫客戶端程序。
1 HOOK與DLL簡介
1) HOOK
HOOK是一種反調函數。是Windows系統為應用程序提供用于監控系統各種事件消息的類中斷程序。在系統消息機制里掛上用戶自定義消息處理鉤子（HOOK），達到對消息的過濾。Windows系統本身提供數個HOOK函數，為實現在Win2K/NT平臺下的鍵盤屏蔽，要采用低級鍵盤HOOK,即WH_KEYBOARD_LL。此HOOK函數可以屏蔽Ctrl+Esc、Alt+Tab、和Alt+Esc等系統功能鍵，在WINNT SP3后的操作系統中都是支持的。設置HOOK需要用到SetWindowsHookEx()函數，在程序退出后，必須用UnhookWindowsHookEx()函數卸載掉HOOK。
2) DLL與Msgina.dll
DLL(動態鏈結庫)是Microsoft Windows最重要組成之一。大多數與Windows相關程序，不是程式模塊組模式，就是動態鏈結庫模式。為實現對所有鍵盤事件的監控，必須將HOOK函數放在DLL文件中。
Windows本身就是由許多的DLL組成的，它所有的庫模塊也都設計成DLL。在Win2K在，為了屏蔽Ctrl＋Alt＋Del組合鍵，必須了解Msgina.dll。在Win2K系統中，微軟采用Winlogon和GINA-Graphical Identification and Authentication提供交互式登錄支持。登錄成功后，按下Ctrl＋Alt＋Del組合鍵，系統將通過Winlogon調用Msgina.dll內部函數WlxLoggedOnSAS。所以要屏蔽Ctrl＋Alt＋Del組合鍵，則可以寫一個新的GINA.dll，其中提供接口調用Msgina.dll,從而實現屏蔽。
3) Shell_NotifyIcon
客戶端程序應該運行在后臺，所以可以將其最小化在系統托盤中。采用Shell_NotifyIcon API函數用來添加、刪除、更改系統托盤區(taskbar status area)的圖標。
2 程序實現
在本文中，采用VC++6.開發系統GINA DLL, C++Bulider 6.0開發低層HOOK DLL,VB6.0開發客戶端程序，實現混合編程。
1) 自定義GINA編寫
因為自定義GINA編寫資料較多，本文只簡要介紹。自定義GINA可以采用VC++6.0開發。下面給出Windows2000 的Msgina內部函數表。表中函數將在自定義GINA中導入。
函數名
說明
WlxActivateUserShell
激活用戶外殼程序
WlxDisPlayLockedNotice
允許GINA dll顯示鎖定信息
WlxDisPlaySASNotice
當沒有用戶登錄時，winlogon調用此函數
WlxDisPlayStatusMessage
Winlogon用一個狀態信息調用此函數進行顯示
WlxGetConsoleSwitchCredentials
Winlogon調用此函數讀取當前登錄用戶的信任信息，并透明的將它們傳到目標會話
WlxGetStatusMessage
Winlogon調用此函數獲取當前狀態信息
WlxIntialize
針對指定的窗口位置進行GINA dll初始化
WlxIsLockOk
驗證工作站正常鎖定
WlxIslogoffOk
驗證注銷正常
WlxLoggedOnSAS
用戶已登錄并且工作站沒有被加鎖，若此時接收到SAS事件，則Winlogon調用此函數
WlxLoggedOutSAS
沒有用戶登錄，若此時接收到SAS事件，則Winlogon調用此函數
WlxLogoff
請求注銷操作時通知GINA dll
WlxNegotiate
表示當前的winlogon版本是否能使用GINA dll
WlxNetworkProviderLoad
在加載網絡服務提供程序收集了身份和認證信息后，Winlogon調用此函數
WlxRemoveStatusMessage
Winlogon調用此函數告訴GINA dll停止顯示狀態信息
WlxScreensaverNotify
允許GINA與屏幕保護操作交互
WlxShutdown
在關閉之前Winlogon調用此函數,允許GINA實現任何關閉任務，例如從讀卡器中退出智能卡
WlxStartApplication
當系統需要在用戶的上下文中啟動應用程序時調用此函數
WlxWkstalockedSAS
當工作站被鎖定，如果接收到一個SAS，則Winlogon調用此函數
我們需要注意的是WlxLoggedOnSAS函數。屏蔽Ctrl＋Alt＋Del組合鍵代碼將在調用該函數時添加。我們采用讀取注冊表鍵值來判斷是否屏蔽，而該鍵值將在客戶端程序中被操作。
// 當系統處于登陸成功，沒有鎖定的狀態下
// Winlogon接收到SAS事件，于是調用該函數
int WINAPI WlxLoggedOnSAS(PVOID pWlxContext, DWORD dwSasType, PVOID pReserved)
{
HKEY hKey;
DWORD dwType=REG_DWORD; //定義讀取數據類型：雙字節
char content[4]; //所查詢注冊表鍵值的內容
DWORD dwLength=4;
//打開注冊表鍵
if(RegOpenKeyEx(HKEY_LOCAL_MACHINE,"SOFTWARE\\FCSKBLock\\KBConfig",
0,KEY_READ,&hKey)
==ERROR_SUCCESS)
{ //讀取CtrlAltDel鍵值
if(RegQueryValueEx(hKey,"CtrlAltDel",NULL,&dwType,(unsigned char *)content,&dwLength)
==ERROR_SUCCESS)
{
if(* content==1)
return WLX_SAS_ACTION_NONE;//直接返回桌面程序，實現屏蔽
}
}
return theApp.MyWlxLoggedOnSAS(pWlxContext,dwSasType,pReserved ) ;
}
開發完成的自定義GINA.dll要放到Wint\system32文件夾中。并修改注冊表：
鍵項名
\HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Microsoft\WindowsNT\CurrentVersion\Winlogon
子鍵名
myGina(任意名稱均可)
子鍵類型
[REG_SZ]
子鍵值
myGina(自定義Gina的名稱)
若GINADLL不存在，新建即可。
再重啟計算機后myGina即為系統使用。
2) 全局HOOK、DLL編寫
采用BORLAND C++Bulider 6.0(以下簡稱BCB)編寫安裝全局HOOK的DLL文件。BCB是一款優秀的C/C++語言開發工具，可以快速開發高質量的Windows程序。下面介紹簡要步驟：
I. 利用BCB新建向導，建立一個DLL工程。在此DLL中我們將有條件的安放兩個HOOK。一個用于捕獲系統功能熱鍵并屏蔽，另一個用作客戶端程序的激活熱鍵；
II. 在cpp里添加如下代碼：
此段代碼用于申明全局變量和導出函數。因為此DLL文件將被VB編寫的客戶端程序所調用，所以聲明導出函數時需要將語句extern ”C” 放置在聲明處。另外在BCB中默認的調用約定為__cdecl方式，而在VB中調用約定為__stdcall。
pragma argsused
//下面變量用于HOOK.cpp
static HHOOK hOldHook=0;/*記錄上一個注冊的鍵盤鉤子*/
static HHOOK hOldHook2=0;/*記錄上一個注冊的鍵盤鉤子*/
static HWND hProcWnd=0; /*記錄客戶程序的窗體*/
static HANDLE hInstance=0;/*DLL的句柄*/
//導出setHotKey
extern "C" __declspec(dllexport) char _stdcall ActivateKey(HWND hWnd,bool nCode,bool bWhich);
int WINAPI DllEntryPoint(HINSTANCE hinst, unsigned long reason, void* lpReserved)
{
//用全局變量保存這個DLL的句柄
hInstance=hinst;
return 1;
}
因為客戶端程序是作為后臺運行的，所以我們需要給其安放個激活熱鍵，以便用戶在任何情況下通過熱鍵呼出。所以必須通過DLL文件安放一個全局HOOK，用作激活熱鍵。當用戶按下激活熱鍵后，DLL會截獲消息并向指定的客戶端程序發送激活消息。
//客戶端程序熱鍵---------------------------------------------------------------------------
LRESULT CALLBACK HotKeyProc(int nCode,WPARAM wParam,LPARAM lParam)
{
bool fEatKeystroke = FALSE;
//PKBDLLHOOKSTRUCT p = NULL;
if (nCode == HC_ACTION) {
switch (wParam)
{
case WM_KEYDOWN: case WM_SYSKEYDOWN:
case WM_KEYUP: case WM_SYSKEYUP:
PKBDLLHOOKSTRUCT p = (PKBDLLHOOKSTRUCT) lParam;
fEatKeystroke =
((p->flags & LLKHF_ALTDOWN) != 0)&& (p->vkCode==VK_F12);//自定義激活//熱鍵： Alt+F12
break;
}
if(fEatKeystroke)
SendMessage(hProcWnd,WM_USER+200,2000,0); //用于激活客戶程序的自定義消息
}
return(fEatKeystroke ? 1 : CallNextHookEx(NULL, nCode, wParam,
lParam));
}
此處為捕獲、屏蔽系統功能熱鍵的回調函數，用戶可根據需要添加修改需要屏蔽的按鍵。
//屏蔽Ctrl+Esc/Alt+Tab/Win/F1/Alt+Esc等功能按鍵------------------------------------------------------------------
LRESULT CALLBACK ShieldKeyProc(int nCode,WPARAM wParam,LPARAM lParam)
{
bool fEatKeystroke = FALSE;
//PKBDLLHOOKSTRUCT p = NULL;
if (nCode == HC_ACTION)
{
switch (wParam) {
case WM_KEYDOWN: case WM_SYSKEYDOWN:
case WM_KEYUP: case WM_SYSKEYUP:
PKBDLLHOOKSTRUCT p = (PKBDLLHOOKSTRUCT) lParam;
fEatKeystroke =
(p->vkCode==VK_F1)||//F1
((p->vkCode == VK_TAB) && ((p->flags & LLKHF_ALTDOWN) != 0))|| //Alt+Tab
((p->vkCode == VK_ESCAPE) && ((p->flags & LLKHF_ALTDOWN) != 0)) || //Alt+Esc
((p->vkCode == VK_ESCAPE) && ((GetKeyState(VK_CONTROL) & 0x8000) != 0)) || //Ctrl+Esc
(((GetKeyState(VK_CONTROL) & 0x8000) != 0) && (p->vkCode == VK_SPACE))|| //Ctrl+Space
(((GetKeyState(VK_CONTROL) & 0x8000) != 0) && ((GetKeyState(VK_SHIFT) & 0x8000) != 0));
break;
}
}
return(fEatKeystroke ? 1 : CallNextHookEx(NULL, nCode, wParam,
lParam));
}
這個函數負責根據客戶端調用參數，向系統注冊、注銷HOOK。HOOK必須在不要的時候卸載！
//HWND hWnd：客戶端程序調用窗體的句柄,bool nCode：掛還是不掛HOOK的標志,bool bWhich：掛哪個HOOK的標志
char _stdcall ActivateKey(HWND hWnd,bool nCode,bool bWhich)
{
if (bWhich)
{
if(nCode) // 安放底層HOOK
{
hProcWnd=hWnd;//記錄下這一個DLL是由哪個窗體調用的
hOldHook=SetWindowsHookEx(WH_KEYBOARD_LL,(HOOKPROC)ShieldKeyProc,hInstance,0); //記錄下上一個DLL是由哪個窗體調用的
return(hOldHook != NULL? 1: 0 );
}
else // 卸下HOOK
UnhookWindowsHookEx(hOldHook);
}
else
{
if(nCode) // 安放HotHooK
{
hProcWnd=hWnd;//記錄下這一個DLL是由哪個窗體調用的
hOldHook2=SetWindowsHookEx(WH_KEYBOARD_LL,(HOOKPROC)HotKeyProc,hInstance,0); //記錄下上一個DLL是由哪個窗體調用的
return(hOldHook2 !=NULL ? 1: 0);
}
else // 卸下HOOK
UnhookWindowsHookEx(hOldHook2);
}
return true;
III. 以Release方式編譯保存。
IV. 關于DLL調試可以參見有關文檔。
3) 客戶端程序
微軟的 Visual Basic 因為其編寫Windows界面程序的方便、靈活而成為我們開發客戶端程序的首選。我們采用Visual Basic 6.0 中文企業版（以下簡稱VB）進行開發。VB本身并不直接支持DLL文件的開發，但提供了對DLL的調用功能。作為客戶端程序，就是實現用戶操作與程序調用DLL，ＡPI函數的轉換。下面介紹簡要步驟：
I. 工程建立
新建三個窗體．分別命名為：Form１，frmLogin，Dialog．
Form１作為主窗體界面布置如圖<1>：
<1>
第一項采用API函數屏蔽任務欄；
第二項通過操作注冊表，實現屏蔽Ctrl+Alt+Del組合鍵；
第三項通過調用開發的底層鍵盤HOOK DLL實現功能鍵的屏蔽。
密碼設置項用于客戶端程序激活需要密碼情況。
frmLogin作為用戶設置密碼后，重新激活的登錄窗體，如圖<2>：
<2>
Dialog則作為”密碼設置”窗體,如圖<3>：
<3>
II. 代碼流程：
本文給出主流程圖。
說明：
i. 因為軟件是基于Windows2000平臺，所以啟動后首先要判斷系統平臺；
ii. 考慮系統安全性，程序要檢查是否已有遠行實例；
iii. 因為要接受DLL文件發送的激活消息，所以可以在窗體加載事件中通過SetWindowLong函數在VB消息序列中添加自定義消息過濾函數。
SetWindowLong語法：
SetWindowLong (hwnd, GWL_WNDPROC, AddressOf SysMenuProc)
hwnd：當前窗體的句柄
GWL_WNDPROC：設置一個新的窗口消息處理過程的地址
AddressOf SysMenuProc ：取新的窗口消息處理過程名稱
返回值代表前個窗體消息處理過程。
SysMenuProc 函數是個回調函數。必須聲明定義在標準模塊中。
iv. 程序最小化在系統托盤區編程利用Shell_NotifyIcon函數。
Shell_NotifyIcon語法可以參見微軟的MSDN。添加系統托盤圖標子程序放在窗體的Resize事件中。程序在退出時必須刪除圖標。
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