聊一聊 Linux 上对函数进行 hook 的两种方式

癖艺泣 · 2025-9-24 18:02:29

一：背景

1. 讲故事

前两篇我们介绍了 Minhook 在 Windows 平台上的强大功效，这一篇我们来聊一聊如何在 Linux 上对函数进行hook，这里介绍两种方式。

轻量级的 LD_PRELOAD 拦截

LD_PRELOAD是一种共享库拦截，这种方式的优点在于不需要对源程序做任何修改，达到无侵入的功效，这是windows平台上不可想象的。

funchook 拦截

在 github 有很多可用于 linux 上的函数 hook，我发现轻量级的，活跃的，开源的要属 funchook 吧。
二：两种拦截方式

1. LD_PRELOAD 如何实现拦截

要想明白 LD_PRELOAD 如何实现拦截？需要你对 linux 上的进程初始化时的链接器 ld.so 的工作过程有一个了解，简单来说就是它的加载顺序为主程序的可执行文件 -> LD_PRELOAD 指定的库 -> glibc 标准库 -> 其他依赖库。
由于 LD_PRELOAD 指定的 so 文件优于 glibc.so 解析，所以可以利用这种先入为主的方式覆盖后续的同名符号方法，那 ld.so 长啥样呢？在我的ubuntu上就是 ld-linux-x86-64.so.2。

root@ubuntu2404:/data2# cat /proc/5322/maps
60c0f8687000-60c0f8688000 r--p 00000000 08:03 1966089 /data2/main
60c0f8688000-60c0f8689000 r-xp 00001000 08:03 1966089 /data2/main
60c0f8689000-60c0f868a000 r--p 00002000 08:03 1966089 /data2/main
60c0f868a000-60c0f868b000 r--p 00002000 08:03 1966089 /data2/main
60c0f868b000-60c0f868c000 rw-p 00003000 08:03 1966089 /data2/main
60c1266de000-60c1266ff000 rw-p 00000000 00:00 0 [heap]
7efd5c600000-7efd5c628000 r--p 00000000 08:03 2242169 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
7efd5c628000-7efd5c7b0000 r-xp 00028000 08:03 2242169 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
7efd5c7b0000-7efd5c7ff000 r--p 001b0000 08:03 2242169 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
7efd5c7ff000-7efd5c803000 r--p 001fe000 08:03 2242169 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
7efd5c803000-7efd5c805000 rw-p 00202000 08:03 2242169 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
7efd5c805000-7efd5c812000 rw-p 00000000 00:00 0
7efd5c964000-7efd5c967000 rw-p 00000000 00:00 0
7efd5c977000-7efd5c979000 rw-p 00000000 00:00 0
7efd5c979000-7efd5c97d000 r--p 00000000 00:00 0 [vvar]
7efd5c97d000-7efd5c97f000 r-xp 00000000 00:00 0 [vdso]
7efd5c97f000-7efd5c980000 r--p 00000000 08:03 2242166 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2
7efd5c980000-7efd5c9ab000 r-xp 00001000 08:03 2242166 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2
7efd5c9ab000-7efd5c9b5000 r--p 0002c000 08:03 2242166 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2
7efd5c9b5000-7efd5c9b7000 r--p 00036000 08:03 2242166 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2
7efd5c9b7000-7efd5c9b9000 rw-p 00038000 08:03 2242166 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2
7ffe03c95000-7ffe03cb6000 rw-p 00000000 00:00 0 [stack]
ffffffffff600000-ffffffffff601000 --xp 00000000 00:00 0 [vsyscall]

复制代码

说了这么多，接下来我们演示下如何对 openat 进行拦截，首先定义一个 LD_PRELOAD 需要加载的共享库，代码如下：

#define _GNU_SOURCE
#include <dlfcn.h>
#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdarg.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
static int (*real_openat)(int, const char *, int, ...) = NULL;
int openat(int dirfd, const char *pathname, int flags, ...)
{
mode_t mode = 0;
pid_t pid = getpid();
pid_t tid = gettid();
printf("hooked openat: PID=%d, TID=%d, path=%s\n", pid, tid, pathname);
if (!real_openat)
{
real_openat = dlsym(RTLD_NEXT, "openat");
}
if (flags & O_CREAT)
{
return real_openat(dirfd, pathname, flags, mode);
}
else
{
return real_openat(dirfd, pathname, flags);
}
}

复制代码

将上面的 hook_openat.c 做成动态链接库，其中的 -ldl 表示对外提供加载该库的api，比如(dlopen,dlsym)，参考如下：

root@ubuntu2404:/data2# gcc -shared -fPIC -o libhookopenat.so hook_openat.c -ldl
root@ubuntu2404:/data2# ls -lh
total 24K
-rw-r--r-- 1 root root 688 Jun 12 09:14 hook_openat.c
-rwxr-xr-x 1 root root 16K Jun 12 09:20 libhookopenat.so
-rw-r--r-- 1 root root 782 Jun 12 09:18 main.c

复制代码

共享库搞定之后，接下来就是写 C 代码来调用了，这里我们通过 openat 打开文件，然后让 libhookopenat.so 拦截，参考代码如下：

#define _GNU_SOURCE
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main()
{
// 在当前目录下创建一个新文件
int fd = openat(AT_FDCWD, "example.txt", O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);
if (fd == -1)
{
perror("openat failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
// 写入一些内容到文件
const char *text = "This is a test file created with openat!\n";
ssize_t bytes_written = write(fd, text, strlen(text));
if (bytes_written == -1)
{
perror("write failed");
close(fd);
exit(EXIT_FAILURE);
}
// 关闭文件
close(fd);
printf("File created and written successfully! Wrote %zd bytes.\n", bytes_written);
return 0;
}

复制代码

root@ubuntu2404:/data2# gcc -o main ./main.c
root@ubuntu2404:/data2# LD_PRELOAD=./libhookopenat.so ./main
hooked openat: PID=4646, TID=4646, path=example.txt
File created and written successfully! Wrote 41 bytes.

复制代码

从卦中可以清晰的看到 hook 成功！
2. funchook 如何实现拦截

LD_PRELOAD 这种共享库的粒度还是太大，如果粒度再小一点就更加灵活了，比如函数级，这就是本节要介绍到的 funchook，源码在github上：https://github.com/kubo/funchook ，唯一麻烦一点的就是你需要通过源码编译来生成对应的头文件,静态链接文件,动态链接库，参考如下：

root@ubuntu2404:/data4# sudo apt install -y git gcc cmake make
root@ubuntu2404:/data4# git clone https://github.com/kubo/funchook.git
root@ubuntu2404:/data4# cd funchook
root@ubuntu2404:/data4# mkdir build && cd build
root@ubuntu2404:/data4# cmake ..
root@ubuntu2404:/data4# make
root@ubuntu2404:/data4/funchook/build# sudo make install
[ 25%] Built target distorm
[ 42%] Built target funchook-shared
[ 60%] Built target funchook-static
[ 71%] Built target funchook_test
[ 85%] Built target funchook_test_shared
[100%] Built target funchook_test_static
Install the project...
-- Install configuration: ""
-- Installing: /usr/local/include/funchook.h
-- Installing: /usr/local/lib/libfunchook.so.2.0.0
-- Installing: /usr/local/lib/libfunchook.so.2
-- Installing: /usr/local/lib/libfunchook.so
-- Installing: /usr/local/lib/libfunchook.a
root@ubuntu2404:/data4/funchook/build# ldconfig

复制代码

由于默认安装在了 /usr/local/lib 下，一定要记得用 ldconfig 命令刷新下，否则程序可能找不到新库，最后就是 C 的调用代码，参考如下：

#define _GNU_SOURCE
#include <stdio.h>
#include <dlfcn.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <funchook.h>
// 原始函数指针
static int (*orig_openat)(int dirfd, const char *pathname, int flags, mode_t mode);
// 钩子函数
int hooked_openat(int dirfd, const char *pathname, int flags, mode_t mode)
{
printf("Hooked openat called: path=%s, flags=0x%x\n", pathname, flags);
// 调用原始函数
return orig_openat(dirfd, pathname, flags, mode);
}
int main()
{
// 获取原始 openat 函数地址
orig_openat = dlsym(RTLD_NEXT, "openat");
if (!orig_openat)
{
fprintf(stderr, "Failed to find openat: %s\n", dlerror());
return 1;
}
// 创建 funchook 实例
funchook_t *funchook = funchook_create();
if (!funchook)
{
perror("funchook_create failed");
return 1;
}
// 准备 Hook
int rv = funchook_prepare(funchook, (void **)&orig_openat, hooked_openat);
if (rv != 0)
{
fprintf(stderr, "Prepare failed: %s\n", funchook_error_message(funchook));
return 1;
}
// 安装 Hook
rv = funchook_install(funchook, 0);
if (rv != 0)
{
fprintf(stderr, "Install failed: %s\n", funchook_error_message(funchook));
return 1;
}
// 测试调用
printf("=== Testing openat hook ===\n");
int fd = openat(AT_FDCWD, "/etc/passwd", O_RDONLY);
if (fd >= 0)
{
printf("Successfully opened file, fd=%d\n", fd);
close(fd);
}
else
{
perror("openat failed");
}
// 清理
funchook_uninstall(funchook, 0);
funchook_destroy(funchook);
return 0;
}

复制代码

接下来就是编译执行了。

root@ubuntu2404:/data2# gcc -o main main.c -lfunchook -ldl
root@ubuntu2404:/data2# ./main
=== Testing openat hook ===
Hooked openat called: path=/etc/passwd, flags=0x0
Successfully opened file, fd=3

复制代码

一切都是美好的，当然如果你想可视化的单步调试，可以配置到 vs 的 tasks.json 中，参考如下:

{
"tasks": [
{
"type": "cppbuild",
"label": "C/C++: gcc build active file",
"command": "/usr/bin/gcc",
"args": [
"-fdiagnostics-color=always",
"-g",
"${file}",
"-o",
"${fileDirname}/${fileBasenameNoExtension}",
"-lfunchook",
"-L/usr/local/lib"
],
"options": {
"cwd": "${fileDirname}"
},
"problemMatcher": [
"$gcc"
],
"group": {
"kind": "build",
"isDefault": true
},
"detail": "Task generated by Debugger."
}
],
"version": "2.0.0"
}

复制代码

三：总结

这里给大家总结的两种注入方式，LD_PRELOAD 虽然简单，但粒度粗，适合简单的无侵入场景，如果希望更细粒度，建议使用活跃的 funchook 吧，虽然是一个岛国大佬实现的。

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