【C】应用态下不使用任何API获取进程当前路径

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在实际应用中，我们经常需要获取当前进程所在的文件路径，而在Visual Basic等各种环境下都有封装好的变量可用于获取路径。但在C中，可能很多人会选择调用一些API来实现，这里本文介绍一种方式，不依赖任何API，通过Windows利用Intel x86及AMD64架构的分段机制的方式来实现查询。毕竟有些时候，总有程序会挂上一些莫名其妙的钩子，我们也正好可以少依赖一些系统函数。
在Intel x86和AMD64架构下有两个特殊的扩充段：fs和gs，其中fs在32位模式的应用态下被指向当前线程的TEB，gs在64位模式的应用态下被指向当前线程的TEB。TEB是Thread Environment Block的缩写，即线程环境块，在这个结构体中存在一个结构体指针，指向PEB，即进程环境块。在PEB中有个成员叫做进程参数，其中包含了进程目录（不含文件名），进程路径（含文件名）以及命令行参数。
上文中提到的所有结构体的具体定义可以参考部分开源的Windows Server 2003的源码中的pebteb.h以及ntpsapi.h文件，为了减少篇幅，这里给出它们的偏移量。
PEB相对于TEB的偏移在32位下是0x30，在64位下是0x60。
进程参数相对于PEB的偏移在32位下是0x10，在64位下是0x20。
进程目录相对于进程参数的偏移在32位下是0x24，在64位下是0x38。
进程路径相对于进程参数的偏移在32位下是0x38，在64位下是0x60。
命令行参数相对于进程参数的偏移在32位下是0x40，在64位下是0x70。
从fs段中取数据，用汇编会很简单，比如我们要取PEB的指针，在32位下是

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mov eax,dword ptr fs:[0x30]

而在64位下是

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mov rax,qword ptr gs:[0x60]

不过既然是在写C代码，就应该利用编译器的内置宏来实现这些。
为了简短化执行代码，可以定义这个几个宏用来读TEB：

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#if defined(_WIN64)
#define __readtebbyte	__readgsbyte
#define __readtebword	__readgsword
#define __readtebdword	__readgsdword
#define __readtebqword	__readgsqword
#define __readtebptr	__readgsqword
#else
#define __readtebbyte	__readfsbyte
#define __readtebword	__readfsword
#define __readtebdword	__readfsdword
#define __readtebqword	__readfsqword
#define __readtebptr	__readfsdword
#endif

其中取指针用__readtebptr就行了。
虽然PEB指针在不同模式下偏移不同，但并不需要使用条件编译分开算。由于一个是0x30，一个是0x60，正好是4和8的12倍，我们将其定义为

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sizeof(void*)*12

就可以了。如果为了看着舒服也可以专门为其定义一个常量。
同样的，对于进程参数在PEB中的偏移而言，由于一个是0x10，一个0x20，正好是4和8的4倍，怎么定义也不必多说了。
对于进程路径在进程参数的偏移，由于0x38和0x60都分别是4和8的倍数，但因数不等，因此需要使用加法凑出一个相等的因数。
如果心算不行以至于凑不出来的话，就设一个二元一次方程组，使得：
4x+y=0x38;8x+y=0x60
通过加减消元法，可以得出4x=0x28从而得出y=0x10，最终有x=10。
因此，这个偏移量我们可以定义为：

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sizeof(void*)*10+0x10

同样的道理，进程目录在进程参数的偏移可以定义为：

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sizeof(void*)*5+0x10

而命令行参数在进程参数的偏移则可以定义为：

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sizeof(void*)*12+0x10

此外需要注意的一点的是，这三个信息都是以unicode_string这个结构体描述的，其定义如下：

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typedef struct _unicode_string
{
	u16 length;
	u16 maximum_length;
	wchar_t* buffer;
}unicode_string,*unicode_string_p;

很明显数据通过Unicode编码保存。
在假定已知结构体指针的情况下，在微软CRT中可以通过%wZ来打印字符串，而无需再取buffer通过%ws打印字符串。
说了那么多，贴上具体的代码：

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void no_api_get_path()
{
	ulong_ptr peb_p=__readtebptr(12*sizeof(void*));
	if(peb_p)
	{
		ulong_ptr proc_param=*(ulong_ptr*)(peb_p+sizeof(void*)*4);
		if(proc_param)
		{
			unicode_string_p dir_path=(unicode_string_p)(proc_param+sizeof(void*)*5+0x10);
			unicode_string_p img_path=(unicode_string_p)(proc_param+sizeof(void*)*10+0x10);
			unicode_string_p cmd_line=(unicode_string_p)(proc_param+sizeof(void*)*12+0x10);
			if(dir_path->buffer)
				printf("dir: %wZ\n",dir_path);
			if(img_path->buffer)
				printf("path: %wZ\n",img_path);
			if(cmd_line->buffer)
				printf("cmd: %wZ\n",cmd_line);
		}
	}
}

效果如图所示：

0xAA55

这个好，而且避免了对内嵌、外联汇编的依赖。

然而它依赖编译器钦定宏、函数的功能，这些玩意儿不是能够跨编译器的。到那个时候使用汇编等方式可以解决。

总之最终的原理就是跨段读fs、gs段里面的内容，所以不用依赖API。

溯影

tangptr大神orz