本文编写于242 天前，最后修改于242 天前，其中某些信息可能已经过时。
需求背景
前几天，我接到了一个这样的需求：大概功能是对某个软件进行dll注入，对软件中的一些函数进行Hook，从而监控特定的数据变化，并制作出HTTP API外部调用使用。
那么，我们来看一下这个需求需要什么东西吧qwq
首先毫无疑问，dll注入并对已知的函数进行Hook，这本身不是什么问题。这个技术非常成熟，无非就是远程线程插入即可。
至于Hook，我们调用VirtualProtect对内存属性进行修改，然后直接写入一个jmp指令跳转到我们的代码就可以了。
这都是非常成熟且被大量应用的技术，难度并不是很高。当然这一部分的代码实现我也会在后面做一个专门的文章记录一下，不过在这里并不是重点，因此暂时先放一下。
那么重点来了，我们怎么实现Web服务器?
这是一个很有意思的事情唔。
首先，常规的Web服务器，比如Apache、Nginx，肯定是没办法塞进一个dll里面的。就算是可以，将这么庞大的一个Web服务器移植到一个dll里，想想就觉得不可能吧……
那么我们需要想办法做一个非常非常简单的HTTP服务器，并不需要支持全部的HTTP协议，能够满足需求即可。
而为了方便插入到dll里，文件最好是精简到核心只有简单的一个文件，最好是只调用系统API和C++ STL，其他的轮子一概不要。
emmmmmm，那看来我们只能自己写一个了呢。
HTTP数据报文格式
首先，要写一个Web服务器，我们必须要弄清楚HTTP报文是什么样子的。
由于我们的API服务将会用GET和POST，以及用于浏览器跨域请求的OPTIONS，所以我们将着重研究并实现这3个HTTP请求。
首先我们来看GET请求：
GET /index.html HTTP/1.1\r\n
Host: www.angelic47.com\r\n
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/78.0.3904.97 Safari/537.36\r\n
Referer: https://www.angelic47.com/\r\n
\r\n这就是GET请求的HTTP报文。可以看到，格式基本上是如下的样子:
- 列表项目
- 开头固定为GET、路径、HTTP版本，中间以空格隔开;
- 后续每一行为HTTP头信息，每一行是一个键-值对，中间用冒号隔开;
- 每行消息都以rn结尾;
- 消息的末尾发送一行rn，前面没有任何其他数据，代表数据报文的结束.
那么，我们再来看看POST报文:
POST /index.html HTTP/1.1\r\n
Host: www.angelic47.com\r\n
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/78.0.3904.97 Safari/537.36\r\n
Referer: https://www.angelic47.com/\r\n
Content-Length: 11\r\n
\r\n
a=123&b=456
可以看到，POST报文格式基本是这个样子:
- 开头固定为POST、路径、HTTP版本，中间以空格隔开;
- 后续内容大部分和GET报文完全一致;
- 多了一个Content-Length的HTTP头，用于告知服务器POST的正文内容长度
- HTTP头结束后，紧跟着的是POST正文，正文的内容长度刚好是Content-Length的长度
- 若无特殊情况，我们要解析的POST正文是用&号分割的键值对字符串
而对于OPTIONS请求，其数据包格式和GET报文格式完全一致，只是开头为OPTIONS，HTTP头的内容有些不同而已。这里不再列出。
那么，有了HTTP头，我们还要知道HTTP服务器返回的报文是什么样子的。
这里列出一个正常的返回信息报文:
HTTP/1.1 200 OK\r\n
Access-Control-Allow-Origin: *\r\n
Access-Control-Allow-Methods: POST, GET, OPTIONS\r\n
Access-Control-Allow-Headers: *\r\n
Access-Control-Max-Age: 86400\r\n
Server: Angelic47Server\r\n
Connection: close\r\n
Content-Type: text/html;charset=utf-8\r\n
Content-Length: 39\r\n
\r\n
<h1>Http Server</h1><p>Hello World!</p>
这里再来列出一个404的返回信息报文:
HTTP/1.1 404 Not Found\r\n
Access-Control-Allow-Origin: *\r\n
Access-Control-Allow-Methods: POST, GET, OPTIONS\r\n
Access-Control-Allow-Headers: *\r\n
Access-Control-Max-Age: 86400\r\n
Server: Angelic47Server\r\n
Connection: close\r\n
Content-Type: text/html;charset=utf-8\r\n
Content-Length: 40\r\n
\r\n
<h1>Http Server</h1><p>404 Not Found</p>
可以看到返回内容大概是这个样子的:
- 开头第一行，分别为HTTP版本、HTTP响应码、HTTP响应信息，三项使用空格隔开;
- 和请求的报文一样，每行都是一个HTTP头信息，冒号隔开;
- 每行都是以rn结尾，最后再次使用rn表示HTTP头信息的结束, 这和HTTP的请求报文是一致的;
- HTTP头结尾后紧跟着Content-Length长度的数据，这是HTTP返回内容的正文;
值得注意的是，这里多了一个Content-Type和Access-Control-Allow。
其中，Content-Type是返回的内容数据mime类型，这里是text/html，浏览器会将返回的内容作为html进行解析。当然，也可以是application/json，浏览器会将返回的内容作为json看待；也可以是image/jpg，那么浏览器会将返回的内容当作jpg文件看待并直接显示，以此类推……
而Access-Control-Allow相关字样，这里是为了方便浏览器跨域调用API，以至于不会出现跨域问题。如果不希望本页面被跨域访问，则不需要这个字段。
编写代码
HTTP报文格式看完了，接下来该编写Web服务器了呢。
首先我们需要对来自客户端的HTTP请求进行解析处理，将HTTP数据包解析出来。
值得注意的是，客户端可能会多次发送tcp数据包来发送整个HTTP请求，因此我们可能会遇到单次recv无法接收到全部HTTP数据报文的情况。
因此，解析HTTP数据包的时候，需要考虑到这个问题。
而返回给客户端的返回报文就很简单了，我们甚至可以手工拼凑要返回的HTTP报文，直接发送即可。
这样一来，整个思路就清晰明了了。
下面将给出具体的实现代码（HTTP解析部分是闺蜜大人写的ww）。
// Httpd.cpp
#include "pch.h"
#include "Httpd.h"
#include "LogUtil.h"
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
#include <Winsock2.h>
#include <string>
#include "HttpService.h"
// Http默认监听端口
int g_HttpListenPort = 8081;
map<string, HttpService> g_HttpServiceMap;
void HttpRecvFromSocket(SOCKET clientSocket, char* buffer, unsigned int bufferLen, unsigned int& recvLen)
{
recvLen = recv(clientSocket, buffer, bufferLen, 0);
}
void HttpDeleteHttpRequest(HTTPRequest* t) {
if (t->body != NULL)
delete[]t->body;
delete t;
}
void RegisterHttpServieAPI(string name, int(*service)(HttpClient*, HTTPRequest*, HttpUrl*))
{
g_HttpServiceMap.insert(std::pair<string, HttpService>(name, service));
}
void *GetHttpServiceAPI(string name)
{
auto result = g_HttpServiceMap.find(name);
if (result == g_HttpServiceMap.end())
return NULL;
return result->second;
}
map<string, string>* HttpKeyValueParser(string keyvalstr) {
const char* str = keyvalstr.c_str();
map<string, string>* keyValueMap = new map<string, string>;
bool isArg = false;
string key = "";
string val = "";
bool isEscape = false;
short escapeLen = 0;
char escapeCode = 0;
string escapeBuffer = "";
for (int i = 0; i < keyvalstr.length(); i++)
{
char chr = str[i];
if (isEscape)
{
if (chr >= 'A' && chr <= 'F')
escapeCode = (escapeCode << 4) + (chr - 'A' + 10);
else if (chr >= 'a' && chr <= 'f')
escapeCode = (escapeCode << 4) + (chr - 'a' + 10);
else if (chr >= '0' && chr <= '9')
escapeCode = (escapeCode << 4) + (chr - '0');
else
{
escapeBuffer += chr;
escapeLen = 0;
escapeCode = 0;
if (isArg)
val += escapeBuffer;
else
key += escapeBuffer;
escapeBuffer = "";
isEscape = false;
}
escapeBuffer += chr;
escapeLen += 1;
if (escapeLen == 2)
{
if (isArg)
val += escapeCode;
else
key += escapeCode;
escapeLen = 0;
escapeCode = 0;
escapeBuffer = "";
isEscape = false;
}
}
else if (chr == '%')
{
escapeBuffer += '%';
isEscape = true;
}
else if (chr == '+')
{
if (isArg)
val += ' ';
else
key += ' ';
}
else if (chr == '=' && isArg == false)
{
isArg = true;
}
else if (chr == '&' && isArg == true)
{
isArg = false;
keyValueMap->insert(std::pair<string, string>(key, val));
key = "";
val = "";
}
else
{
if (isArg)
val += chr;
else
key += chr;
}
}
if (isEscape)
{
if (isArg)
val += escapeBuffer;
else
key += escapeBuffer;
}
if(key != "")
keyValueMap->insert(std::pair<string, string>(key, val));
return keyValueMap;
}
HttpUrl* HttpUrlParser(string url) {
const char* str = url.c_str();
HttpUrl* httpUrl = new HttpUrl;
bool isArg = false;
for (int i = 0; i < url.length(); i++)
{
if (isArg)
httpUrl->argstring += str[i];
else if (str[i] == '?')
isArg = true;
else
httpUrl->path += str[i];
}
return httpUrl;
}
HTTPRequest* HttpParser(SOCKET clientSocket) {
short state = 0;
string cache = "", mapFirstCache;
unsigned int bodyPointer = 0;
char buffer[1024];
HTTPRequest* ans;
bool if_r = false;
bool if_r_n = false;
ans = new HTTPRequest;
ans->body = NULL;
ans->bodyLen = 0;
ans->method = HTTPMethod::GET;
while (true) {
unsigned int bufferLen;
HttpRecvFromSocket(clientSocket, buffer, 1024, bufferLen);
if (bufferLen == 0)
goto parserEnd;
char temp;
unsigned int pointer = 0;
if (cache == "")
while (buffer[pointer] == ' ')
pointer++;
while (pointer != bufferLen) {
temp = buffer[pointer];
if (state == 6) {
ans->body[bodyPointer] = temp;
bodyPointer++;
pointer++;
if (bodyPointer == ans->bodyLen)
return ans;
continue;
}
else if (temp == '\r') {
if_r = true;
pointer++;
continue;
}
else if (if_r) {
if (temp != '\n')
goto parserEnd;
if_r = false;
if_r_n = true;
}
if (state == 0) {
if (temp == ' ') {
bool ifCorrectStart = false;
HTTPMethod method;
for (int i = 0; i < HTTPMethod::MAX; i++)
if (cache == g_HttpMethod[i]) {
ifCorrectStart = true;
method = (HTTPMethod)i;
break;
}
if (!ifCorrectStart)
goto parserEnd;
ans->method = method;
while (buffer[pointer] == ' ')
pointer++;
cache = "";
state++;
continue;
}
else if (cache.length() == 10)
goto parserEnd;
cache += temp;
pointer++;
}
else if (state == 1) {
if (if_r_n)
goto parserEnd;
if (temp == ' ') {
ans->url = cache;
while (buffer[pointer] == ' ')
pointer++;
cache = "";
state++;
continue;
}
else if (cache.length() == 10240)
goto parserEnd;
cache += temp;
pointer++;
}
else if (state == 2) {
if (if_r_n) {
if_r_n = false;
ans->HTTPVersion = cache;
cache = "";
pointer++;
state++;
continue;
}
if (cache.length() == 10)
goto parserEnd;
cache += temp;
pointer++;
}
else if (state == 3) {
if (if_r_n) {
if_r_n = false;
if (cache == "")
{
if (ans->method == POST)
state = 5;
else if (ans->method == GET || ans->method == OPTIONS)
return ans;
else
goto parserEnd;
}
else
goto parserEnd;
}
if (temp == ':') {
mapFirstCache = cache;
cache = "";
pointer++;
while (buffer[pointer] == ' ')
pointer++;
state++;
continue;
}
if (cache.length() == 50)
goto parserEnd;
cache += temp;
pointer++;
}
else if (state == 4) {
if (if_r_n) {
if_r_n = false;
ans->header.insert(std::pair<string, string>(mapFirstCache, cache));
cache = "";
pointer++;
while (buffer[pointer] == ' ')
pointer++;
state--;
continue;
}
if (cache.length() == 500)
goto parserEnd;
cache += temp;
pointer++;
}
else if (state == 5) {
if (ans->header.find("Content-Length") != ans->header.end()) {
ans->bodyLen = atoi(ans->header.find("Content-Length")->second.c_str());
if (ans->bodyLen == 0)
return ans;
else if (ans->bodyLen > 500000000)
goto parserEnd;
ans->body = new char[ans->bodyLen];
if (ans->body == NULL)
goto parserEnd;
state = 6;
cache = " "; // 避免中间断开后下一段开头为‘ ’
}
else
goto parserEnd;
}
}
}
parserEnd:
HttpDeleteHttpRequest(ans);
return NULL;
}
void HttpHandleClient(HttpClient *client)
{
HTTPRequest *request = HttpParser(client->socket);
if (request == NULL)
{
LOGI("WebAPI", "%s:%d 请求无效或意外断开连接", client->ClientIPAddress, client->ClientPort);
closesocket(client->socket);
delete client;
return;
}
HttpUrl* httpUrl = HttpUrlParser(request->url);
int resultcode = 0;
int (*httpService)(HttpClient*, HTTPRequest*, HttpUrl*) = (HttpService)GetHttpServiceAPI(httpUrl->path);
if (httpService == NULL)
{
resultcode = 404;
string sendbyte = "HTTP/1.1 404 Not Found\r\nAccess-Control-Allow-Origin: *\r\nAccess-Control-Allow-Methods: POST, GET, OPTIONS\r\nAccess-Control-Allow-Headers: *\r\nAccess-Control-Max-Age: 86400\r\nServer: Angelic47Server\r\nConnection: close\r\nContent-Type: text/html;charset=utf-8\r\nContent-Length: 40\r\n\r\n<h1>Http Server</h1><p>404 Not Found</p>";
send(client->socket, sendbyte.c_str(), sendbyte.size(), 0);
}
else if (request->method == OPTIONS)
{
resultcode = 204;
string sendbyte = "HTTP/1.1 204 No Content\r\nAccess-Control-Allow-Origin: *\r\nAccess-Control-Allow-Methods: POST, GET, OPTIONS\r\nAccess-Control-Allow-Headers: *\r\nAccess-Control-Max-Age: 86400\r\nServer: Angelic47Server\r\nConnection: close\r\nContent-Length: 0\r\n\r\n";
send(client->socket, sendbyte.c_str(), sendbyte.size(), 0);
}
else
{
resultcode = httpService(client, request, httpUrl);
}
LOGI("WebAPI", "%s:%d [%s] %s - %d", client->ClientIPAddress, client->ClientPort, (request->method == GET ? "GET" : (request->method == POST ? "POST" : "OPTIONS")), request->url.c_str(), resultcode);
closesocket(client->socket);
delete httpUrl;
HttpDeleteHttpRequest(request);
delete client;
}
void HttpdSetupServer()
{
LOGI("WebAPI", "正在启动WebAPI服务器");
startRegisterHttpAPI();
WSADATA wsaData;
SOCKET sListen, sAccept;
struct sockaddr_in ser, cli; //服务器和客户的地址
if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0)
{
LOGE("WebAPI", "WSA服务初始化失败, 请检查系统资源是否耗尽");
return;
}
sListen = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (sListen == INVALID_SOCKET)
{
LOGE("WebAPI", "socket链接创建失败: 错误 %d, 请检查系统资源是否耗尽", WSAGetLastError());
return;
}
//以下初始化服务器端地址
ser.sin_family = AF_INET; //使用 IP 地址族
ser.sin_port = htons(g_HttpListenPort); //主机序端口号转换为网络字节序端口号
ser.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //主机序 IP 地址转换为网络字节序主机地址
//使用系统指定的 IP 地址 INADDR_ANY
if (bind(sListen, (LPSOCKADDR)&ser, sizeof(ser)) == SOCKET_ERROR) //套接定与地址的绑定
{
LOGE("WebAPI", "无法绑定端口号%d: 错误 %d , 请检查端口是否已被占用", g_HttpListenPort, WSAGetLastError());
return;
}
if (listen(sListen, 5) == SOCKET_ERROR) //进入监听状态
{
LOGE("WebAPI", "无法在%d端口上建立Http监听: 错误 %d , 请检查是否有足够的权限", g_HttpListenPort, WSAGetLastError());
return;
}
LOGI("WebAPI", "Http服务启动成功, 监听于端口 %d", g_HttpListenPort);
int iLen = sizeof(cli); //初始化客户端地址长度参数
while (1) //进入循环等待客户的连接请求
{
sAccept = accept(sListen, (struct sockaddr*) & cli, &iLen);
if (sAccept == INVALID_SOCKET)
{
LOGE("WebAPI", "Http服务监听异常, 错误: %d", WSAGetLastError());
LOGE("WebAPI", "Http服务已崩溃");
return;
}
HttpClient* client = new HttpClient;
strcpy_s(client->ClientIPAddress, inet_ntoa(cli.sin_addr));
client->ClientPort = ntohs(cli.sin_port);
client->socket = sAccept;
CreateThread(NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)HttpHandleClient, client, 0, NULL);
}
}
#pragma once
// Httpd.h
#include "pch.h"
#include <iostream>
#include <map>
#include <Winsock2.h>
#include "HttpService.h"
using std::string;
using std::map;
enum HTTPMethod {
GET = 0,
POST = 1,
OPTIONS = 2,
MAX = 3,
};
struct HTTPRequest {
HTTPMethod method;
string url;
string HTTPVersion;
map<string, string> header;
char* body;
unsigned int bodyLen;
};
struct HttpClient {
char ClientIPAddress[46];
int ClientPort;
SOCKET socket;
};
struct HttpUrl {
string path;
string argstring;
};
const string g_HttpMethod[3] = { "GET","POST","OPTIONS" };
extern int g_HttpListenPort;
extern map<string, HttpService> g_HttpServiceMap;
// Http服务初始化，调用这个函数启动Http服务器
void HttpdSetupServer();
// 将客户端请求的URL中的路径和argstring分离，返回一个HTTPUrl结构体，用后需要delete
HttpUrl* HttpUrlParser(string url);
// 用于解析键值对字符串，返回一个map对象，用后需要delete
map<string, string>* HttpKeyValueParser(string keyvalstr);
// 注册Http请求API，用法参考HttpService.h
void RegisterHttpServieAPI(string name, int(*service)(HttpClient*, HTTPRequest*, HttpUrl*));
// 根据路径名获取Http请求API
void* GetHttpServiceAPI(string name);
// HttpService.cpp
#include "pch.h"
#include "Httpd.h"
#include <stdio.h>
int IndexService(HttpClient* client, HTTPRequest* request, HttpUrl* url)
{
string sendbyte = "HTTP/1.1 200 OK\r\nAccess-Control-Allow-Origin: *\r\nAccess-Control-Allow-Methods: POST, GET, OPTIONS\r\nAccess-Control-Allow-Headers: *\r\nAccess-Control-Max-Age: 86400\r\nServer: Angelic47Server\r\nConnection: close\r\nContent-Type: text/html;charset=utf-8\r\nContent-Length: 39\r\n\r\n<h1>Http Server</h1><p>Hello World!</p>";
send(client->socket, sendbyte.c_str(), sendbyte.size(), 0);
return 200;
}
void startRegisterHttpAPI()
{
RegisterHttpServieAPI("/", IndexService);
}
#pragma once
// HttpService.cpp
// Http服务相关实现
#include "pch.h"
#include "Httpd.h"
#define HttpService int(*)(HttpClient*, HTTPRequest*, HttpUrl*)
// 初始化API注册，在HTTP服务器启动的时候会调用
void startRegisterHttpAPI();
最终效果
最终执行效果如图:
整个HTTP从发起到响应仅用36ms，效率已经非常高了。
中间的36ms是操作系统创建线程所消耗的时间，感兴趣的话可以试试把这段代码优化成线程池，估计性能会更好吧w
不过作为一个简单的API服务器使用已经完全满足需求了呢!
学习了~ 正巧考完想学一下 C++，Mark 一下
btw，大佬可以更新一下主题的 2333
Eltrac 2019-12-01 14:16
|´・ω・) ノHTTP解析写的比较急而且我不太熟这个，，，基本是小47边和我说我边写的，代码整洁度和功能分块方面完全没有优化呢，，，希望下次再出现在项目中的时候能更好的帮上忙w
海琴 2019-11-16 02:36
qwq已经很可以啦……都是闺蜜(老婆)大人了你还这样呀x
Angelic47 2019-11-16 02:43