运行时修改内存段权限：如何获取页面基址而非函数地址调整权限？

你说得对，内存权限是按页来管理的，不是针对单个函数地址，所以必须先找到函数所在内存页的基地址，才能调整权限。我给你一步步拆解怎么做：

第一步：获取系统内存页大小 #

不同系统的页大小可能不一样（大多是4KB，但也有大页场景），所以首先要拿到当前系统的页大小：

• Windows下用GetSystemInfo函数获取
• Linux下用sysconf(_SC_PAGESIZE)获取

第二步：计算函数所在页的基地址 #

把函数地址和「页大小-1」的取反值做按位与操作，就能把地址对齐到页的起始位置。举个例子：

Windows 代码片段 #

SYSTEM_INFO sysInfo;
GetSystemInfo(&sysInfo);
DWORD pageSize = sysInfo.dwPageSize;
// 把函数地址转成字节指针
PBYTE funcAddr = reinterpret_cast<PBYTE>(&encrypt_function);
// 计算页基地址：对齐到页起始
PBYTE pageBase = reinterpret_cast<PBYTE>(reinterpret_cast<ULONG_PTR>(funcAddr) & ~(pageSize - 1));

Linux 代码片段 #

long pageSize = sysconf(_SC_PAGESIZE);
uint8_t* funcAddr = reinterpret_cast<uint8_t*>(&encrypt_function);
uint8_t* pageBase = reinterpret_cast<uint8_t*>(reinterpret_cast<uintptr_t>(funcAddr) & ~(pageSize - 1));

第三步：修改内存页权限并修改代码 #

拿到页基地址后，就可以调用系统API修改权限，完成代码修改后再恢复权限：

Windows 完整示例 #

#include <windows.h>
#include <iostream>

void encrypt_function() {
    std::cout << "Original function\n";
}

int main() {
    SYSTEM_INFO sysInfo;
    GetSystemInfo(&sysInfo);
    DWORD pageSize = sysInfo.dwPageSize;
    PBYTE funcAddr = reinterpret_cast<PBYTE>(&encrypt_function);
    PBYTE pageBase = reinterpret_cast<PBYTE>(reinterpret_cast<ULONG_PTR>(funcAddr) & ~(pageSize - 1));

    DWORD oldProtect;
    // 先把页权限改成可读可写，方便修改代码
    if (!VirtualProtect(pageBase, pageSize, PAGE_READWRITE, &oldProtect)) {
        std::cerr << "VirtualProtect 失败，错误码：" << GetLastError() << std::endl;
        return 1;
    }

    // 这里可以修改encrypt_function的代码，比如替换成NOP指令（仅作演示，实际要根据指令集修改）
    *funcAddr = 0x90;
    *(funcAddr + 1) = 0x90;

    // 改回原来的权限（用旧权限比硬编码更稳妥）
    if (!VirtualProtect(pageBase, pageSize, oldProtect, &oldProtect)) {
        std::cerr << "恢复权限失败，错误码：" << GetLastError() << std::endl;
        return 1;
    }

    // 调用修改后的函数
    encrypt_function();

    return 0;
}

Linux 完整示例 #

#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
#include <iostream>

void encrypt_function() {
    std::cout << "Original function\n";
}

int main() {
    long pageSize = sysconf(_SC_PAGESIZE);
    uint8_t* funcAddr = reinterpret_cast<uint8_t*>(&encrypt_function);
    uint8_t* pageBase = reinterpret_cast<uint8_t*>(reinterpret_cast<uintptr_t>(funcAddr) & ~(pageSize - 1));

    // 修改页权限为可读可写
    if (mprotect(pageBase, pageSize, PROT_READ | PROT_WRITE) == -1) {
        perror("mprotect 修改权限失败");
        return 1;
    }

    // 修改函数代码，示例替换为NOP指令
    *funcAddr = 0x90;
    *(funcAddr + 1) = 0x90;

    // 恢复为可读可执行权限
    if (mprotect(pageBase, pageSize, PROT_READ | PROT_EXEC) == -1) {
        perror("mprotect 恢复权限失败");
        return 1;
    }

    encrypt_function();

    return 0;
}

几个要注意的点 #

• 一定要保证修改的指令是完整的，不要截断指令，否则程序会崩溃
• Windows下建议保存原来的权限并恢复，而不是硬编码新权限，避免破坏页上其他内容的权限设置
• Linux下mprotect要求地址必须严格页对齐，不然会直接报错
• 如果系统开启了DEP（数据执行保护），恢复权限时必须设置可执行位，否则修改后的代码无法运行

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Yoram Abargel