DXInject-UC

November 7, 2025 · View on GitHub

DXInject-UC 是一个基于 DirectX 11 的 GPU 载荷传输与解码样例，演示如何借助显卡共享缓冲区、计算着色器和跨进程同步原语，实现“显卡协助的进程空洞化”（GPU-assisted process hollowing）。项目由 Injector（负责编码/上传 Shellcode）与 Target（负责从显卡解码并执行 Shellcode）两个可执行文件构成，配合共享内存与事件进行通信。

⚠️ 仅限研究用途：本仓库用于学习 GPU 资源共享、同步与安全研究，请勿在未授权环境中运行。

功能亮点

显存载荷传输：Injector 通过 ID3D11Buffer 创建共享缓冲区，并将编码后的载荷上传至 GPU（Injector/GPUPayloadTransport.cpp）。
计算着色器解码：Target 使用 Shaders/DecodePayload.hlsl 计算着色器在 GPU 侧快速解码，再回读到 CPU。
跨进程同步：双方通过具名事件和共享内存（Common/SharedStructures.h）交换 DXGI 共享句柄、载荷大小以及编码密钥。
动态 Shellcode 修补与执行：Target 在执行前动态解析 MessageBoxA / ExitThread 地址并写入解码后的 Shellcode（Target/Executor.cpp）。

目录结构

目录/文件	说明
`DXInject.sln`	Visual Studio 解决方案，包含 Injector 与 Target 工程
`Common/SharedStructures.h`	跨进程共用的同步对象名称、共享结构体定义
`Injector/`	注入端：GPU 载荷编码、事件创建、目标进程管理
`Target/`	目标端：窗口壳、GPU 解码器与 Shellcode 执行器
`Shaders/DecodePayload.*`	负责解码的 HLSL 计算着色器与已编译 `.cso`

技术栈

C++17 / Win32 API / Visual Studio 2019+
Direct3D 11（设备、资源共享、计算着色器）
DXGI 共享句柄、Keyed Mutex 同步
HLSL 计算着色器 (cs_5_0)

构建要求

Windows 10/11 x64，启用 GPU 驱动并支持 Direct3D 11。
Visual Studio 2019 或 2022（带 Desktop development with C++ workload）。
Windows 10 SDK（含 fxc.exe 或安装最新版 dxc.exe 用于编译着色器）。
将 Target.exe 与 Injector.exe 置于同一目录，或调整 Injector/Main.cpp 中的路径逻辑。

快速开始

获取源码：git clone 仓库并同步子模块（如有）。

编译着色器（推荐放在 Shaders 目录执行）：

fxc /nologo /T cs_5_0 /E DecodePayloadCS /Fo DecodePayload.cso DecodePayload.hlsl

或

dxc -T cs_6_0 -E DecodePayloadCS -Fo DecodePayload.cso DecodePayload.hlsl

打开解决方案：使用 Visual Studio 打开 DXInject.sln，选择 x64 配置并分别构建 Injector、Target。
部署：确保 Target.exe、Injector.exe 以及 Shaders/DecodePayload.cso 位于 VS 生成的输出目录（默认 x64/Debug 或 x64/Release）。
运行 Demo：
- 手动启动 Target.exe，或让 Injector 创建目标进程（默认从当前目录查找 Target.exe）。
- 执行 Injector.exe，观察控制台输出及目标窗口弹出的消息框。

工作流程概览

Shellcode
   │（编码 + 加密，CPU）
   ▼
Injector.exe ──共享句柄/元数据──► Shared Memory + Events
   │                                     ▲
   │（共享 ID3D11Buffer）                │
   └─────────────────────────────────────┘
Target.exe ──GPU Decode (Compute Shader)─► CPU Payload ──► Executor (CreateThread)

Injector 将 Shellcode 打包为 uint32_t 数组并施加位置相关的异或与旋转混淆。
通过 ID3D11Buffer + IDXGIResource::GetSharedHandle 获取可跨进程共享的句柄，并写入共享内存。
Target 读取句柄、payload 大小与密钥，使自身设备打开同一块显存，随后绑定 DecodePayloadCS 计算着色器执行逆向运算。
解码数据被复制到 staging buffer，再映射回系统内存交由 Executor 分配 RWX 内存并运行。
双方通过 Local\GPUInject_* 事件实现 Payload 准备、解码完成与执行完成的握手。

核心模块

GPUPayloadTransport（Injector/GPUPayloadTransport.*）：负责初始化 D3D11 设备、编码 Shellcode 并创建带共享句柄的结构化缓冲区。
ProcessManager（Injector/ProcessManager.*）：负责创建挂起的目标进程、写入共享内存并恢复主线程。
GPULoader（Target/GPULoader.*）：在目标进程中打开共享缓冲区，配置 SRV/UAV、常量缓冲，调度计算着色器并将结果复制回 CPU。
Executor（Target/Executor.*）：将解码结果修补 API 地址后写入 RWX 内存，并创建线程执行。
Shellcode（Injector/Shellcode.h）：示例载荷，展示地址修补方式以及成功后的弹窗字符串。

同步原语与数据结构

名称	类型	作用
`Local\GPUInject_PayloadReady`	事件	`Injector` 上传完成后置位，提示 `Target` 可以读取共享数据
`Local\GPUInject_DecodeComplete`	事件	`Target` 解码完毕后通知 `Injector`
`Local\GPUInject_ExecutionComplete`	事件	Shellcode 执行结束通知 `Injector`
`SharedGPUData`	共享内存结构	保存共享缓冲区句柄、载荷大小和编码密钥

常见问题 / 限制

仅支持 Windows + D3D11：若 GPU/驱动不满足 D3D11 要求，D3D11CreateDevice 会失败。
未实现完整错误处理：代码以 PoC 为主，真实场景需补充异常路径、日志与安全检查。
Shellcode 示例较简单：目前只演示 MessageBoxA，需要自行替换更复杂的载荷。
未对显卡同步进行健壮封装：高并发或不同权限级别的进程可能需要 Keyed Mutex 更严谨的 acquire/release。

研究/法律声明

本项目仅用于学习 GPU 资源共享、跨进程同步与安全研究技巧。请遵守当地法律法规，在授权的、可控的环境中运行和测试；作者与维护者不对任何滥用行为负责。