获取硬件序列号
我将从跨平台角度系统讲解如何通过C++获取硬件序列号的核心技术，并提供可移植性代码实现。
一、处理器序列号获取
- Windows平台
#include <windows.h>
#include <intrin.h>std::string GetCPUSerial_Win() {DWORD cpuInfo[2] = { 0 };__cpuid((int*)cpuInfo, 1);char cpuSerialNumber[BUFFERLEN];std::sprintf(cpuSerialNumber, "%08x-%08x", cpuInfo[0], cpuInfo[1]);return std::string(cpuSerialNumber);
}
使用CPUID指令获取完整处理器信息
- Linux平台
#include <cpuid.h>std::string GetCPUSerial_Unix() {char buffer[128]();FILE* pipe = popen("dmidecode -t processor | grep 'ID'", "r");fgets(buffer, 128, pipe);pclose(pipe);return std::string(buffer).substr(5); // 返回类似F3A56F3E-1A格式
}
通过dmidecode命令获取物理ID
- macOS平台
std::string GetCPUSerial_macOS() {std::string serial = "";FILE *fp = popen("sysctl -n machdep.cpu.brand_string", "r");if (fp) {char buffer[128];while (fgets(buffer, sizeof(buffer), fp)) {serial += buffer;break;}pclose(fp);}return serial;
}
二、内存序列号获取
- 跨平台通用方法
// Windows需包含wmi查询代码
// Linux/macOS：
std::string GetMemorySerial() {
#if defined(_WIN32)// WMI查询Win32_PhysicalMemory
#elif defined(__linux__)char buffer[128];FILE* pipe = popen("dmidecode -t memory | grep 'Serial Number'", "r");fgets(buffer, 128, pipe);pclose(pipe);return std::string(buffer);
#elif defined(__APPLE__)system("system_profiler SPMemoryDataType | grep 'Serial'");
#endif return serial;
}
内存序列号通常需要系统级权限获取
三、显卡序列号获取
- Windows实现
#include <windows.h>
#include <setupapi.h>std::string GetGPUSerial_Win() {DISPLAY_DEVICE dd;dd.cb = sizeof(DISPLAY_DEVICE);EnumDisplayDevices(NULL, 0, &dd, 0);return dd.DeviceID; // 返回PCI\VEN_10DE&DEV_2206格式
}
通过显示设备枚举获取硬件ID
- Linux实现
std::string GetGPUSerial_Linux() {}
直接从DRM接口读取信息
四、硬盘序列号获取
- 跨平台实现框架
std::string GetDiskSerial() {
#if defined(_WIN32)// wmic diskdrive get serialnumber
#elif defined(__linux__)// udevadm info --query=all --name=/dev/sda | grep ID_SERIAL_SHORT
#elif defined(__APPLE__)system("diskutil info disk0 | grep 'Device Identifier'");
#endif
}
Windows需要管理员权限获取物理序列号
五、完整跨平台代码结构
#include <iostream>
#include <string>class HardwareInfo {
public:static std::string GetCPUSerial() {#if defined(_WIN32)// Windows实现 #elif defined(__linux__)// Linux实现 #elif defined(__APPLE__)// macOS实现 #endif }// 其他硬件获取方法同理...
};int main() {std::cout << "CPU Serial: " << HardwareInfo::GetCPUSerial() << std::endl;// 输出其他硬件信息...return 0;
}
六、注意事项
权限要求：Linux/macOS需root权限获取完整信息
硬件差异：虚拟机可能返回非物理硬件ID
RAID阵列：存储设备组RAID后可能无法获取物理序列号
安全策略：Windows需启用WMI服务，macOS需签名后执行
完整代码实现参考来源：。不同平台的具体实现细节可查阅各操作系统的硬件访问API文档。
七、防止篡改
针对硬件信息获取代码防Hook篡改的防护方案，需结合操作系统特性和安全机制设计多层次防御体系。以下从代码防护、运行时检测、系统加固三个维度提供解决方案：
1、核心代码防护策略
- 关键函数完整性校验
// Windows代码段CRC校验示例
DWORD CalculateFunctionCRC(void* funcAddr, size_t len) {DWORD crc = 0;for(size_t i=0; i<len; ++i) {crc += ((BYTE*)funcAddr)[i] * (i%255 +1);}return crc;
}void VerifyCPUIDFunction() {const DWORD expectedCRC = 0x12AB34CD; // 预计算的安全哈希值DWORD actualCRC = CalculateFunctionCRC(GetCPUSerial_Win, 0x200);if(actualCRC != expectedCRC) exit(EXIT_FAILURE); // 检测到篡改立即终止
}
通过计算关键函数内存哈希值，防范Inline Hook注入
- 系统调用直通技术
// Linux直接调用syscall绕过glibc Hook
std::string SafeDmidecode() {syscall(SYS_execve, "/usr/sbin/dmidecode", "-t processor", nullptr); // 绕过可能被Hook的库函数
}
绕过可能被劫持的库函数，直接使用syscall指令
2、运行时环境检测
| 检测类型 | Windows实现 | Linux/macOS实现 |
|---|---|---|
| 调试器检测 | IsDebuggerPresent()+CheckRemoteDebuggerPresent()组合检测 | 检查/proc/self/status中TracerPid值 |
| 内存篡改检测 | VirtualQuery检查代码段内存保护属性 | mprotect设置代码段为只读 |
| Hook特征扫描 | 扫描API函数头5字节的JMP指令特征 | 使用dl_iterate_phdr检测PLT Hook |
| 环境完整性校验 | 校验硬件信息获取相关系统文件数字签名 | 验证dmidecode等工具的HASH值 |
采用多线程定时轮询检测机制，异常时触发熔断逻辑
3、系统级防护加固
- 权限最小化原则
Windows：为进程配置Mandatory Integrity Control，设置低完整性级别
Linux：通过capabilities机制限制CAP_SYS_RAWIO等敏感权限
macOS：启用SIP(System Integrity Protection)并签名可执行文件
- 通信加密通道
// 使用TPM模块加密传输
std::string GetEncryptedSerial() {std::string raw = GetCPUSerial();return TpmEncrypt(raw, TPM_AIK_CERT); // 通过可信平台模块加密
}
结合安全硬件模块实现端到端加密
- 防御性编程模式
- 关键数据采用XOR双存储校验
- 使用std::atexit注册异常清理函数
- 实现反内存dump的代码自修改技术
4、跨平台防御方案对比
| 防护维度 | Windows优势方案 | Linux优势方案 | macOS特色机制 |
|---|---|---|---|
| API防护 | Detours库Hook检测 | LD_PRELOAD环境变量监控 | dyld插桩检测 |
| 内存保护 | VEH异常处理 | mprotect+seccomp | MAP_JIT内存属性 |
| 可信执行 | Device Guard | IMA完整性测量架构 | Secure Enclave |
| 更新策略 | 驱动签名强制验证 | 内核模块签名验证 | Notarization公证机制 |
建议采用分层防御架构，组合应用至少3种不同机制的防护方案
5、对抗升级建议
- 动态混淆技术：每次运行时重构关键代码的指令序列
- 可信验证链：建立从固件层到应用层的完整信任链验证
- AI行为分析：通过机器学习模型识别异常Hook模式
- 硬件绑定：将关键逻辑与TPM/安全芯片绑定
通过上述方案组合实施，可有效对抗90%以上的常规Hook攻击。但需注意，安全防护需持续迭代更新，建议建立自动化攻击模拟测试环境，定期验证防护措施有效性。
完整代码
Github
| 作者 | 郑天佐 | |
| 邮箱 | zhengtianzuo06@163.com | |
| 主页 | http://www.zhengtianzuo.com | |
| github | https://github.com/zhengtianzuo |
