Программирование систем защиты

эйвон 6 2015 каталог УкраинаЛучшие дешевые проститутки, разместившие на портале свои предложения, порадуют вас изысканным сексом. | Выберите подходящие азартные игры, типо хочешь больших денег то играй в казино х.


 

Реализация защиты на уровне драйверов файловых систем

Драйвер файловой системы обеспечивает пользователям механизм хранения и получения информации, реализуя возможности по созданию, модификации, удалению, разделению файлов и идентификации файлов по их символическим/логическим именам. В дополнение к этим функциям сетевые файловые системы обеспечивают в той или иной степени прозрачность местоположения файлов в сети и мобильность файлов. Файловые системы бывают разных типов, например: локальные файловые системы (FASTFAT, NTFS); сетевые и распределенные файловые системы (редиректор + сервер); псевдофайловые системы, предоставляющие пользователю интерфейс, подобный интерфейсу файловых систем, но реализующие особую функциональность, отличную от традиционных задач хранения и предоставления данных с диска, к ним относятся файловые системы, реализующие механизм межпроцессной коммуникации (NPFS-файловая система именованных каналов и MSFS-файловая система почтовых ящиков).
В принципе, ОС Windows NT предоставляет стандартный механизм для перехвата всех запросов ввода/вывода к драйверу файловой системы - это описанный выше механизм использования драйверов - фильтров. Для реализации этого механизма можно воспользоваться книгой автора Rajeev Negar «Windows NT File System Internals: A Developer's Guide», которая посвящена разработке драйверов файловых систем, и затрагивает вопрос реализации и драйверов-фильтров.
Основным недостатком, мешающим реализации защиты на уровне драйверов файловых систем, в том числе и реализации драйверов-фильтров, является закрытость и недокументированность интерфейса с этими драйверами. Microsoft неохотно поддерживает разработку драйверов файловых систем. В MSDN разработка драйверов файловых систем не документирована. И все же в 1997 году Microsoft выпустила документацию WinNT IFS Kit, необходимую для разработки драйверов файловых систем, и содержащую требуемые заголовочные файлы для успешной компиляции драйверов файловых систем с помощью компилятора Microsoft Visual C++, а также примеры простейших файловых систем. Но это средство разработки дорого стоит (1000$). Из-за этого многие запросы к драйверам файловых систем остаются загадкой, и поэтому применение драйверов-фильтров, в данном случае, скорее всего, приведет к некорректной работе стека драйверов.
В дополнение к вышеперечисленным трудностям надо учитывать и то, что многие части сетевых служб (почему-то имея тип драйверов файловых систем) на самом деле не предоставляют интерфейса, характерного драйверам файловых систем, что выясняется из анализа реализуемых ими процедур распределения.
Согласно реестру Windows NT почти все части сетевых служб, исполняющихся в режиме ядра, являются драйверами файловых систем, а именно: встроенный сетевой редиректор frdr.sys) и сервер (srv.sys), файловая система именованных каналов (npfs.sys), файловая система почтовых ящиков (msfs.sys), эмулятор интерфейса NetBIOS
(netbios.sys). Только эмулятор интерфейса WinSock (afd.sys) имеет тип стандартного драйвера. (Все эти вышеперечисленные драйверы являются TDI-клиентами и предоставляют в своей нижней части интерфейс TDI.)
Но далеко не все из этих драйверов действительно реализуют в своей верхней части интерфейс драйвера файловой системы. Например, драйвер srv.sys, который отвечает на запросы, посылаемые редиректором с удаленной машины, и взаимодействует с локальной файловой системой, не нуждается в предоставлении интерфейса файловой системы. Аналогично, драйвер netbios.sys не предоставляет интерфейс файловой системы, так как он является частью эмулятора сетевого интерфейса NetBIOS и взаимодействует с соответствующей DLL для преобразования «родных» функций этого интерфейса, вызываемых приложениями, в TDI-функции для вызова драйверов транспортов. Драйвер netbios.sys имеет только одну процедуру распределения для пакетов всего четырех типов IRP_MJ_CREATE, IRP_MJ_CLOSE, IRP_MJ_DEVICE_ CONTROL, IRP_MJ_CLEANUP, в то время как драйвер файловой системы должен обрабатывать гораздо большее число специфичных для него типов пакетов. Возможно, что это обстоятельство облегчит разработку драйвера-фильтра к нему. Чего нельзя сказать, о драйверах srv.sys и afd.sys, которые регистрируют одну процедуру распределения для всевозможных типов пакетов IRP, поэтому потребуется более детальное исследование того, какие из этих пакетов они действительно обрабатывают, а для каких просто имеют заглушки.
Архитектура Windows NT позволяет инсталлировать собственные драйверы файловых систем, это сделано специально для того, чтобы ОС Windows NT обладала способностью подключения к разнообразным сетям. Поэтому возможна разработка собственного редиректора, который сможет заменить встроенный и реализовывать функции защиты (при этом надо выгрузить встроенный редиректор и сервер).
Если разрабатывается собственный редиректор, который будет единственным в системе, то нужно также разработать и DLL сетевого провайдера (DLL компонента сетевого доступа), позволив тем самым приложениям использовать сетевой интерфейс API Win32 (WNet) для запроса сервисов от этого редиректора. Если редиректор выполняется одновременно со встроенным, то соответствующую ему библиотеку DLL провайдера можно не реализовывать, тогда запросы по интерфейсу API WNet через собственный редиректор не пойдут, а пойдут только запросы по стандартному интерфейсу API ввода/вывода через драйвер mup.sys.
Чтобы зарегистрировать DLL сетевого провайдера для MPR (предоставляющего API WNet), нужно изменить реестр. Порядок, в котором вовлекаются DLL провайдеров, зависит от порядка, в котором перечислены эти провайдеры в реестре. MPR изучает содержимое следующего ключа реестра, чтобы определить какие DLL провайдеров существуют в системе и порядок, в котором они будут вовлекаться:
HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Control\NetworkProvi-der\order.
В этом ключе содержится список имен провайдеров. Каждое имя соответствует некоторому сервису в ключе HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControl-
Set\Services\«HMfl провайдера», который должен создаваться при инсталляции сетевого провайдера.
В книге автора Rajeev Negar «Windows NT File System Internals: A Developer's Guide» описаны функции, которые могут быть реализованы в DLL провайдера. Из них только одна функция, позволяющая пользователям узнать возможности сети, является обязательной.
DLL сетевого провайдера вовлекает сетевой редиректор в обработку запроса, используя управляющие запросы к файловой системе (FSCTL) через функцию DeviceloControl(). Эти запросы передаются менеджером ввода/вывода редиректору в пакете IRP со значением кода основной функции IRP_MJ_FILE_SYSTEM_CONTROL.
Ниже рассматриваются основные отличительные особенности драйверов файловых систем:

  • Первой особенностью драйверов файловых систем является то, что они находятся в вершине стека драйверов, и поэтому гарантированно вызываются в контексте потока, инициировавшего запрос. Эта особенность позволяет драйверам файловых систем манипулировать данными из адресного пространства инициатора запроса, а также осуществлять «быстрый» ввод/вывод (fast I/O), при котором диспетчер ввода/вывода вызывает драйвер файловой системы без использования пакетов запроса IRP, а с помощью определенной функции с параметрами, необходимыми для выполнения запроса драйвером файловой системы.

Учитывать эту особенность (заключающуюся в том, что запрос ввода/вывода должен передаваться драйверу файловой системы в контексте потока - инициатора запроса) необходимо также при разработке драйвера-фильтра, присоединяемого к драйверу файловой системы.

  • Следующая особенность драйвера файловой системы заключается в тесном взаимодействии с подсистемой виртуальной памяти, то есть с менеджером памяти и менеджером кеша. Для иллюстрации этого взаимодействия рассмотрим, упрощенно, «быстрый» запрос на чтение данных от диспетчера ввода/вывода к драйверу файловой системы. По этому запросу драйвер файловой системы вызывает диспетчер кэша, который в свою очередь копирует требуемые данные из системного кэша (если все необходимые данные там присутствуют) в пользовательский буфер. Если же не все требуемые данные присутствуют в кеше, то возникает ошибка страницы, в результате чего вовлекается диспетчер памяти для загрузки в память данных из файла на диске. Для этого он строит пакет запроса ввода/вывода IRP для получения данных с диска и передает этот IRP драйверу файловой системы. В результате данные будут прочитаны с диска в системный кэш, после чего диспетчер кеша скопирует данные из системного кэша в пользовательский буфер.

Файловые системы отвечают за обеспечение поддержки механизма кеширования данных и механизма файлов, проецируемых в память. Подсистема виртуальной памяти зависит от файловой системы, обеспечивающей поддержку страничных файлов, а
Файловая система в свою очередь зависит от подсистемы виртуальной памяти, разме-щющей память, требуемую для выполнения запросов к файловой системе.

  • Кроме описанных выше взаимосвязей с подсистемой виртуальной памяти драйвер файловой системы очень тесно (в отличие, например, от драйвера физического устройства) взаимодействует с менеджером ввода/вывода и менеджером объектов, так как каждая файловая система в Windows NT отвечает за реализацию своей части системного пространства имен. При открытии файла диспетчер ввода/вывода вызывает диспетчер объектов, который просматривает свое пространство имен, до тех пор, пока не попадает в объект-устройство. После чего разрешением оставшейся части имени файла занимается соответствующий драйвер файловой системы в тесной взаимосвязи с менеджером ввода/вывода.

Несмотря на желание разработчиков ОС Windows NT поддерживать четкое разграничение между файловой системой и остальной частью ОС, постепенно эта граница размывалась, и все более и более скрытая функциональность проникала в систему, есное взаимодействие драйвера файловой системы с различными компонентами исполнительной системы: менеджеров ввода/вывода, менеджером объектов, менеджером памяти и менеджером кэша, естественно, отражается на сложности разработки обственного драйвера файловой системы.
Примером реализации фильтра к драйверам файловой системы может служить рограмма FileMon, разработанная Mark Russinovich и Bruce Cogswell.

 
Назад Начало Вперед