驱动开发:内核文件读写系列函数

在应用层下的文件操作只需要调用微软应用层下的API函数及C库标准函数即可,而如果在内核中读写文件则应用层的API显然是无法被使用的,内核层需要使用内核专有API,某些应用层下的API只需要增加Zw开头即可在内核中使用,例如本章要讲解的文件与目录操作相关函数,多数ARK反内核工具都具有对文件的管理功能,实现对文件或目录的基本操作功能也是非常有必要的。

首先无论在内核态还是在用户态,我们调用的文件操作函数其最终都会转换为一个IRP请求,并发送到文件系统驱动上的IRP_MJ_READ派遣函数里面,这个读写流程大体上可分为如下四步;

  • 对于FAT32分区会默认分发到FASTFAT.SYS,而相对于NTFS分区则会分发到NTFS.SYS驱动上。
  • 文件系统驱动经过处理后,就把IRP传给磁盘类驱动的IRP_MJ_READ分发函数处理,当磁盘类驱动处理完毕后,又把IRP传给磁盘小端口驱动。
  • 在磁盘小端口驱动里,无论是读还是写,用的都是IRP_MJ_SCSI这个分发函数。
  • IRP被磁盘小端口驱动处理完之后,就要依靠HAL.DLL进行端口IO,此时数据就真的从硬盘里读取了出来。

创建文件或目录: 实现创建文件或目录,创建文件或目录都可调用ZwCreateFile()这个内核函数来实现,唯一不同的区别在于当用户传入参数中包含有FILE_SYNCHRONOUS_IO_NONALERT属性时则会默认创建文件,而如果包含有FILE_DIRECTORY_FILE属性则默认为创建目录,该函数的微软定义以及备注信息如下所示;

NTSYSAPI NTSTATUS ZwCreateFile(   [out]          PHANDLE            FileHandle,        // 指向HANDLE变量的指针,该变量接收文件的句柄。   [in]           ACCESS_MASK        DesiredAccess,     // 指定一个ACCESS_MASK值,该值确定对对象的请求访问权限。   [in]           POBJECT_ATTRIBUTES ObjectAttributes,  // 指向OBJECT_ATTRIBUTES结构的指针,该结构指定对象名称和其他属性。   [out]          PIO_STATUS_BLOCK   IoStatusBlock,     // 指向IO_STATUS_BLOCK结构的指针,该结构接收最终完成状态和有关所请求操作的其他信息。    [in, optional] PLARGE_INTEGER     AllocationSize,    // 指向LARGE_INTEGER的指针,其中包含创建或覆盖的文件的初始分配大小(以字节为单位)。   [in]           ULONG              FileAttributes,    // 指定一个或多个FILE_ATTRIBUTE_XXX标志,这些标志表示在创建或覆盖文件时要设置的文件属性。   [in]           ULONG              ShareAccess,       // 共享访问的类型,指定为零或以下标志的任意组合。   [in]           ULONG              CreateDisposition, // 指定在文件存在或不存在时要执行的操作。   [in]           ULONG              CreateOptions,     // 指定要在驱动程序创建或打开文件时应用的选项。   [in, optional] PVOID              EaBuffer,          // 对于设备和中间驱动程序,此参数必须是NULL指针。   [in]           ULONG              EaLength           // 对于设备和中间驱动程序,此参数必须为零。 ); 

参数DesiredAccess用于指明对象访问权限的,常用的权限有FILE_READ_DATA读取文件,FILE_WRITE_DATA写入文件,FILE_APPEND_DATA追加文件,FILE_READ_ATTRIBUTES读取文件属性,以及FILE_WRITE_ATTRIBUTES写入文件属性。

参数ObjectAttributes指向了一个OBJECT_ATTRIBUTES指针,通常会通过InitializeObjectAttributes()宏对其进行初始化,当一个例程打开对象时由此结构体指定目标对象的属性。

参数ShareAccess用于指定访问属性,通常属性有FILE_SHARE_READ读取,FILE_SHARE_WRITE写入,FILE_SHARE_DELETE删除。

参数CreateDisposition用于指定在文件存在或不存在时要执行的操作,一般而言我们会指定为FILE_OPEN_IF打开文件,或FILE_OVERWRITE_IF打开文件并覆盖,FILE_SUPERSEDE替换文件。

参数CreateOptions用于指定创建文件或目录,一般FILE_SYNCHRONOUS_IO_NONALERT代表创建文件,参数FILE_DIRECTORY_FILE代表创建目录。

相对于创建文件而言删除文件或目录只需要调用ZwDeleteFile()系列函数即可,此类函数只需要传递一个OBJECT_ATTRIBUTES参数即可,其微软定义如下所示;

NTSYSAPI NTSTATUS ZwDeleteFile(   [in] POBJECT_ATTRIBUTES ObjectAttributes ); 

接下来我们就封装三个函数MyCreateFile()用于创建文件,MyCreateFileFolder()用于创建目录,MyDeleteFileOrFileFolder()用于删除空目录。

// 署名权 // right to sign one's name on a piece of work // PowerBy: LyShark // Email: me@lyshark.com  #include <ntifs.h> #include <ntstrsafe.h>  // 创建文件 BOOLEAN MyCreateFile(UNICODE_STRING ustrFilePath) { 	HANDLE hFile = NULL; 	OBJECT_ATTRIBUTES objectAttributes = { 0 }; 	IO_STATUS_BLOCK iosb = { 0 }; 	NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;  	// 初始化对象属性结构体 FILE_SYNCHRONOUS_IO_NONALERT 	InitializeObjectAttributes(&objectAttributes, &ustrFilePath, OBJ_CASE_INSENSITIVE | OBJ_KERNEL_HANDLE, NULL, NULL);  	// 创建文件 	status = ZwCreateFile(&hFile, GENERIC_READ, &objectAttributes, &iosb, NULL, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, 0, FILE_OPEN_IF, FILE_SYNCHRONOUS_IO_NONALERT, NULL, 0); 	if (!NT_SUCCESS(status)) 	{ 		return FALSE; 	}  	// 关闭句柄 	ZwClose(hFile);  	return TRUE; }  // 创建目录 BOOLEAN MyCreateFileFolder(UNICODE_STRING ustrFileFolderPath) { 	HANDLE hFile = NULL; 	OBJECT_ATTRIBUTES objectAttributes = { 0 }; 	IO_STATUS_BLOCK iosb = { 0 }; 	NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;  	// 初始化对象属性结构体 	InitializeObjectAttributes(&objectAttributes, &ustrFileFolderPath, OBJ_CASE_INSENSITIVE | OBJ_KERNEL_HANDLE, NULL, NULL);  	// 创建目录 FILE_DIRECTORY_FILE 	status = ZwCreateFile(&hFile, GENERIC_READ, &objectAttributes, &iosb, NULL, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, 0, FILE_CREATE, FILE_DIRECTORY_FILE, NULL, 0); 	if (!NT_SUCCESS(status)) 	{ 		return FALSE; 	} 	// 关闭句柄 	ZwClose(hFile);  	return TRUE; }  // 删除文件或是空目录 BOOLEAN MyDeleteFileOrFileFolder(UNICODE_STRING ustrFileName) { 	NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS; 	OBJECT_ATTRIBUTES objectAttributes = { 0 };  	// 初始化属性 	InitializeObjectAttributes(&objectAttributes, &ustrFileName, OBJ_CASE_INSENSITIVE | OBJ_KERNEL_HANDLE, NULL, NULL);  	// 执行删除操作 	status = ZwDeleteFile(&objectAttributes); 	if (!NT_SUCCESS(status)) 	{ 		return FALSE; 	}  	return TRUE; }  VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver) { 	BOOLEAN ref = FALSE;  	// 删除文件 	UNICODE_STRING ustrDeleteFile; 	RtlInitUnicodeString(&ustrDeleteFile, L"\??\C:\LySharkFolder\lyshark.txt"); 	ref = MyDeleteFileOrFileFolder(ustrDeleteFile); 	if (ref != FALSE) 	{ 		DbgPrint("[LyShark] 删除文件成功 n"); 	} 	else 	{ 		DbgPrint("[LyShark] 删除文件失败 n"); 	}  	// 删除空目录 	UNICODE_STRING ustrDeleteFilder; 	RtlInitUnicodeString(&ustrDeleteFilder, L"\??\C:\LySharkFolder"); 	ref = MyDeleteFileOrFileFolder(ustrDeleteFilder); 	if (ref != FALSE) 	{ 		DbgPrint("[LyShark] 删除空目录成功 n"); 	} 	else 	{ 		DbgPrint("[LyShark] 删除空目录失败 n"); 	}  	DbgPrint("驱动卸载 n"); }  NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath) { 	DbgPrint("hello lyshark.com n");  	BOOLEAN ref = FALSE;   	// 创建目录 	UNICODE_STRING ustrDirectory; 	RtlInitUnicodeString(&ustrDirectory, L"\??\C:\LySharkFolder"); 	ref = MyCreateFileFolder(ustrDirectory); 	if (ref != FALSE) 	{ 		DbgPrint("[LyShark] 创建目录成功 n"); 	} 	else 	{ 		DbgPrint("[LyShark] 创建文件失败 n"); 	}  	// 创建文件 	UNICODE_STRING ustrCreateFile; 	RtlInitUnicodeString(&ustrCreateFile, L"\??\C:\LySharkFolder\lyshark.txt"); 	ref = MyCreateFile(ustrCreateFile); 	if (ref != FALSE) 	{ 		DbgPrint("[LyShark] 创建文件成功 n"); 	} 	else 	{ 		DbgPrint("[LyShark] 创建文件失败 n"); 	}  	Driver->DriverUnload = UnDriver; 	return STATUS_SUCCESS; } 

运行如上代码,分别创建LySharkFolder目录,并在其中创建lyshark.txt最终再将其删除,输出效果如下;

驱动开发:内核文件读写系列函数

重命名文件或目录: 在内核中重命名文件或目录核心功能的实现依赖于ZwSetInformationFile()这个内核函数,该函数可用于更改有关文件对象的各种信息,其微软官方定义如下;

NTSYSAPI NTSTATUS ZwSetInformationFile(   [in]  HANDLE                 FileHandle,          // 文件句柄   [out] PIO_STATUS_BLOCK       IoStatusBlock,       // 指向 IO_STATUS_BLOCK 结构的指针   [in]  PVOID                  FileInformation,     // 指向缓冲区的指针,该缓冲区包含要为文件设置的信息。   [in]  ULONG                  Length,              // 缓冲区的大小(以字节为单位)   [in]  FILE_INFORMATION_CLASS FileInformationClass // 为文件设置的类型 ); 

这其中最重要的参数就是FileInformationClass根据该参数的不同则对文件的操作方式也就不同,如果需要重命名文件则此处应使用FileRenameInformation而如果需要修改文件的当前信息则应使用FilePositionInformation创建链接文件则使用FileLinkInformation即可,以重命名为例,首先我们需要定义一个FILE_RENAME_INFORMATION结构并按照要求填充,最后直接使用ZwSetInformationFile()并传入相关信息后即可完成修改,其完整代码流程如下;

// 署名权 // right to sign one's name on a piece of work // PowerBy: LyShark // Email: me@lyshark.com  #include <ntifs.h> #include <ntstrsafe.h>  // 重命名文件或文件夹 BOOLEAN MyRename(UNICODE_STRING ustrSrcFileName, UNICODE_STRING ustrDestFileName) { 	HANDLE hFile = NULL; 	OBJECT_ATTRIBUTES objectAttributes = { 0 }; 	IO_STATUS_BLOCK iosb = { 0 }; 	NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;  	PFILE_RENAME_INFORMATION pRenameInfo = NULL;  	ULONG ulLength = (1024 + sizeof(FILE_RENAME_INFORMATION));  	// 为PFILE_RENAME_INFORMATION结构申请内存 	pRenameInfo = (PFILE_RENAME_INFORMATION)ExAllocatePool(NonPagedPool, ulLength); 	if (NULL == pRenameInfo) 	{ 		return FALSE; 	}  	// 设置重命名信息 	RtlZeroMemory(pRenameInfo, ulLength);  	// 设置文件名长度以及文件名 	pRenameInfo->FileNameLength = ustrDestFileName.Length; 	wcscpy(pRenameInfo->FileName, ustrDestFileName.Buffer); 	pRenameInfo->ReplaceIfExists = 0; 	pRenameInfo->RootDirectory = NULL;  	// 初始化结构 	InitializeObjectAttributes(&objectAttributes, &ustrSrcFileName, OBJ_CASE_INSENSITIVE | OBJ_KERNEL_HANDLE, NULL, NULL);  	// 打开文件 	status = ZwCreateFile(&hFile, SYNCHRONIZE | DELETE, &objectAttributes, &iosb, NULL, 0, FILE_SHARE_READ, FILE_OPEN, FILE_SYNCHRONOUS_IO_NONALERT | FILE_NO_INTERMEDIATE_BUFFERING, NULL, 0); 	if (!NT_SUCCESS(status)) 	{ 		ExFreePool(pRenameInfo); 		return FALSE; 	} 	// 利用ZwSetInformationFile来设置文件信息 	status = ZwSetInformationFile(hFile, &iosb, pRenameInfo, ulLength, FileRenameInformation); 	if (!NT_SUCCESS(status)) 	{ 		ZwClose(hFile); 		ExFreePool(pRenameInfo); 		return FALSE; 	}  	// 释放内存,关闭句柄 	ExFreePool(pRenameInfo); 	ZwClose(hFile);  	return TRUE; }  VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver) { 	DbgPrint("驱动卸载 n"); }  NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath) { 	DbgPrint("hello lyshark.com n");  	// 重命名文件 	UNICODE_STRING ustrOldFile, ustrNewFile; 	RtlInitUnicodeString(&ustrOldFile, L"\??\C:\MyCreateFolder\lyshark.txt"); 	RtlInitUnicodeString(&ustrNewFile, L"\??\C:\MyCreateFolder\hello_lyshark.txt"); 	BOOLEAN ref = MyRename(ustrOldFile, ustrNewFile); 	if (ref == TRUE) 	{ 		DbgPrint("已完成改名 n"); 	}  	Driver->DriverUnload = UnDriver; 	return STATUS_SUCCESS; } 

运行后将会把C:\MyCreateFolder\lyshark.txt目录下的文件改名为hello_lyshark.txt,前提是该目录与该文件必须存在;

驱动开发:内核文件读写系列函数

那么如果你需要将文件设置为只读模式或修改文件的创建日期,那么你就需要看一下微软的定义FILE_BASIC_INFORMATION结构,依次填充此结构体并调用ZwSetInformationFile()即可实现修改,该结构的定义如下所示;

typedef struct _FILE_BASIC_INFORMATION {     LARGE_INTEGER CreationTime;     LARGE_INTEGER LastAccessTime;     LARGE_INTEGER LastWriteTime;     LARGE_INTEGER ChangeTime;     ULONG FileAttributes; } FILE_BASIC_INFORMATION, *PFILE_BASIC_INFORMATION; 

当然如果你要修改日期你还需要自行填充LARGE_INTEGER结构,该结构的微软定义如下所示,分为高位和低位依次填充即可;

#if defined(MIDL_PASS) typedef struct _LARGE_INTEGER { #else // MIDL_PASS typedef union _LARGE_INTEGER {     struct {         ULONG LowPart;         LONG HighPart;     } DUMMYSTRUCTNAME;     struct {         ULONG LowPart;         LONG HighPart;     } u; #endif //MIDL_PASS     LONGLONG QuadPart; } LARGE_INTEGER; 

我们就以修改文件属性为只读模式为例,其核心代码可以被描述为如下样子,相比于改名而言其唯一的变化就是更换了PFILE_BASIC_INFORMATION结构体,其他的基本一致;

HANDLE hFile = NULL; OBJECT_ATTRIBUTES objectAttributes = { 0 }; IO_STATUS_BLOCK iosb = { 0 }; NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;  PFILE_BASIC_INFORMATION pReplaceInfo = NULL;  ULONG ulLength = (1024 + sizeof(FILE_BASIC_INFORMATION));  // 为FILE_POSITION_INFORMATION结构申请内存 pReplaceInfo = (PFILE_BASIC_INFORMATION)ExAllocatePool(NonPagedPool, ulLength); if (NULL == pReplaceInfo) {   return FALSE; }  RtlZeroMemory(pReplaceInfo, ulLength);  // 设置文件基础信息,将文件设置为只读模式 pReplaceInfo->FileAttributes |= FILE_ATTRIBUTE_READONLY; 

读取文件大小: 读取特定文件的所占空间,核心原理是调用了ZwQueryInformationFile()这个内核函数,该函数可以返回有关文件对象的各种信息,参数传递上与ZwSetInformationFile()很相似,其FileInformationClass都需要传入一个文件类型结构,该函数的完整定义如下;

NTSYSAPI NTSTATUS ZwQueryInformationFile(   [in]  HANDLE                 FileHandle,          // 文件句柄。   [out] PIO_STATUS_BLOCK       IoStatusBlock,       // 指向接收最终完成状态和操作相关信息的 IO_STATUS_BLOCK 结构的指针。   [out] PVOID                  FileInformation,     // 指向调用方分配的缓冲区的指针,例程将请求的有关文件对象的信息写入其中。   [in]  ULONG                  Length,              // 长度。   [in]  FILE_INFORMATION_CLASS FileInformationClass // 指定要在 FileInformation 指向的缓冲区中返回的有关文件的信息类型。 ); 

本例中我们需要读入文件的所占字节数,那么FileInformation字段就需要传入FileStandardInformation来获取文件的基本信息,获取到的信息会被存储到FILE_STANDARD_INFORMATION结构内,用户只需要解析该结构体fsi.EndOfFile.QuadPart即可得到文件长度,其完整代码如下所示;

// 署名权 // right to sign one's name on a piece of work // PowerBy: LyShark // Email: me@lyshark.com  #include <ntifs.h> #include <ntstrsafe.h>  // 获取文件大小 ULONG64 MyGetFileSize(UNICODE_STRING ustrFileName) { 	HANDLE hFile = NULL; 	OBJECT_ATTRIBUTES objectAttributes = { 0 }; 	IO_STATUS_BLOCK iosb = { 0 }; 	NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS; 	FILE_STANDARD_INFORMATION fsi = { 0 };  	// 初始化结构 	InitializeObjectAttributes(&objectAttributes, &ustrFileName, OBJ_CASE_INSENSITIVE | OBJ_KERNEL_HANDLE, NULL, NULL);  	// 打开文件 	status = ZwCreateFile(&hFile, GENERIC_READ, &objectAttributes, &iosb, NULL, 0, FILE_SHARE_READ, FILE_OPEN, FILE_SYNCHRONOUS_IO_NONALERT, NULL, 0); 	if (!NT_SUCCESS(status)) 	{ 		return 0; 	}  	// 获取文件大小信息 	status = ZwQueryInformationFile(hFile, &iosb, &fsi, sizeof(FILE_STANDARD_INFORMATION), FileStandardInformation); 	if (!NT_SUCCESS(status)) 	{ 		ZwClose(hFile); 		return 0; 	}  	return fsi.EndOfFile.QuadPart; }  VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver) { 	DbgPrint("驱动卸载 n"); }  NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath) { 	DbgPrint("hello lyshark.com n");  	// 获取文件大小 	UNICODE_STRING ustrFileSize; 	RtlInitUnicodeString(&ustrFileSize, L"\??\C:\lyshark.exe"); 	ULONG64 ullFileSize = MyGetFileSize(ustrFileSize); 	DbgPrint("获取文件大小: %I64d Bytes n", ullFileSize);  	Driver->DriverUnload = UnDriver; 	return STATUS_SUCCESS; } 

编译并运行如上程序,即可读取到C盘下的lyshark.exe程序的大小字节数,如下图所示;

驱动开发:内核文件读写系列函数

内核文件读写: 内核读取文件可以使用ZwReadFile(),内核写入文件则可使用ZwWriteFile(),这两个函数的参数传递基本上一致,如下是读写两个函数的对比参数。

NTSYSAPI NTSTATUS ZwReadFile(   [in]           HANDLE           FileHandle,      // 文件对象的句柄。   [in, optional] HANDLE           Event,           // (可选)事件对象的句柄,在读取操作完成后设置为信号状态。   [in, optional] PIO_APC_ROUTINE  ApcRoutine,      // 此参数为保留参数。   [in, optional] PVOID            ApcContext,      // 此参数为保留参数。   [out]          PIO_STATUS_BLOCK IoStatusBlock,   // 接收实际从文件读取的字节数。   [out]          PVOID            Buffer,          // 指向调用方分配的缓冲区的指针,该缓冲区接收从文件读取的数据。   [in]           ULONG            Length,          // 缓冲区指向的缓冲区的大小(以字节为单位)。   [in, optional] PLARGE_INTEGER   ByteOffset,      // 指定将开始读取操作的文件中的起始字节偏移量。   [in, optional] PULONG           Key );  NTSYSAPI NTSTATUS ZwWriteFile(   [in]           HANDLE           FileHandle,   [in, optional] HANDLE           Event,   [in, optional] PIO_APC_ROUTINE  ApcRoutine,   [in, optional] PVOID            ApcContext,   [out]          PIO_STATUS_BLOCK IoStatusBlock,   [in]           PVOID            Buffer,   [in]           ULONG            Length,   [in, optional] PLARGE_INTEGER   ByteOffset,   [in, optional] PULONG           Key ); 

读取文件的代码如下所示,分配非分页pBuffer内存,然后调用MyReadFile()函数,将数据读入到pBuffer并输出,完整代码如下所示;

// 署名权 // right to sign one's name on a piece of work // PowerBy: LyShark // Email: me@lyshark.com  #include <ntifs.h> #include <ntstrsafe.h>  // 读取文件数据 BOOLEAN MyReadFile(UNICODE_STRING ustrFileName, LARGE_INTEGER liOffset, PUCHAR pReadData, PULONG pulReadDataSize) { 	HANDLE hFile = NULL; 	IO_STATUS_BLOCK iosb = { 0 }; 	OBJECT_ATTRIBUTES objectAttributes = { 0 }; 	NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;  	// 初始化结构 	InitializeObjectAttributes(&objectAttributes, &ustrFileName, OBJ_CASE_INSENSITIVE | OBJ_KERNEL_HANDLE, NULL, NULL);  	// 打开文件 	status = ZwCreateFile(&hFile, GENERIC_READ, &objectAttributes, &iosb, NULL,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE, FILE_OPEN,FILE_NON_DIRECTORY_FILE | FILE_SYNCHRONOUS_IO_NONALERT, NULL, 0); 	if (!NT_SUCCESS(status)) 	{ 		return FALSE; 	}  	// 初始化 	RtlZeroMemory(&iosb, sizeof(iosb));  	// 读入文件 	status = ZwReadFile(hFile, NULL, NULL, NULL, &iosb, pReadData, *pulReadDataSize, &liOffset, NULL); 	if (!NT_SUCCESS(status)) 	{ 		*pulReadDataSize = iosb.Information; 		ZwClose(hFile); 		return FALSE; 	}  	// 获取实际读取的数据 	*pulReadDataSize = iosb.Information;  	// 关闭句柄 	ZwClose(hFile);  	return TRUE; }  VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver) { 	DbgPrint("驱动卸载 n"); }  NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath) { 	DbgPrint("hello lyshark.com n");  	UNICODE_STRING ustrScrFile; 	ULONG ulBufferSize = 40960; 	LARGE_INTEGER liOffset = { 0 };   	// 初始化需要读取的文件名 	RtlInitUnicodeString(&ustrScrFile, L"\??\C:\lyshark.exe");  	// 分配非分页内存 	PUCHAR pBuffer = ExAllocatePool(NonPagedPool, ulBufferSize);  	// 读取文件 	MyReadFile(ustrScrFile, liOffset, pBuffer, &ulBufferSize);  	// 输出文件前16个字节 	for (size_t i = 0; i < 16; i++) 	{ 		DbgPrint("%02X n", pBuffer[i]); 	}  	Driver->DriverUnload = UnDriver; 	return STATUS_SUCCESS; } 

编译并运行这段代码,并循环输出lyshark.exe文件的头16个字节的数据,效果图如下所示;

驱动开发:内核文件读写系列函数

文件写入MyWriteFile()与读取类似,如下通过运用文件读写实现了文件拷贝功能,实现完整代码如下所示;

// 署名权 // right to sign one's name on a piece of work // PowerBy: LyShark // Email: me@lyshark.com  #include <ntifs.h> #include <ntstrsafe.h>  // 读取文件数据 BOOLEAN MyReadFile(UNICODE_STRING ustrFileName, LARGE_INTEGER liOffset, PUCHAR pReadData, PULONG pulReadDataSize) { 	HANDLE hFile = NULL; 	IO_STATUS_BLOCK iosb = { 0 }; 	OBJECT_ATTRIBUTES objectAttributes = { 0 }; 	NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;  	// 初始化结构 	InitializeObjectAttributes(&objectAttributes, &ustrFileName, OBJ_CASE_INSENSITIVE | OBJ_KERNEL_HANDLE, NULL, NULL);  	// 打开文件 	status = ZwCreateFile(&hFile, GENERIC_READ, &objectAttributes, &iosb, NULL,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE, FILE_OPEN,FILE_NON_DIRECTORY_FILE | FILE_SYNCHRONOUS_IO_NONALERT, NULL, 0); 	if (!NT_SUCCESS(status)) 	{ 		return FALSE; 	}  	// 初始化 	RtlZeroMemory(&iosb, sizeof(iosb));  	// 读入文件 	status = ZwReadFile(hFile, NULL, NULL, NULL, &iosb, pReadData, *pulReadDataSize, &liOffset, NULL); 	if (!NT_SUCCESS(status)) 	{ 		*pulReadDataSize = iosb.Information; 		ZwClose(hFile); 		return FALSE; 	}  	// 获取实际读取的数据 	*pulReadDataSize = iosb.Information;  	// 关闭句柄 	ZwClose(hFile);  	return TRUE; }  // 向文件写入数据 BOOLEAN MyWriteFile(UNICODE_STRING ustrFileName, LARGE_INTEGER liOffset, PUCHAR pWriteData, PULONG pulWriteDataSize) { 	HANDLE hFile = NULL; 	IO_STATUS_BLOCK iosb = { 0 }; 	OBJECT_ATTRIBUTES objectAttributes = { 0 }; 	NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;  	// 初始化结构 	InitializeObjectAttributes(&objectAttributes, &ustrFileName, OBJ_CASE_INSENSITIVE | OBJ_KERNEL_HANDLE, NULL, NULL);  	// 打开文件 	status = ZwCreateFile(&hFile, GENERIC_WRITE, &objectAttributes, &iosb, NULL, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE, FILE_OPEN_IF, FILE_NON_DIRECTORY_FILE | FILE_SYNCHRONOUS_IO_NONALERT, NULL, 0); 	if (!NT_SUCCESS(status)) 	{ 		return FALSE; 	}  	// 初始化 	RtlZeroMemory(&iosb, sizeof(iosb));  	// 写出文件 	status = ZwWriteFile(hFile, NULL, NULL, NULL, &iosb, pWriteData, *pulWriteDataSize, &liOffset, NULL); 	if (!NT_SUCCESS(status)) 	{ 		*pulWriteDataSize = iosb.Information; 		ZwClose(hFile); 		return FALSE; 	}  	// 获取实际写入的数据 	*pulWriteDataSize = iosb.Information; 	 	// 关闭句柄 	ZwClose(hFile);  	return TRUE; }  VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver) { 	DbgPrint("驱动卸载 n"); }  NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath) { 	DbgPrint("hello lyshark.com n");  	// 文件读写 	UNICODE_STRING ustrScrFile, ustrDestFile; 	RtlInitUnicodeString(&ustrScrFile, L"\??\C:\lyshark.exe"); 	RtlInitUnicodeString(&ustrDestFile, L"\??\C:\LyShark\new_lyshark.exe");  	ULONG ulBufferSize = 40960; 	ULONG ulReadDataSize = ulBufferSize; 	LARGE_INTEGER liOffset = { 0 };  	// 分配非分页内存 	PUCHAR pBuffer = ExAllocatePool(NonPagedPool, ulBufferSize);  	do 	{ 		// 读取文件 		ulReadDataSize = ulBufferSize; 		MyReadFile(ustrScrFile, liOffset, pBuffer, &ulReadDataSize);  		// 数据为空则读取结束 		if (0 >= ulReadDataSize) 		{ 			break; 		}  		// 写入文件 		MyWriteFile(ustrDestFile, liOffset, pBuffer, &ulReadDataSize);  		// 更新偏移 		liOffset.QuadPart = liOffset.QuadPart + ulReadDataSize; 		DbgPrint("[+] 更新偏移: %d n", liOffset.QuadPart);  	} while (TRUE);  	// 释放内存 	ExFreePool(pBuffer); 	DbgPrint("[*] 已将文件复制到新目录 n");  	Driver->DriverUnload = UnDriver; 	return STATUS_SUCCESS; } 

编译并运行这段程序,则自动将C:\lyshark.exe盘符下的文件拷贝到C:\LyShark\new_lyshark.exe目录下,实现效果图如下所示;

驱动开发:内核文件读写系列函数

实现文件读写传递: 通过如上学习相信你已经掌握了如何使用文件读写系列函数了,接下来将封装一个文件读写驱动,应用层接收,驱动层读取;

此驱动部分完整代码如下所示;

// 署名权 // right to sign one's name on a piece of work // PowerBy: LyShark // Email: me@lyshark.com #include <ntifs.h> #include <windef.h>  #define READ_FILE_SIZE_CODE CTL_CODE(FILE_DEVICE_UNKNOWN,0x800,METHOD_BUFFERED,FILE_ALL_ACCESS) #define READ_FILE_CODE CTL_CODE(FILE_DEVICE_UNKNOWN,0x801,METHOD_BUFFERED,FILE_ALL_ACCESS)  #define DEVICENAME L"\Device\ReadWriteDevice" #define SYMBOLNAME L"\??\ReadWriteSymbolName"  typedef struct { 	ULONG64 size;      // 读写长度 	BYTE* data;        // 读写数据集 }FileData;  // 获取文件大小 ULONG64 MyGetFileSize(UNICODE_STRING ustrFileName) { 	HANDLE hFile = NULL; 	OBJECT_ATTRIBUTES objectAttributes = { 0 }; 	IO_STATUS_BLOCK iosb = { 0 }; 	NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS; 	FILE_STANDARD_INFORMATION fsi = { 0 };  	// 初始化结构 	InitializeObjectAttributes(&objectAttributes, &ustrFileName, OBJ_CASE_INSENSITIVE | OBJ_KERNEL_HANDLE, NULL, NULL);  	// 打开文件 	status = ZwCreateFile(&hFile, GENERIC_READ, &objectAttributes, &iosb, NULL, 0, FILE_SHARE_READ, FILE_OPEN, FILE_SYNCHRONOUS_IO_NONALERT, NULL, 0); 	if (!NT_SUCCESS(status)) 	{ 		return 0; 	}  	// 获取文件大小信息 	status = ZwQueryInformationFile(hFile, &iosb, &fsi, sizeof(FILE_STANDARD_INFORMATION), FileStandardInformation); 	if (!NT_SUCCESS(status)) 	{ 		ZwClose(hFile); 		return 0; 	}  	return fsi.EndOfFile.QuadPart; }  // 读取文件数据 BOOLEAN MyReadFile(UNICODE_STRING ustrFileName, LARGE_INTEGER liOffset, PUCHAR pReadData, PULONG pulReadDataSize) { 	HANDLE hFile = NULL; 	IO_STATUS_BLOCK iosb = { 0 }; 	OBJECT_ATTRIBUTES objectAttributes = { 0 }; 	NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;  	// 初始化结构 	InitializeObjectAttributes(&objectAttributes, &ustrFileName, OBJ_CASE_INSENSITIVE | OBJ_KERNEL_HANDLE, NULL, NULL);  	// 打开文件 	status = ZwCreateFile(&hFile, GENERIC_READ, &objectAttributes, &iosb, NULL, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE, FILE_OPEN, FILE_NON_DIRECTORY_FILE | FILE_SYNCHRONOUS_IO_NONALERT, NULL, 0); 	if (!NT_SUCCESS(status)) 	{ 		return FALSE; 	}  	// 初始化 	RtlZeroMemory(&iosb, sizeof(iosb));  	// 读入文件 	status = ZwReadFile(hFile, NULL, NULL, NULL, &iosb, pReadData, *pulReadDataSize, &liOffset, NULL); 	if (!NT_SUCCESS(status)) 	{ 		*pulReadDataSize = iosb.Information; 		ZwClose(hFile); 		return FALSE; 	}  	// 获取实际读取的数据 	*pulReadDataSize = iosb.Information;  	// 关闭句柄 	ZwClose(hFile);  	return TRUE; }  NTSTATUS DriverIrpCtl(PDEVICE_OBJECT device, PIRP pirp) { 	PIO_STACK_LOCATION stack; 	stack = IoGetCurrentIrpStackLocation(pirp); 	FileData* FileDataPtr;  	switch (stack->MajorFunction) 	{  	case IRP_MJ_CREATE: 	{ 		break; 	}  	case IRP_MJ_CLOSE: 	{ 		break; 	}  	case IRP_MJ_DEVICE_CONTROL: 	{ 		// 获取应用层传值 		FileDataPtr = pirp->AssociatedIrp.SystemBuffer; 		switch (stack->Parameters.DeviceIoControl.IoControlCode) 		{ 			// 读取内存函数 		case READ_FILE_SIZE_CODE: 		{ 			LARGE_INTEGER liOffset = { 0 }; 			UNICODE_STRING ustrFileSize; 			RtlInitUnicodeString(&ustrFileSize, L"\??\C:\Windows\system32\ntoskrnl.exe");  			// 获取文件长度 			ULONG64 ulBufferSize = MyGetFileSize(ustrFileSize); 			DbgPrint("获取文件大小: %I64d Bytes n", ulBufferSize);  			// 将长度返回应用层 			FileDataPtr->size = ulBufferSize; 			break; 		}  		// 读取文件 		case READ_FILE_CODE: 		{ 			FileData ptr;  			LARGE_INTEGER liOffset = { 0 }; 			UNICODE_STRING ustrFileSize; 			RtlInitUnicodeString(&ustrFileSize, L"\??\C:\Windows\system32\ntoskrnl.exe");  			// 获取文件长度 			ULONG64 ulBufferSize = MyGetFileSize(ustrFileSize); 			DbgPrint("获取文件大小: %I64d Bytes n", ulBufferSize);  			// 读取内存到缓冲区 			BYTE* pBuffer = ExAllocatePool(NonPagedPool, ulBufferSize); 			MyReadFile(ustrFileSize, liOffset, pBuffer, &ulBufferSize);  			// 返回数据 			FileDataPtr->size = ulBufferSize; 			RtlCopyMemory(FileDataPtr->data, pBuffer, FileDataPtr->size);  			break; 		} 		}  		pirp->IoStatus.Information = sizeof(FileDataPtr); 		break; 	}  	}  	pirp->IoStatus.Status = STATUS_SUCCESS; 	IoCompleteRequest(pirp, IO_NO_INCREMENT); 	return STATUS_SUCCESS; }  VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver) { 	if (driver->DeviceObject) 	{ 		UNICODE_STRING SymbolName; 		RtlInitUnicodeString(&SymbolName, SYMBOLNAME);  		// 删除符号链接 		IoDeleteSymbolicLink(&SymbolName); 		IoDeleteDevice(driver->DeviceObject); 	} }  NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath) { 	NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS; 	PDEVICE_OBJECT device = NULL; 	UNICODE_STRING DeviceName;  	DbgPrint("[LyShark] hello lyshark.com n");  	// 初始化设备名 	RtlInitUnicodeString(&DeviceName, DEVICENAME);  	// 创建设备 	status = IoCreateDevice(Driver, sizeof(Driver->DriverExtension), &DeviceName, FILE_DEVICE_UNKNOWN, FILE_DEVICE_SECURE_OPEN, FALSE, &device); 	if (status == STATUS_SUCCESS) 	{ 		UNICODE_STRING SymbolName; 		RtlInitUnicodeString(&SymbolName, SYMBOLNAME);  		// 创建符号链接 		status = IoCreateSymbolicLink(&SymbolName, &DeviceName);  		// 失败则删除设备 		if (status != STATUS_SUCCESS) 		{ 			IoDeleteDevice(device); 		} 	}  	// 派遣函数初始化 	Driver->MajorFunction[IRP_MJ_CREATE] = DriverIrpCtl; 	Driver->MajorFunction[IRP_MJ_CLOSE] = DriverIrpCtl; 	Driver->MajorFunction[IRP_MJ_DEVICE_CONTROL] = DriverIrpCtl;  	// 卸载驱动 	Driver->DriverUnload = UnDriver;  	return STATUS_SUCCESS; } 

客户端完整代码如下所示;

// 署名权 // right to sign one's name on a piece of work // PowerBy: LyShark // Email: me@lyshark.com  #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include <Windows.h> #include <iostream>  #define READ_FILE_SIZE_CODE CTL_CODE(FILE_DEVICE_UNKNOWN,0x800,METHOD_BUFFERED,FILE_ALL_ACCESS) #define READ_FILE_CODE CTL_CODE(FILE_DEVICE_UNKNOWN,0x801,METHOD_BUFFERED,FILE_ALL_ACCESS)  typedef struct { 	DWORD size;      // 读写长度 	BYTE* data;      // 读写数据集 }FileData;  int main(int argc, char* argv[]) { 	// 连接到驱动 	HANDLE handle = CreateFileA("\??\ReadWriteSymbolName", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);  	FileData data; 	DWORD dwSize = 0;  	// 首先得到文件长度 	DeviceIoControl(handle, READ_FILE_SIZE_CODE, 0, 0, &data, sizeof(data), &dwSize, NULL); 	printf("%d n", data.size);  	// 读取机器码到BYTE字节数组 	data.data = new BYTE[data.size];  	DeviceIoControl(handle, READ_FILE_CODE, &data, sizeof(data), &data, sizeof(data), &dwSize, NULL); 	for (int i = 0; i < data.size; i++) 	{ 		printf("0x%02X ", data.data[i]); 	}  	printf("n"); 	getchar(); 	CloseHandle(handle); 	return 0; } 

通过驱动加载工具将WinDDK.sys拉起来,然后启动客户端进程,即可输出ntoskrnl.exe的文件数据,如下图所示;

驱动开发:内核文件读写系列函数

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