使用minifilter 双缓存机制实现透明加解密处理完整代码

时间: 2023-12-10 08:37:19 浏览: 36
很抱歉,我无法为您提供完整的代码。但是,我可以为您提供一个简单的示例,以说明如何使用minifilter双缓存机制实现透明加解密处理。 在此示例中,我们将使用minifilter驱动程序来拦截文件访问,并使用双缓存机制对文件进行加解密处理。我们将使用AES算法进行加解密,并使用Windows CryptoAPI来实现加解密过程。 以下是示例代码的主要部分: ```c // 定义双缓存结构体 typedef struct _DOUBLE_BUFFER { PVOID DataBuffer; // 数据缓存 ULONG DataLength; // 数据长度 PVOID AuxBuffer; // 辅助缓存 ULONG AuxLength; // 辅助缓存长度 ULONG TotalLength; // 数据总长度 CRITICAL_SECTION Lock; // 互斥锁 } DOUBLE_BUFFER, *PDOUBLE_BUFFER; // 初始化双缓存 NTSTATUS InitializeDoubleBuffer(PDOUBLE_BUFFER pBuffer, ULONG TotalLength) { NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS; pBuffer->DataBuffer = ExAllocatePoolWithTag(NonPagedPool, TotalLength, 'Tag1'); if (pBuffer->DataBuffer == NULL) { status = STATUS_INSUFFICIENT_RESOURCES; goto Exit; } pBuffer->DataLength = 0; pBuffer->AuxBuffer = ExAllocatePoolWithTag(NonPagedPool, TotalLength, 'Tag2'); if (pBuffer->AuxBuffer == NULL) { status = STATUS_INSUFFICIENT_RESOURCES; goto Exit; } pBuffer->AuxLength = 0; pBuffer->TotalLength = TotalLength; InitializeCriticalSection(&pBuffer->Lock); Exit: if (!NT_SUCCESS(status)) { if (pBuffer->DataBuffer != NULL) { ExFreePoolWithTag(pBuffer->DataBuffer, 'Tag1'); } if (pBuffer->AuxBuffer != NULL) { ExFreePoolWithTag(pBuffer->AuxBuffer, 'Tag2'); } } return status; } // 销毁双缓存 VOID DestroyDoubleBuffer(PDOUBLE_BUFFER pBuffer) { if (pBuffer->DataBuffer != NULL) { ExFreePoolWithTag(pBuffer->DataBuffer, 'Tag1'); } if (pBuffer->AuxBuffer != NULL) { ExFreePoolWithTag(pBuffer->AuxBuffer, 'Tag2'); } DeleteCriticalSection(&pBuffer->Lock); } // 读取文件到缓存 NTSTATUS ReadFileToBuffer(PFLT_CALLBACK_DATA Data, PFLT_RELATED_OBJECTS FltObjects, PVOID* pBuffer, PULONG pLength) { NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS; HANDLE hFile = NULL; OBJECT_ATTRIBUTES objAttr; IO_STATUS_BLOCK ioStatus; FILE_STANDARD_INFORMATION fileInfo; LARGE_INTEGER byteOffset; ULONG length = 0; ULONG bytesRead = 0; InitializeObjectAttributes(&objAttr, &Data->Iopb->TargetFileObject->FileName, OBJ_CASE_INSENSITIVE | OBJ_KERNEL_HANDLE, NULL, NULL); status = FltCreateFile(FltObjects->Instance, FltObjects->FileObject, &hFile, FILE_READ_DATA, &objAttr, &ioStatus, NULL, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, FILE_SHARE_READ, FILE_OPEN, FILE_NON_DIRECTORY_FILE, NULL, 0, IO_IGNORE_SHARE_ACCESS_CHECK); if (!NT_SUCCESS(status)) { goto Exit; } status = ZwQueryInformationFile(hFile, &ioStatus, &fileInfo, sizeof(fileInfo), FileStandardInformation); if (!NT_SUCCESS(status)) { goto Exit; } length = (ULONG)fileInfo.EndOfFile.QuadPart; *pBuffer = ExAllocatePoolWithTag(NonPagedPool, length, 'Tag3'); if (*pBuffer == NULL) { status = STATUS_INSUFFICIENT_RESOURCES; goto Exit; } byteOffset.QuadPart = 0; status = ZwReadFile(hFile, NULL, NULL, NULL, &ioStatus, *pBuffer, length, &byteOffset, NULL); if (!NT_SUCCESS(status)) { goto Exit; } bytesRead = (ULONG)ioStatus.Information; if (bytesRead != length) { status = STATUS_FILE_CORRUPT_ERROR; goto Exit; } *pLength = length; Exit: if (hFile != NULL) { ZwClose(hFile); } if (!NT_SUCCESS(status) && *pBuffer != NULL) { ExFreePoolWithTag(*pBuffer, 'Tag3'); *pBuffer = NULL; *pLength = 0; } return status; } // 写入缓存到文件 NTSTATUS WriteBufferToFile(PFLT_CALLBACK_DATA Data, PFLT_RELATED_OBJECTS FltObjects, PVOID pBuffer, ULONG Length) { NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS; HANDLE hFile = NULL; OBJECT_ATTRIBUTES objAttr; IO_STATUS_BLOCK ioStatus; LARGE_INTEGER byteOffset; InitializeObjectAttributes(&objAttr, &Data->Iopb->TargetFileObject->FileName, OBJ_CASE_INSENSITIVE | OBJ_KERNEL_HANDLE, NULL, NULL); status = FltCreateFile(FltObjects->Instance, FltObjects->FileObject, &hFile, FILE_WRITE_DATA, &objAttr, &ioStatus, NULL, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE, FILE_OPEN_IF, FILE_NON_DIRECTORY_FILE, NULL, 0, IO_IGNORE_SHARE_ACCESS_CHECK); if (!NT_SUCCESS(status)) { goto Exit; } byteOffset.QuadPart = 0; status = ZwWriteFile(hFile, NULL, NULL, NULL, &ioStatus, pBuffer, Length, &byteOffset, NULL); if (!NT_SUCCESS(status)) { goto Exit; } Exit: if (hFile != NULL) { ZwClose(hFile); } return status; } // AES加密 NTSTATUS EncryptData(PVOID pData, ULONG Length, PVOID pKey, ULONG KeyLength) { NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS; HCRYPTPROV hProv = 0; HCRYPTKEY hKey = 0; ULONG blockSize = 0; ULONG bufferLength = 0; PVOID pBuffer = NULL; // 获取加密算法的块大小 if (!CryptAcquireContext(&hProv, NULL, NULL, PROV_RSA_AES, CRYPT_VERIFYCONTEXT)) { status = STATUS_INTERNAL_ERROR; goto Exit; } if (!CryptCreateHash(hProv, CALG_SHA_256, 0, 0, NULL, NULL)) { status = STATUS_INTERNAL_ERROR; goto Exit; } if (!CryptDeriveKey(hProv, CALG_AES_256, NULL, 0, &hKey)) { status = STATUS_INTERNAL_ERROR; goto Exit; } if (!CryptGetKeyParam(hKey, KP_BLOCKLEN, (PBYTE)&blockSize, &bufferLength, 0)) { status = STATUS_INTERNAL_ERROR; goto Exit; } // 分配缓存 bufferLength = ROUND_UP(Length, blockSize); pBuffer = ExAllocatePoolWithTag(NonPagedPool, bufferLength, 'Tag4'); if (pBuffer == NULL) { status = STATUS_INSUFFICIENT_RESOURCES; goto Exit; } RtlZeroMemory(pBuffer, bufferLength); RtlCopyMemory(pBuffer, pData, Length); // 加密数据 if (!CryptEncrypt(hKey, NULL, TRUE, 0, (PBYTE)pBuffer, &Length, bufferLength)) { status = STATUS_INTERNAL_ERROR; goto Exit; } RtlCopyMemory(pData, pBuffer, Length); Exit: if (hKey != 0) { CryptDestroyKey(hKey); } if (hProv != 0) { CryptReleaseContext(hProv, 0); } if (pBuffer != NULL) { ExFreePoolWithTag(pBuffer, 'Tag4'); } return status; } // AES解密 NTSTATUS DecryptData(PVOID pData, ULONG Length, PVOID pKey, ULONG KeyLength) { NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS; HCRYPTPROV hProv = 0; HCRYPTKEY hKey = 0; ULONG blockSize = 0; ULONG bufferLength = 0; PVOID pBuffer = NULL; // 获取解密算法的块大小 if (!CryptAcquireContext(&hProv, NULL, NULL, PROV_RSA_AES, CRYPT_VERIFYCONTEXT)) { status = STATUS_INTERNAL_ERROR; goto Exit; } if (!CryptCreateHash(hProv, CALG_SHA_256, 0, 0, NULL, NULL)) { status = STATUS_INTERNAL_ERROR; goto Exit; } if (!CryptDeriveKey(hProv, CALG_AES_256, NULL, 0, &hKey)) { status = STATUS_INTERNAL_ERROR; goto Exit; } if (!CryptGetKeyParam(hKey, KP_BLOCKLEN, (PBYTE)&blockSize, &bufferLength, 0)) { status = STATUS_INTERNAL_ERROR; goto Exit; } // 分配缓存 bufferLength = ROUND_UP(Length, blockSize); pBuffer = ExAllocatePoolWithTag(NonPagedPool, bufferLength, 'Tag5'); if (pBuffer == NULL) { status = STATUS_INSUFFICIENT_RESOURCES; goto Exit; } RtlZeroMemory(pBuffer, bufferLength); RtlCopyMemory(pBuffer, pData, Length); // 解密数据 if (!CryptDecrypt(hKey, NULL, TRUE, 0, (PBYTE)pBuffer, &Length)) { status = STATUS_INTERNAL_ERROR; goto Exit; } RtlCopyMemory(pData, pBuffer, Length); Exit: if (hKey != 0) { CryptDestroyKey(hKey); } if (hProv != 0) { CryptReleaseContext(hProv, 0); } if (pBuffer != NULL) { ExFreePoolWithTag(pBuffer, 'Tag5'); } return status; } // 处理文件读取操作 FLT_PREOP_CALLBACK_STATUS PreReadCallback(PFLT_CALLBACK_DATA Data, PCFLT_RELATED_OBJECTS FltObjects, PVOID* CompletionContext) { NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS; PFILE_OBJECT pFileObject = FltObjects->FileObject; PVOID pBuffer = NULL; ULONG length = 0; PDOUBLE_BUFFER pDoubleBuffer = NULL; // 检查文件对象是否是普通文件 if ((pFileObject->Flags & FO_STREAM_FILE) != 0) { goto Exit; } // 检查文件大小是否超过双缓存的总长度 if (pFileObject->SectionObjectPointer->FileSize.QuadPart > MAX_DOUBLE_BUFFER_LENGTH) { goto Exit; } // 创建双缓存 pDoubleBuffer = ExAllocatePoolWithTag(NonPagedPool, sizeof(DOUBLE_BUFFER), 'Tag6'); if (pDoubleBuffer == NULL) { status = STATUS_INSUFFICIENT_RESOURCES; goto Exit; } status = InitializeDoubleBuffer(pDoubleBuffer, (ULONG)pFileObject->SectionObjectPointer->FileSize.QuadPart); if (!NT_SUCCESS(status)) { goto Exit; } // 读取文件到缓存 status = ReadFileToBuffer(Data, FltObjects, &pDoubleBuffer->DataBuffer, &pDoubleBuffer->DataLength); if (!NT_SUCCESS(status)) { goto Exit; } // 复制数据到辅助缓存 EnterCriticalSection(&pDoubleBuffer->Lock); RtlCopyMemory(pDoubleBuffer->AuxBuffer, pDoubleBuffer->DataBuffer, pDoubleBuffer->DataLength); pDoubleBuffer->AuxLength = pDoubleBuffer->DataLength; LeaveCriticalSection(&pDoubleBuffer->Lock); // 加密缓存中的数据 status = EncryptData(pDoubleBuffer->DataBuffer, pDoubleBuffer->DataLength, g_Key, g_KeyLength); if (!NT_SUCCESS(status)) { goto Exit; } // 将双缓存设置为完成上下文 *CompletionContext = pDoubleBuffer; Exit: if (!NT_SUCCESS(status)) { if (pDoubleBuffer != NULL) { DestroyDoubleBuffer(pDoubleBuffer); ExFreePoolWithTag(pDoubleBuffer, 'Tag6'); } Data->IoStatus.Status = status; return FLT_PREOP_COMPLETE; } return FLT_PREOP_SYNCHRONIZE; } // 处理文件写入操作 FLT_POSTOP_CALLBACK_STATUS PostWriteCallback(PFLT_CALLBACK_DATA Data, PCFLT_RELATED_OBJECTS FltObjects, PVOID CompletionContext, FLT_POST_OPERATION_FLAGS Flags) { NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS; PFILE_OBJECT pFileObject = FltObjects->FileObject; PDOUBLE_BUFFER pDoubleBuffer = (PDOUBLE_BUFFER)CompletionContext; // 检查文件对象是否是普通文件 if ((pFileObject->Flags & FO_STREAM_FILE) != 0) { goto Exit; } // 复制数据到辅助缓存 EnterCriticalSection(&pDoubleBuffer->Lock); RtlCopyMemory(pDoubleBuffer->AuxBuffer, pDoubleBuffer->DataBuffer, pDoubleBuffer->DataLength); pDoubleBuffer->AuxLength = pDoubleBuffer->DataLength; LeaveCriticalSection(&pDoubleBuffer->Lock); // 解密辅助缓存中的数据 status = DecryptData(pDoubleBuffer->AuxBuffer, pDoubleBuffer->AuxLength, g_Key, g_KeyLength); if (!NT_SUCCESS(status)) { goto Exit; } // 写入缓存到文件 status = WriteBufferToFile(Data, FltObjects, pDoubleBuffer->AuxBuffer, pDoubleBuffer->AuxLength); if (!NT_SUCCESS(status)) { goto Exit; } Exit: if (pDoubleBuffer != NULL) { DestroyDoubleBuffer(pDoubleBuffer); ExFreePoolWithTag(pDoubleBuffer, 'Tag6'); } Data->IoStatus.Status = status; return FLT_POSTOP_FINISHED_PROCESSING; } // 注册minifilter回调 FLT_PREOP_CALLBACK_STATUS PreOperationCallback(PFLT_CALLBACK_DATA Data, PCFLT_RELATED_OBJECTS FltObjects, PVOID* CompletionContext) { switch (Data->Iopb->MajorFunction) { case IRP_MJ_READ: return PreReadCallback(Data, FltObjects, CompletionContext); default: return FLT_PREOP_SUCCESS_WITH_CALLBACK; } } FLT_POSTOP_CALLBACK_STATUS PostOperationCallback(PFLT_CALLBACK_DATA Data, PCFLT_RELATED_OBJECTS FltObjects, PVOID CompletionContext, FLT_POST_OPERATION_FLAGS Flags) { switch (Data->Iopb->MajorFunction) { case IRP_MJ_WRITE: return PostWriteCallback(Data, FltObjects, CompletionContext, Flags); default: return FLT_POSTOP_FINISHED_PROCESSING; } } // 注册minifilter驱动程序 NTSTATUS DriverEntry(PDRIVER_OBJECT DriverObject, PUNICODE_STRING RegistryPath) { NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS; PFLT_FILTER pFilter = NULL; OBJECT_ATTRIBUTES objAttr; UNICODE_STRING uniString; // 初始化互斥锁 InitializeCriticalSection(&g_Lock); // 初始化加密密钥 RtlInitUnicodeString(&uniString, L"Password"); status = BCryptGenerateSymmetricKey(&g_hKey, &g_Algorithm, NULL, 0, (PUCHAR)uniString.Buffer, uniString.Length, 0); if (!NT_SUCCESS(status)) { goto Exit; } // 创建过滤器 RtlInitUnicodeString(&uniString, L"FileEncryptionFilter"); InitializeObjectAttributes(&objAttr, NULL, OBJ_KERNEL_HANDLE, NULL, NULL); status = FltCreateFilter(&g_FilterHandle, FLT_REGISTRATION_VERSION, &g_FilterRegistration, &g_FilterContext, &pFilter); if (!NT_SUCCESS(status)) { goto Exit; } // 注册回调函数 status = FltRegisterFilter(pFilter, DriverObject, &uniString, &g_FilterHandle); if (!NT_SUCCESS(status)) { goto Exit; } status = FltStartFiltering(pFilter); if (!NT_SUCCESS(status)) { goto Exit; } Exit: if (!NT_SUCCESS(status)) { if (g_hKey != NULL) { BCryptDestroyKey(g_hKey); g_hKey = NULL; } if (pFilter != NULL) { FltUnregisterFilter(pFilter); } if (g_FilterHandle != NULL) { FltClose(g_FilterHandle); } DeleteCriticalSection(&g_Lock); } return status; } // 卸载minifilter驱动程序 VOID DriverUnload(PDRIVER_OBJECT DriverObject) { PFLT_FILTER pFilter = NULL; if (g_FilterHandle != NULL) { FltGetFilterFromInstance(g_FilterHandle, &pFilter); FltStopFiltering(pFilter); FltUnregisterFilter(pFilter); FltClose(g_FilterHandle); } if (g_hKey != NULL) { BCryptDestroyKey(g_hKey); g_hKey = NULL; } DeleteCriticalSection(&g_Lock); } ``` 这只是一个简单的示例,实际实现中可能需要更多的代码来处理各种情况和错误。此外,请注意,此示例仅用于演示目的,并且未经过完整测试或优化,因此可能存在问题。

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