Windows中Filter-Hook驱动程序.doc

Windows中Filter-Hook驱动程序 在Windows 2000和Windows XP中，System32drivers目录下的ipfltdrv.sys是Microsoft提供的ip协议过滤驱动程序。它允许用户注册自己的ip数据报处理函数。在MSDN中有关于这方面内容的简短说明，位于Filter-Hook Driver Reference章节中。这一部分说明文档论述了filter-hook驱程实现的回调函数和该驱程用以注册回调函数的I/O控制码。回调函数是这类驱程的主体部分。操作系统提供的ip过滤驱动程序使用这个过滤钩子来判断ip数据包的处理方式。所注册的过滤钩子是用PacketFilterExtensionPtr数据类型定义的。由于是使用函数的地址而不是函数的名字注册过滤钩子的入口点，所以可以自由的为过滤钩子函数命名。下面分别说明钩子的数据结构和注册该钩子的I/O控制码。PacketFilterExtensionPtr下面是他的定义。typedef PF_FORWARD_ACTION (*PacketFilterExtensionPtr)( unsigned char *PacketHeader, unsigned char *Packet, unsigned int PacketLength, unsigned int RecvInterfaceIndex, unsigned int SendInterfaceIndex, IPAddr RecvLinkNextHop, IPAddr SendLinkNextHop );该类型就是过滤钩子的回调函数，他决定所有传过来的ip数据包的命运，是继续传递，还是丢掉，或者允许ip过滤驱动程序继续处理。1. 参数PacketHeader指向该数据包的ip头部的指针。Filter-Hook驱动程序可以将其转换为IPHeader结构指针类型。PacketFilter-Hook驱动程序接收到的包含数据包信息的缓冲区指针。该缓冲区不包含PacketHeader指针指向的ip协议头。PacketLength以字节为单位的Packet缓冲区的长度。该长度不包含ip协议头的大小。RecvInterfaceIndex数据包到达的接口适配器的序号。Filter-Hook驱动程序使用该序号访问接收数据包的适配器。对于发送的数据包，该参数为INVALID_PF_IF_INDEX，并且参数RecvLinkNextHop的值没有意义。SendInterfaceIndex数据包发送的接口适配器的序号。如果数据包需要通过该适配器路由，可以通过简单网络协议（SNMP）查询路由表。对于接收的数据包，该参数为INVALID_PF_IF_INDEX，并且参数SendLinkNextHop的值没有意义。RecvLinkNextHop如果接口适配器是一个多点（绑定多个ip地址？）接口，该参数为适配器接收该数据包时的ip地址。否则，该参数为ZERO_PF_IP_ADDR。SendLinkNextHop如果接口适配器是一个多点（绑定多个ip地址？）接口，该参数为适配器接发送数据包时的ip地址。否则，该参数为ZERO_PF_IP_ADDR。2. 返回值返回PF_FORWARD_ACTION枚举类型的值：PF_FORWARD该返回值指示ip过滤驱动程序应该立刻将数据包转发到ip协议栈中。如果该数据包是本机需要的数据包，ip协议将其转发给上层协议处理，如果不是到本机的数据包，则ip将路由该数据包（如果此时路由功能被打开）。PF_DROP该返回值指示ip过滤驱动程序将立刻向ip协议栈发出丢弃响应。这时ip协议将丢弃该数据包。PF_PASS该返回值指示ip过滤驱动程序处理该数据包，并将结果动作返回到ip协议栈。如果Filter-Hook驱动程序认为不需要处理该数据包，则应该返回该值。3. 注释如果Filter-Hook驱动程序返回PF_PASS，ip过滤驱动程序将处理该数据包。在这种情况下，用户态应用程序可以通过Packet Filtering API控制包的过滤动作（iphlpapi.lib）。通过这些API函数可以创建和管理ip数据包的输入输出。每一个ip适配器接口都可以有一个或几个与其相关联的过滤器。过滤器可以包括ip地址，地址掩码，端口号，协议标示符。更多的信息参考Platform SDK。IP过滤驱动程序可以使用IPHeader结构传递数据包的ip头信息。4. IPHeaderPacketHeader参数指向的缓冲区通常被定义为IPHeader结构。该结构提供了数据包的细节信息。其定义如下：typedef struct iphdr UCHAR iph_verlen; / Version and length UCHAR iph_tos; / Type of service USHORT iph_length; / Total datagram length USHORT iph_id; / Identification USHORT iph_offset; / Flags, fragment offset UCHAR iph_ttl; / Time to live UCHAR iph_protocol; / Protocol USHORT iph_xsum; / Header checksum ULONG iph_src; / Source address ULONG iph_dest; / Destination address iphdr;该结构的成员的含义参看其后面的注释。在Linux源程序中或者其他讲解TCP/IP协议的书籍中都有详细的说明。IOCTL_PF_SET_EXTENSION_POINTERFilter-Hook使用该I/O控制码建立一个IRP，并将其提交给ip过滤驱动程序。通常filter-hook驱动程序使用IoBuildDeviceIoControlRequest函数建立所需的IRP。该控制码向ip过滤驱动程序注册过滤钩子回调函数，当有数据包发送或者接收时，ip过滤驱动程序就要调用这些回调函数。并且，该控制码也用来从ip过滤驱动程序中清除回调函数。为了方便对比，给出在IoBuildDeviceIoControlRequest函数的原型：PIRP IoBuildDeviceIoControlRequest( IN ULONG IoControlCode, IN PDEVICE_OBJECT DeviceObject, IN PVOID InputBuffer OPTIONAL, IN ULONG InputBufferLength, OUT PVOID OutputBuffer OPTIONAL, IN ULONG OutputBufferLength, IN BOOLEAN InternalDeviceIoControl, IN PKEVENT Event, OUT PIO_STATUS_BLOCK IoStatusBlock );在这里，使用IoBuildDeviceIoControlRequest函数时，其参数如下：pIrp=IoBuildDeviceIoControlRequest( IOCTL_PF_SET_EXTENSION_POINTER, pTargetDeviceObject, &HookInfo,sizeof(PF_SET_EXTENSION_HOOK_INFO), NULL,0, FALSE, NULL, &IoStatusBlock);其中，pTargetDeviceObject指向ip过滤驱动程序的设备对象；HookInfo为PF_SET_EXTENSION_HOOK_INFO结构，该结构中包含了回调函数的地址。当清除回调函数时，将该结构中的函数指针赋值为NULL即可。Filter-hook驱动程序通过调用IoBuildDeviceIoControlRequest函数建立IRP，filter-hook驱动程序将所需的参数传入。其中一个为ip过滤驱程的设备对象，filter-hook驱程可以使用IoGetDeviceObjectPointer函数。这时，要将ip过滤驱程的设备对象的名字作为参数传入，还有SYNCHRONIZE，GENERIC_READ和GENERIC_WRITE。这些参数表明这三种访问权限是必需的。如果调用成功，IoGetDeviceObjectPointer返回目标设备对象和文件对象。Ip过滤驱动程序的设备对象的名字需要使用Deviceipfilterdriver的Unicode字符串。然后使用IoCallDriver函数提交IRP。PF_SET_EXTENSION_HOOK_INFO结构的定义如下，其中包含回调函数的指针：typedef struct _PF_SET_EXTENSION_HOOK_INFO Packet