WindowsNT文件系统过滤驱动的原理及应用
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windowsfirewall authorization driverWindows Firewall 是一个内置在Windows 操作系统中的防火墙软件,用于保护计算机免受恶意软件和网络攻击的威胁。
Windows Firewall 可以通过配置来控制网络通信的入站和出站流量,以确保计算机的安全性。
Windows Firewall Authorization Driver 是一个与Windows Firewall 相关的驱动程序,它允许Windows Firewall 控制网络通信的入站和出站流量。
这个驱动程序通过过滤和拦截网络数据包来实现对网络通信的控制,以确保计算机的安全性。
Windows Firewall Authorization Driver 的工作原理是通过过滤网络数据包来实现对网络通信的控制。
当一个应用程序尝试进行网络通信时,Windows Firewall 会检查该应用程序的网络请求,并决定是否允许或拒绝该请求。
如果请求被拒绝,则Windows Firewall 会阻止该应用程序的网络通信。
Windows Firewall Authorization Driver 的优点是它能够提供强大的网络通信控制功能,并有助于保护计算机免受恶意软件和网络攻击的威胁。
此外,由于它是Windows 操作系统的一部分,因此它与Windows 系统集成良好,易于使用和管理。
然而,Windows Firewall Authorization Driver 也有一些局限性。
例如,它可能无法检测到某些类型的恶意软件或网络攻击,也可能无法控制某些应用程序的网络通信。
此外,由于它是操作系统的一部分,因此其配置和设置可能较为复杂,需要具备一定的计算机知识和管理技能。
总的来说,Windows Firewall Authorization Driver 是Windows 操作系统中的一个重要组件,它有助于保护计算机免受恶意软件和网络攻击的威胁。
实现⼀个具有还原功能的磁盘卷过滤驱动磁盘过滤驱动的概念1.设备过滤和类过滤在之前的⽂章⾥,我们已经介绍过滤的概念,所谓过滤技术就是在本来已有的设备栈中加⼊⾃⼰的⼀个设备。
由于Windows向任何⼀个设备发送IRP请求都会⾸先发送给这个设备所在设备栈的最上层设备,然后再依次传递下去,这就使得加⼊的设备在⽬标设备之前获取Irp请求称为可能,这时候就可以加⼊⾃⼰的处理流程。
在这⾥把插⼊设备栈的⽤户设备叫做过滤设备,建⽴这个设备并使其具有特殊功能的驱动叫做过滤驱动。
在前⾯已经展⽰了如何去建⽴⼀个过滤设备并将其绑定在⼀个有名字的设备上,这叫做设备过滤,这是对某个特定设备加以过滤的⽅法。
但是在实际应⽤中,这种⽅法还存在⼀些问题,例如,Windows中有很多即插即⽤设备,如何在这些设备加⼊系统的时候就⾃动对他们进⾏绑定呢?实际上,在Windows的过滤驱动框架中,还有⼀种叫做类过滤驱动的驱动程序,能够在某⼀类特定的设备建⽴时有Pnp Manager调⽤指定的过滤驱动代码,并且允许⽤户对此时这⼀类设备进⾏绑定。
根据⽤户设备在整个设备栈中的位置可以分为上层过滤和下层过滤。
2.磁盘设备和磁盘卷设备过滤驱动在Windows的存储系统中,最底层的是磁盘,⽽在磁盘上⾯⼜有卷,卷虽然只是逻辑上的⼀个概念,但是Windows仍然为其建⽴了设备,所以在Windows的存储系统⾥有磁盘设备和磁盘卷设备两种类型的设备。
如果⼀个磁盘卷位于某个磁盘上,那么对于磁盘卷的访问最终也会体现在相应的磁盘上。
但是这并不意味着他们在⼀个设备栈上,irp不会原封不动从磁盘卷设备栈上⼀直传到磁盘设备栈上,更何况Windows中还存在着跨磁盘的卷,软RAID卷等不能对应到唯⼀磁盘上的卷。
从驱动的⾓度上来讲,这两种设备受到读/写请求都是针对与磁盘⼤⼩或者卷⼤⼩范围之内的请求,都是以扇区⼤⼩对齐,处理起来也没有什么太⼤的区别。
在此我们选⽤磁盘卷设备的上层类过滤驱动。
隔离驱动的原理隔离驱动(Isolation Driver)是一种软件技术,在计算机系统中起到隔离和保护作用。
它通过对计算机硬件和软件资源的抽象和隔离,实现不同应用程序之间的资源隔离,确保它们能够独立运行,相互之间不会干扰或影响。
这篇文章将详细介绍隔离驱动的原理和实现方法。
隔离驱动的原理可以分为硬件隔离和软件隔离两部分。
硬件隔离是通过使用硬件资源,如CPU、内存、I/O设备等来实现不同应用程序之间的隔离。
现代计算机系统通常采用虚拟化技术来实现硬件隔离。
虚拟化是指将物理资源虚拟化为多个虚拟资源,在每个虚拟资源中运行一个独立的操作系统和应用程序。
虚拟化技术主要有三种形式:全虚拟化、半虚拟化和容器虚拟化。
全虚拟化是指在虚拟机中运行完整的操作系统,可以在虚拟机中加载任何操作系统和应用程序。
全虚拟化主要通过虚拟机监视器(VMM)来实现,VMM会对操作系统进行修改并拦截所有关键的指令,然后将它们翻译成底层计算机硬件能够理解和执行的指令。
全虚拟化可以实现完全隔离,不同的应用程序无法相互访问对方的数据或指令。
半虚拟化是指在虚拟机中运行修改过的操作系统,这些操作系统能够直接与VMM进行通信。
半虚拟化通常需要对操作系统进行修改,以便它能够使用一组特殊的超级指令集来与VMM进行通信。
半虚拟化比全虚拟化性能更好,但需要针对特定的操作系统进行修改,可移植性较差。
容器虚拟化是指在共享的操作系统内核上创建一个隔离的用户空间。
容器虚拟化可以在同一操作系统上运行多个相互隔离的应用程序,共享同一操作系统内核,但在用户空间中是彼此独立的。
容器虚拟化轻量且性能高效,但无法实现完全隔离。
软件隔离是通过软件技术来实现应用程序之间的隔离。
软件隔离主要通过可执行程序、进程和线程之间的隔离来实现。
操作系统会为每个应用程序分配独立的进程和线程,这样每个进程和线程都可以独立运行,相互之间不会干扰或影响。
此外,操作系统还通过进程间通信(IPC)机制来实现进程之间的通信和资源共享。
微过滤器驱动开发指南0.译者序对我来说,中文永远是最美,最简洁,最精确和最高雅的文字。
本文翻译仅仅用做交流学习。
我不打算保留任何版权或者承担任何责任。
不要引用到赢利出版物中给您带来版权官司。
本文的翻译者是楚狂人,如果有任何问题,,或者是QQ16191935,或者是MSN 。
我翻译此文出于对文件系统技术的兴趣。
这就是新的文件系统过滤接口。
其实也不算什么新的东西,微软开发了另一个“旧模型的”过滤驱动,称之为过滤管理器<Filter Manager)。
从而提供了一系列新的接口来让你开发新的过滤器。
确实这套接口变简单清晰了。
你至少避免了包含无数个信息的IRP,避免了请求在各个部件中循环的发来发去,一个分发例程中处理无数中情况,一不小心系统崩溃。
我不知道花了多少时间才弄明白一个简单的缓冲读请求从用户到过滤到文件系统和缓冲管理器,虚拟内存管理器之间的关系!现在你也许不需要再管他们了,仅仅做好自己的过滤工作就可以。
这套接口强大吗?能实现你想要的功能吗?你很快就发现你没有研究过sfilter就看不懂Minifilter,或者是还得从sfilter开始做起更灵活一点。
微软就是这样,拿僵硬而且也不简单的东西来“简化”强大灵活但是设计上一团糟的东西,对于你来说是两者都必须学习,最后你的脑子被微软塞得满满的,不过没关系,我们已经习惯了.此文的原文是《Filter Driver Development Guide》,出自微软的网站。
我在以下这个地址下载得到此文:我尽量在翻译中使文章保持原貌。
如果您认为此文无法理解,建议您首先阅读旧的文件过滤驱动的相关资料。
我认为必须有文件系统和windows驱动的相关知识,才能阅读此文。
我未必总是使用规范的名词,但我总是使用最容易理解的名词。
一些常用的可能不翻译,比如IRP,MDL,有驱动开发经验的人应该可以理解。
另一些可能采用中文<英文)的方式。
一些解释如下:例程<Routine):我不懂得例程和函数有什么不同。
隔离驱动方案1. 引言随着计算机技术的发展,驱动程序在操作系统中扮演着非常重要的角色。
驱动程序作为软件的一部分,负责与硬件设备进行交互,使得操作系统能够正确地识别、管理和控制各种硬件设备。
然而,驱动程序的错误或者恶意代码可能会导致系统的崩溃、性能下降或者安全漏洞。
因此,为了保证系统的稳定性和安全性,提出了一种隔离驱动方案。
2. 概述隔离驱动方案是一种通过软硬件相结合的方法,将驱动程序与操作系统进行隔离,从而保护系统的稳定性和安全性。
通过隔离驱动,可以实现以下目标:•防止驱动程序的错误或者恶意代码影响操作系统的正常运行;•提高系统的容错能力,保证系统的稳定性;•减小驱动程序对系统性能的影响;•防止恶意驱动程序对系统进行攻击。
3. 隔离驱动方案的实现隔离驱动方案的实现主要包括以下几个方面的工作:3.1 虚拟化技术虚拟化技术是隔离驱动方案的基础。
通过将驱动程序运行在虚拟机等隔离环境中,可以实现驱动程序与操作系统的隔离。
常见的虚拟化技术包括:•完全虚拟化:在虚拟机中运行完整的操作系统,使得驱动程序运行在虚拟机的环境中,与主机操作系统进行隔离。
•半虚拟化:在主机操作系统中运行一个修改过的驱动程序,使得驱动程序与操作系统进行隔离,但是性能较完全虚拟化有所下降。
•容器化技术:将不同的驱动程序运行在独立的容器中,每个容器都拥有独立的文件系统、网络等资源,实现驱动程序的隔离。
3.2 异步通信机制为了保证驱动程序与操作系统的正常交互,需要设计一种高效的异步通信机制。
该通信机制应当能够实时地获取驱动程序的状态,并将结果传递给操作系统进行处理。
常见的异步通信机制包括消息队列、事件通知等。
3.3 安全监控机制为了保证驱动程序的安全性,需要设计一种安全监控机制,对驱动程序进行实时监控和分析。
该监控机制可以检测到驱动程序的异常行为,并及时采取相应的措施,防止驱动程序对系统造成危害。
4. 隔离驱动方案的优势与挑战4.1 优势•提高系统的稳定性和安全性,减少由于驱动程序错误引起的系统崩溃和性能下降;•增加系统的容错能力,即使驱动程序出现错误也不会对系统造成严重影响;•减小驱动程序对系统性能的影响,提升系统的性能和响应能力;•增加系统的安全性,防止恶意驱动程序对系统进行攻击。
Minifilter 是Windows 操作系统中的一种过滤驱动程序,用于在文件系统层面对文件和文件操作进行监控和控制。
它的通信原理主要涉及以下几个方面:1. 注册和加载:Minifilter 首先需要在系统中注册并加载,以便在文件系统层面进行拦截和处理。
注册时,Minifilter 需要提供一个唯一的名称,并指定它要监控的文件系统类型。
2. 过滤器函数:Minifilter 通过实现一系列的过滤器函数来拦截和处理文件操作。
这些过滤器函数包括预创建、创建、打开、关闭、读取、写入等等。
当文件系统执行这些操作时,Minifilter 可以在相应的过滤器函数中进行处理。
3. 通信接口:Minifilter 可以通过与用户模式的应用程序进行通信来实现更复杂的功能。
它提供了一些通信接口,如FltSendMessage、FltSendMessageAsync 等,用于在内核模式和用户模式之间传递数据和命令。
4. 通信方式:Minifilter 的通信方式可以是同步的或异步的。
同步通信是指应用程序发送请求后,等待Minifilter 处理完成并返回结果。
异步通信是指应用程序发送请求后,继续执行其他操作,而不需要等待Minifilter 处理完成。
5. 数据传递:Minifilter 通过数据结构来传递信息。
例如,当应用程序发送请求时,可以通过一个结构体来传递请求的类型和参数。
而当Minifilter 返回结果时,也可以通过一个结构体来传递处理结果。
总的来说,Minifilter 的通信原理是通过注册和加载、过滤器函数、通信接口和数据传递来实现的。
它可以在文件系统层面对文件和文件操作进行监控和控制,并与用户模式的应用程序进行通信,实现更复杂的功能。
IPSec原理与实践随着越来越多的企业、单位接入Internet与接入速度的不断提高,网络安全正日益成为网络管理的一个重要课题。
作为广泛部署的Windows(NT)Server系统自身的安全受到越来越多的关注。
市场上也出现了很多软、硬件防火墙产品来保证内网服务器的安全。
事实上,Windows(NT)Server系统自身便带有功能强大的防火墙系统-IPSec,其全面的安全保护功能并不输于其它商业防火墙产品。
本文将介绍基于Windows操作系统的防火墙系统-IPSec的原理与实现。
1TCP/IP过滤在深入探讨IPSec之前,我们首先来看一下Windows系统的TCP/IP过滤功能。
Windows 2000 Server系统内部集成了很多安全特性,这包含"本地安全及审核策略"、"加密文件系统"、"TCP/IP过滤"、"IP安全(IPSec)"等等。
其中的"TCP/IP过滤"为用户提供了一个简单、易于配置、易于使用的网络安全保障工具。
它是用于入站本地主机TCP/IP通讯的一组筛选器。
使用TCP/IP筛选能够为每个IP接口严格指定所处理的传入TCP/IP通讯类型。
这个功能设计用于隔离Internet或者Intranet服务器所处理的通信。
如图1所示,使用"TCP/IP"筛选,能够根据下列三种方式来限制本地主机的入站TCP/IP 通讯:●目标TCP端口●目标UDP端口●IP协议(号)"TCP/IP筛选"的使用有很多限制,如不能根据源地址来区别对待数据包的入站、不能对出站通信进行筛选、不能对已同意的通信进行加密等等。
假如想要实现更加灵活、安全的设计,则务必使用IPSec。
2IPSec原理使用internet协议安全(Internet Protocol Security,IPSec)是解决网络安全问题的长久之计。
基于Minifilter框架的文件过滤驱动理解概述Minifilter即File System Minifilter Drivers,是Windows为了简化第三方开发人员开发文件过滤驱动而提供的一套框架,这个框架依赖于一个称之为Filter Manager(后面简写为FltMgr)的传统文件系统过滤驱动。
这套框架应用到内核中的结构如下图所示:FltMgr以传统文件过滤驱动的形式插入到I/O处理队列中去接收不同的I/O请求,然后将这个请求遍历发布到它所维护的Minifilter对象中,然后根据各个Minifilter对这个I/O请求的处理结果来决定后续的操作。
这种模式在很多软件架构中使用,类似于插件一样,每一个Minifilter遵守一定的接口规范插入到FltMgr中,然后就能执行过滤控制。
上面是对整个Minifilter框架进行描述,实际内部需要注意的细节牵涉到很多内核知识,比如中断级别、I/O请求被封装成IRP包和fast I/O请求等相对复杂的概念。
这里不做深究,主要以研究Minifilter的开发过程和相应注意的地方为主。
此外还有FltMgr在内核中的位置等相关知识,也只在必要的地方提及一下。
Minifilter流程Minifilter通过注册并启动后,根据在注册表中设置的相应值,插入到对应的FltMgr实例(Frame)队列中,然后关联上需要过滤的卷。
FltMgr会根据Minifilter所注册的I/O操作类型,调用对应的pre和post操作函数,并根据对应的返回值执行不同的流程。
这里假设有A、B、C三个Minifilter从上往下挂载在FltMgr实例上,那么当接收到I/O请求时,执行的步骤为A-pre、B-pre、C-pre,一旦某个Minifilter返回了FLT_PREOP_COMPLETE,即表明这个I/O请求被它完成处理了,则立即按照相反的顺序调用对应的post函数(不再继续往下调)。