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从Windows软件防火墙的诞生开始，这种安全防护产品就在跟随着不断深入的黑客病毒与反黑反毒之争，不断的进化与升级。从最早期的只能分析来源地址，端口号以及未经处理的报文原文的封包过滤防火墙，后来出现了能对不同的应用程序设置不同的访问网络权限的技术；近年来由ZoneAlarm等国外知名品牌牵头，还开始流行了具有未知攻击拦截能力的智能行为监控防火墙；最后，由于近来垃圾插件和流氓软件的盛行，很多防火墙都在考虑给自己加上拦截流氓软件的功能。综上，Windows软件防火墙从开始的时候单纯的一个截包丢包，堵截IP和端口的工具，发展到了今天功能强大的整体性的安全套件。
接下来本文就对一个Windows软件防火墙应当拥有的这些组件进行一个简要的技术介绍。
封包过滤技术
封包过滤技术是最原始的防火墙所拥有的第一种功能。但是该功能简单强大，直到现在都是任何一个防火墙必不可少的功能。
想要在网络数据包到达应用程序之前拦截之，就要在系统的网络协议栈上面安装过滤钩子。对Windows NT系列内核来说，可能安装过滤钩子的地方大致是这么几个，从高层到底层排序：SPI层（早期的天网防火墙 ），AFD层（资料缺乏，尚无例子），TDI层（不少国内墙），NDIS层（ZoneAlarm，Outpost等）。越位于高层，则产品开发难度越低，但是功能越弱，越容易被攻击者所穿越。由于NDIS层的防火墙具有功能强大，不易被穿透等优点，近来各大防火墙厂商的趋势是选择NDIS层来做包过滤。
目前比较流行的NDIS钩子技术有两种。一种是挂接ndis.sys模块的导出函数，从而能够在每个ndis protocol注册的时候截获其注册过程，从而替换其send(packets)handler和receive(packet)handler。这个方法的缺点是在第一次安全之后无法立刻生效，必须要重起一次，而且要禁用的话，也必须重起。
2004年12月的时候，www.rootkit.com上面的一名黑客发表了一篇著名的文章：“Hooking into NDIS and TDI, part 1。这篇文章本意是为rootkit作者们提供一种挂接底层驱动实现端口重用的方法，但是这篇文章揭示了一个全新的技术：通过动态的注册ndis假协议，可以获得ndis protocol的链表地址。得到这个地址之后就能不通过重起，就能替换并监控每个ndis protocol的send(packets)handler和receive(packet)handler，并且可以动态的卸载监控模块不需要重起。在这篇文章出现之后，很多防火墙厂商都悄悄地对自己的产品进行了升级。目前的ZoneAlarm等产品就是使用这种技术，可以在安装后即时发挥作用。这个例子更充分的体现了，黑客和反黑技术本来就是相辅相成的，本源同一的。
这里给出一个寻找该链表头的代码例子：
该函数返回的NDIS_HANDLE就是链表头地址。
NDIS_HANDLE RegisterBogusNDISProtocol(void)
{
NTSTATUS Status = STATUS_SUCCESS;
NDIS_HANDLE hBogusProtocol = NULL;
NDIS_PROTOCOL_CHARACTERISTICS BogusProtocol;
NDIS_STRING ProtocolName;
NdisZeroMemory(&BogusProtocol,sizeof(NDIS_PROTOCOL_CHARACTERISTICS));
BogusProtocol.MajorNdisVersion = 0x04;
BogusProtocol.MinorNdisVersion = 0x0;
NdisInitUnicodeString(&ProtocolName,L"BogusProtocol");
BogusProtocol.Name = ProtocolName;
BogusProtocol.ReceiveHandler = DummyNDISProtocolReceive;
BogusProtocol.BindAdapterHandler = dummyptbindadapt;
BogusProtocol.UnbindAdapterHandler = dummyptunbindadapt;
NdisRegisterProtocol(&Status,&hBogusProtocol,&BogusProtocol,
sizeof(NDIS_PROTOCOL_CHARACTERISTICS));
if(Status == STATUS_SUCCESS){ return hBogusProtocol;}
else {
#ifdef bydbg
DbgPrint("ndishook:cannot register bogus protocol:%x
",Status);
DbgBreakPoint();
#endif
return NULL;
}
}
得到这个ndis protocol的链表后，遍历表中的每一个ndis protocol，对于每一个ndis protocol，又各有一个链表，用来描述和该ndis protocol有联系的所有ndis miniport和该ndis protocol绑定的状态。每个这种状态块，叫做一个ndis open block。每个绑定的send(packets)handler和receive(packet)handler都在这个ndis open block里面。struct _NDIS_OPEN_BLOCK
{
#ifdef __cplusplus
NDIS_COMMON_OPEN_BLOCK NdisCommonOpenBlock;
#else
NDIS_COMMON_OPEN_BLOCK;
#endif
#if defined(NDIS_WRAPPER)
//
// The stuff below is for CO drivers/protocols. This part is not allocated for CL drivers.
//
struct _NDIS_OPEN_CO
{
....
};
#endif
};
typedef struct _NDIS_COMMON_OPEN_BLOCK
{
PVOID MacHandle; // needed for backward compatibility
NDIS_HANDLE BindingHandle; // Miniport's open context
PNDIS_MINIPORT_BLOCK MiniportHandle; // pointer to the miniport
PNDIS_PROTOCOL_BLOCK ProtocolHandle; // pointer to our protocol
NDIS_HANDLE ProtocolBindingContext;// context when calling ProtXX funcs
PNDIS_OPEN_BLOCK MiniportNextOpen; // used by adapter's OpenQueue
PNDIS_OPEN_BLOCK ProtocolNextOpen; // used by protocol's OpenQueue
NDIS_HANDLE MiniportAdapterContext; // context for miniport
BOOLEAN Reserved1;
BOOLEAN Reserved2;
BOOLEAN Reserved3;
BOOLEAN Reserved4;
PNDIS_STRING BindDeviceName;
KSPIN_LOCK Reserved5;
PNDIS_STRING RootDeviceName;
//
// These are referenced by the macros used by protocols to call.
// All of the ones referenced by the macros are internal NDIS handlers for the miniports
//
union
{
SEND_HANDLER SendHandler;
WAN_SEND_HANDLER WanSendHandler;
};
TRANSFER_DATA_HANDLER TransferDataHandler;
//
// These are referenced internally by NDIS
//
SEND_COMPLETE_HANDLER SendCompleteHandler;
TRANSFER_DATA_COMPLETE_HANDLER TransferDataCompleteHandler;
RECEIVE_HANDLER ReceiveHandler;
RECEIVE_COMPLETE_HANDLER ReceiveCompleteHandler;
WAN_RECEIVE_HANDLER WanReceiveHandler;
REQUEST_COMPLETE_HANDLER RequestCompleteHandler;
//
// NDIS 4.0 extensions
//
RECEIVE_PACKET_HANDLER ReceivePacketHandler;
SEND_PACKETS_HANDLER SendPacketsHandler;
//
// More Cached Handlers
//
RESET_HANDLER ResetHandler;
REQUEST_HANDLER RequestHandler;
RESET_COMPLETE_HANDLER ResetCompleteHandler;
STATUS_HANDLER StatusHandler;
STATUS_COMPLETE_HANDLER StatusCompleteHandler;
#if defined(NDIS_WRAPPER)
....
#endif
} NDIS_COMMON_OPEN_BLOCK;
(编辑:aniston)
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