Win7、win8、win10下实现精准截获Explorer拷贝行为

来源：互联网发布：mysql备份数据库编辑：程序博客网时间：2024/06/06 17:00

已经发表于freebuf （ http://www.freebuf.com/column/134192.html）

在企业数据安全中我通常需要监测用户的拷贝行为，特别像explorer这样的进程，方法很多比如文件过滤驱动监测文件的打开与读写，但是这样会有很多噪音产生，实现的不好的话也可能会造成用户在桌面操作感受不良好，比如卡，所以我们需要的是一种更精准地方法，下面我们就来分析下如何去更加精准的定位拷贝。

一、分析

我们都知道windows软件读写的方法很多比如c库一些读写函数，fopen 、fread、fwrite，c++流函数std::stream,但是都会进入windows的底层读写，还有一类文件操作函数就是Shell函数SHFileOperation,不管什么函数最后都会调用windows自己常用的文件操作函数就是CreateFileA、CreateFileW、ReadFile、WriteFile，我们可以使用调试器去在CreateFileW函数设置断点，但是这个一个问题我们必须在explorer进程空间里设断点，但是会阻碍正常的桌面UI操作，为了方便我们操作桌面，写一个文件过滤驱动，去过滤我们需要的信息，比如我们把一个.txt文件从目录A拷贝到目录B，我们可以在过滤驱动的IRP_MJ_CREATE的例程函数里这样写

CErrorStatus  PreCreate(                CIrp&           Irp,                zipmbool&       IsIrpCompleted){    CFileObject FileObject;    CErrorStatusError = STATUS_SUCCESS;    Irp.UseCurrentStackLocation();    CIoStackLocationStack = Irp.StackLocation();     do     {        if( wcsstr(FileObject.FileName()->Buffer,L".txt"))        {            if (FileObject.RelatedFileObject())            {                            }                   }           } while (FALSE);        return Error;}

这样过滤会减少很多干扰，利用windbg的虚拟机的双机器调试。

QQ图片20170420180431.png

加载驱动后，我们可以设置断点在if ( FileObject.RelatedFileObject())，这行代码上。

然后拷贝一个txt的文件从A到B,如下图

QQ图片20170421150212.png

这里windbg调试器就会停下，进入刚才设置的断点位置。

QQ图片20170420112954.png

输入命令kb

QQ图片20170420113051.png

发现堆栈是从user层到内核层在到本驱动的PreCreate函数，这时user层显示的只是地址，是因为符号没加载，继续输入.reload /user,慢慢就显示了

QQ图片20170420124353.png

引起注意的是红色框显示的堆栈：

Nt!NtCreateFile

KernelBase!CreateFile

Kernel32!CreateFileWImplementation

Shell32!CFSTransfer:_OpenSrcFileWithRetry

Shell32! CFSTransfer::OpenItem

Shell32!CDelegatingTansfer:: OpenItem

Shell32! CCopyOperation::Do

Shell32! CCopyWorkItem::_DoOperation

Shell32! CCopyWorkItem::_SetupAndPerformOp

Shell32! CCopyWorkItem::ProcessWorkItem

Shell32!CRecursiveFolderoperation::Do

Shell32!CFileOperation::_EnumRootDo

Shell32!CFileOperation::PrepareAndDoOperation

Shell32!CFileOperation::PreformOperation

Shell32!SHFileOperationEx

由上可以看出最主要的是调用了SHFileOperationEx函数，这好说了，使用IDA打开shell32.dll分析这个函数

IDA显示这个函数调用了SHCreateFileOperation

QQ图片20170421153422.png

继续跟进SHCreateFileOperation

QQ图片20170509143839.png

它创建的是GUID_947aab5f_0a5c_4c13_b4d6_4bf7836fc9f8这个类的实例，隶属于FileOperaton, 写过com的人都知道947aab5f_0a5c_4c13_b4d6_4bf7836fc9f8这个实例id就是com中的IFileOperation的com库接口，查看windows的sdk定义如下

MIDL_INTERFACE("947aab5f-0a5c-4c13-b4d6-4bf7836fc9f8")    IFileOperation : public IUnknown    {    public:        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE Advise(              __RPC__in_opt IFileOperationProgressSink *pfops,            __RPC__out DWORD *pdwCookie) = 0;                virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE Unadvise(             DWORD dwCookie) = 0;                virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE SetOperationFlags(              DWORD dwOperationFlags) = 0;                virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE SetProgressMessage(              __RPC__in_string LPCWSTR pszMessage) = 0;                virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE SetProgressDialog(              __RPC__in_opt IOperationsProgressDialog *popd) = 0;                virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE SetProperties(              __RPC__in_opt IPropertyChangeArray *pproparray) = 0;                virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE SetOwnerWindow(             __RPC__in HWND hwndOwner) = 0;                virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE ApplyPropertiesToItem(             __RPC__in_opt IShellItem *psiItem) = 0;                virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE ApplyPropertiesToItems(              __RPC__in_opt IUnknown *punkItems) = 0;                virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE RenameItem(              __RPC__in_opt IShellItem *psiItem,             __RPC__in_string LPCWSTR pszNewName,            __RPC__in_opt IFileOperationProgressSink *pfopsItem) = 0;                virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE RenameItems(              __RPC__in_opt IUnknown *pUnkItems,             __RPC__in_string LPCWSTR pszNewName) = 0;                virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE MoveItem(             __RPC__in_opt IShellItem *psiItem,             __RPC__in_opt IShellItem *psiDestinationFolder,             __RPC__in_opt_string LPCWSTR pszNewName,            __RPC__in_opt IFileOperationProgressSink *pfopsItem) = 0;                virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE MoveItems(             __RPC__in_opt IUnknown *punkItems,            __RPC__in_opt IShellItem *psiDestinationFolder) = 0;                virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE CopyItem(              __RPC__in_opt IShellItem *psiItem,             __RPC__in_opt IShellItem *psiDestinationFolder,             __RPC__in_opt_string LPCWSTR pszCopyName,             __RPC__in_opt IFileOperationProgressSink *pfopsItem) = 0;                virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE CopyItems(              __RPC__in_opt IUnknown *punkItems,             __RPC__in_opt IShellItem *psiDestinationFolder) = 0;                virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE DeleteItem(             __RPC__in_opt IShellItem *psiItem,            __RPC__in_opt IFileOperationProgressSink *pfopsItem) = 0;                virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE DeleteItems(              __RPC__in_opt IUnknown *punkItems) = 0;                virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE NewItem(              __RPC__in_opt IShellItem *psiDestinationFolder,             DWORD dwFileAttributes,             __RPC__in_opt_string LPCWSTR pszName,             __RPC__in_opt_string LPCWSTR pszTemplateName,             __RPC__in_opt IFileOperationProgressSink *pfopsItem) = 0;                virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE PerformOperations( void) = 0;                virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetAnyOperationsAborted(              __RPC__out BOOL *pfAnyOperationsAborted) = 0;            };

我们回到之前那个Ex函数，创建完IFileOperation的实例后，就开始调用里面的函数

分别调用了

Call dword ptr[esi+0x20h]

Call dword pre[esi+0x2Ch]或者Call dword pre[esi+0x4Ch]

Call dword pre[esi+0x44h] 或者Call dword pre[esi+0x3Ch]

其他函数都是设置Explorer的拷贝Item的属性的函数，+0×44这个函数对应的是IFileOperation::Copy Items,而+0x3C对应的函数是IFileOperation::Move tems,而我们这次的拷贝动作调用的就是IFileOperation::CopyItems,下面我们有方案了我们可以hook这个IFileOpertion的接口库实现精准截获桌面的拷贝动作。

一、实现

以CopyItems为例子

定义一个CFileOperation类

#define QueryInterface_Index 0#define AddRef_Index (QueryInterface_Index + 1)#define Release_Index (AddRef_Index + 1)#define Advice_Index (Release_Index + 1)#define Unadvise_Index (Advice_Index + 1)#define SetOperationFlags_Index (Unadvise_Index + 1)#define SetProgressMessage_Index (SetOperationFlags_Index + 1)#define SetProgressDialog_Index (SetProgressMessage_Index + 1)#define SetProperties_Index (SetProgressDialog_Index + 1)#define SetOwnerWindow_Index (SetProperties_Index + 1)#define ApplyPropertiesToItem_Index (SetOwnerWindow_Index + 1)#define ApplyPropertiesToItems_Index (ApplyPropertiesToItem_Index + 1)#define RenameItem_Index (ApplyPropertiesToItems_Index + 1)#define RenameItems_Index (RenameItem_Index + 1)#define MoveItem_Index (RenameItems_Index + 1)#define MoveItems_Index (MoveItem_Index + 1)#define CopyItem_Index (MoveItems_Index + 1)#define CopyItems_Index (CopyItem_Index + 1)#define DeleteItem_Index (CopyItems_Index + 1)#define DeleteItems_Index (DeleteItem_Index + 1)#define NewItem_Index (DeleteItems_Index + 1)#define PerformOperations_Index (NewItem_Index + 1)#define GetAnyOperationAborted_Index (PerformOperations_Index + 1) #define HOOK(a, b) b##_old = (P##b)HookVtbl(a, 0, b##_Index,(PBYTE)b##_new) class CFileOperation{public:    CFileOperation(void);    ~CFileOperation(void);int HookVtbl(void* pObject, unsigned int classIdx, unsigned int methodIdx, int newMethod);staticHRESULT __stdcall CopyItems_new(IFileOperation *pThis,                                IUnknown *punkItems,                                IShellItem *psiDestinationFolder);     BOOL Init();};

在初始化的时候我们需要获取接口并却修改截获CopyItems和MoveItems的指针接口

BOOL CFileOperation::Init(){    IFileOperation* Pf = NULL;    CoInitialize( NULL );     do     {        HRESULT hr = CoCreateInstance(            CLSID_FileOperation,            NULL,            CLSCTX_ALL,            IID_IFileOperation,            (PVOID*)&Pf);         HOOK(Pf, CopyItems); } while (FALSE); } int CFileOperation::HookVtbl(void* pObject, unsigned int classIdx, unsigned int methodIdx, int newMethod){    int** vtbl = (int**)pObject;    DWORD oldProtect = 0;    int oldMethod = vtbl[classIdx][methodIdx];    VirtualProtect(vtbl[classIdx] + sizeof(int*) * methodIdx, sizeof(int*), PAGE_READWRITE, &oldProtect);    vtbl[classIdx][methodIdx] = newMethod;    VirtualProtect(vtbl[classIdx] + sizeof(int*) * methodIdx, sizeof(int*), oldProtect, &oldProtect);    return oldMethod;}HRESULT CFileOperation::CopyItems_new(IFileOperation *pThis,                                IUnknown *punkItems,                                IShellItem *psiDestinationFolder){HRESULT hr = CopyItems_old(pThis, punkItems, psiDestinationFolder);return hr;}

这里生成了dll后我们需要注入到桌面进程中，这样就可以实现截获CopyItems接口，注意这里只是完成了第一步，这个接口传进来的参数只是一个Item内存结构，我们需要获取具体的数据，下面继续。

从上面分析我们得知winvista以后的桌面拷贝操作最终使用的是IFileOperation接口，在shell32.dll里对应的就是CFileOperation类

QQ图片20170509133901.png

CopyItems对应的就是

QQ图片20170509144331.png

继续进入

CFileOperation::_AddOperationMulti

QQ图片20170509144530.png

可以看到首先判断DestFile这个参数是否是Folder文件夹，如果是文件夹就是开始枚举ShellItem这个参数，我们继续进入EnumShellItemsFromUnknown函数

QQ图片20170509135140.png

QQ图片20170509135212.png

从上面我们看出该函数会QueryInterface各个接口：

_GUID_70629033_e363_4a28_a567_0db78006e6d7

_GUID_b63ea76d_1f85_456f_a19c_48159efa858b

_GUID_d0191542_7954_4908_bc06_b2360bbe45ba

_GUID_0000010e_0000_0000_c000_000000000046

如果以上接口都不存在的话，就调用

SHGetIDListFromObject、SHCreateShellItemArrayFromIDLists来获取接口，

在实际调用中发现以上几个不是所有操作系统都支持，而最后两个函数却支持winvista以后的所有系统，所以我们就用最后两个函数来获取源信息，而这两个函数在shell32.dll都是导出的接口定义如下：

HRESULT SHCreateShellItemArrayFromIDLists(

_In_ UINT cidl,

_In_ PCIDLIST_ABSOLUTE_ARRAY rgpidl,

_Out_ IShellItemArray **ppsiItemArray

);

最后获取的是IShellItemArray接口，接口定义为：

MIDL_INTERFACE("b63ea76d-1f85-456f-a19c-48159efa858b")    IShellItemArray : public IUnknown    {    public:        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE BindToHandler(             /* [unique][in] */ __RPC__in_opt IBindCtx *pbc,            /* [in] */ __RPC__in REFGUID bhid,            /* [in] */ __RPC__in REFIID riid,            /* [iid_is][out] */ __RPC__deref_out_opt void **ppvOut) = 0;        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetPropertyStore(             /* [in] */ GETPROPERTYSTOREFLAGS flags,            /* [in] */ __RPC__in REFIID riid,            /* [iid_is][out] */ __RPC__deref_out_opt void **ppv) = 0;                virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetPropertyDescriptionList(             /* [in] */ __RPC__in REFPROPERTYKEY keyType,            /* [in] */ __RPC__in REFIID riid,            /* [iid_is][out] */ __RPC__deref_out_opt void **ppv) = 0;        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetAttributes(             /* [in] */ SIATTRIBFLAGS AttribFlags,            /* [in] */ SFGAOF sfgaoMask,            /* [out] */ __RPC__out SFGAOF *psfgaoAttribs) = 0;        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetCount(             /* [out] */ __RPC__out DWORD *pdwNumItems) = 0;        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetItemAt(             /* [in] */ DWORD dwIndex,            /* [out] */ __RPC__deref_out_opt IShellItem **ppsi) = 0;          virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE EnumItems(             /* [out] */ __RPC__deref_out_opt IEnumShellItems **ppenumShellItems) = 0;        };

大致我们可以写出获取信息的文件的函数

UINT GetFilesFromDataObjectWin(IUnknown *iUnknown,LPWSTR **ppPath){HRESULT hr = E_FAIL;LPITEMIDLIST Pv = NULL;int nCount = 0;IShellItemArray* ShellItemArray = NULL;do {__try{hr = SHGetIDListFromObject(iUnknown,&Pv);if ( FAILED(hr) ){break;}hr = SHCreateShellItemArrayFromIDLists(TRUE,(LPCITEMIDLIST *)&Pv,&ShellItemArray);if ( FAILED(hr) ){break;}hr = ShellItemArray->GetCount((ULONG*)&nCount);if ( !nCount ){break;}*ppPath = new LPWSTR[nCount];memset(*ppPath,0,sizeof(LPWSTR)*nCount);for ( int Index = 0 ; Index < nCount ; Index++){IShellItem* ShellItem = NULL;if( SUCCEEDED(ShellItemArray->GetItemAt( Index,&ShellItem))){if ( ShellItem /*&& ShellItem->GetAttributes(0x20000000,&GAof ) == 0 */){LPWSTR Temp = NULL;if(SUCCEEDED(ShellItem->GetDisplayName(SIGDN_FILESYSPATH,&Temp))){__try{if ( Temp ){int Length = wcslen(Temp);*ppPath[Index] = new WCHAR[Length + 1];memset(*ppPath[Index],0,sizeof(WCHAR)*(Length + 1));wcsncpy( *ppPath[Index],Temp,Length);CoTaskMemFree(Temp);Temp = NULL;}}__except(EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER){if ( Temp ){CoTaskMemFree(Temp);Temp = NULL;}}}}if ( ShellItem ){ShellItem->Release();}}}}__finally{if ( ShellItemArray ){ShellItemArray->Release();}if ( Pv){CoTaskMemFree(Pv);}}} while (FALSE);return nCount;}

以上是获取源文件的信息，而拷贝目的的信息获取就很简单了，CopyItem的定义的目的中的参数

IShellItem *psiDestinationFolder，中的IShellItem 定义如下

MIDL_INTERFACE("43826d1e-e718-42ee-bc55-a1e261c37bfe")    IShellItem : public IUnknown    {    public:        virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE BindToHandler(             /* [unique][in] */ __RPC__in_opt IBindCtx *pbc,            /* [in] */ __RPC__in REFGUID bhid,            /* [in] */ __RPC__in REFIID riid,            /* [iid_is][out] */ __RPC__deref_out_opt void **ppv) = 0;                virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetParent(             /* [out] */ __RPC__deref_out_opt IShellItem **ppsi) = 0;                virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetDisplayName(             /* [in] */ SIGDN sigdnName,            /* [string][out] */ __RPC__deref_out_opt_string LPWSTR *ppszName) = 0;                virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetAttributes(             /* [in] */ SFGAOF sfgaoMask,            /* [out] */ __RPC__out SFGAOF *psfgaoAttribs) = 0;                virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE Compare(             /* [in] */ __RPC__in_opt IShellItem *psi,            /* [in] */ SICHINTF hint,            /* [out] */ __RPC__out int *piOrder) = 0;        };

根据定义我们就可以通过GetDisplayName去获取目的文件的信息：

BOOLGetDestFolder( IShellItem* psiDestinationFolder,LPWSTR* lpDst ){do {HRESULT hr = psiDestinationFolder->GetDisplayName(SIGDN_FILESYSPATH,lpDst);if(FAILED(hr)){break;}return TRUE;} while (FALSE);return FALSE;}

综合起来，我们可以实现如下：

HRESULT CFileOperation::CopyItems_new(IFileOperation *pThis,IUnknown *punkItems,IShellItem *psiDestinationFolder){HRESULT hr = CopyItems_old(pThis, punkItems, psiDestinationFolder);LPWSTR lpDst = NULL;PWSTR* lpSrc = NULL;//获取目的信息GetDestFolder(psiDestinationFolder,&lpDst) )；//获取源文件信息GetFilesFromDataObjectWin(punkItems,&lpSrc);return hr;}

至此我们就很就精准地截获了windows桌面程序的拷贝、剪切的具体动作，也获取详细的文件名称，我们甚至还能准确地得知该动作是否成功，更加详细的信息就留给读者去研究，总之shell32.dll是个很值得开发人员去研究的，里面有很多意想不到的东西，甚至能写出很简单的程序实现很复杂有效的功能，可以充分利用windows系统给我们提供的便捷的库。

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