Windows开机登录认证与Gina DLL

Windows的开机密码认证模块一般是由Gina DLL完成的。在NT/2000中交互式的登陆支持是由WinLogon调用GINA DLL实现的，GINA DLL提供了一个交互式的界面为用户登陆提供认证请求。 

1.Gina原理 
WinLogon会和GINA DLL进行交互，缺省是MSGINA.DLL(在System32目录下)。微软同时也为我们提供了接口，我们可以自己编写GINA DLL来代替MSGINA.DLL。

WinLogon初始化时会创建3个桌面： 
(1) winlogon桌面：主要显示Windows 安全等界面，如你按下CTRL+ALT+DEL,登陆的界面等 
(2) 应用程序桌面：我们平时见到的那个有我的电脑的界面 
(3) 屏幕保护桌面：屏幕保护显示界面。

在默认情况下，GINA显示登陆对话框，用户输入用户名及密码 。所以要获得用户名和密码 ，则可以写一个新的GINA DLL，其中提供接口调用msgina.dll的函数WlxLoggedOutSAS。

2.Gina DLL导出函数

在NT/2000 中交互式的登陆支持是由WinLogon调用GINA DLL实现的，GINA DLL提供了一个交互式的界面为用户登陆提供认证请求。GINA DLL要输出下列函数(Winlogon会调用)：

(1) WlxActivateUserShell：激活用户外壳程序。 
(2) WlxDisplayLockedNotice：允许GINA DLL显示锁定信息。 
(3) WlxDisplaySASNotice：当没有用户登陆时，Winlogon调用此函数。 
(4) WlxDisplayStatusMessage：Winlogon用一个状态信息调用此函数进行显示。 
(5) WlxGetStatusMessage：Winlogon 调用此函数获取当前状态信息。 
(6) WlxInitialize：针对指定的窗口位置进行GINA DLL初始化。 
(7) WlxIsLockOk：验证工作站正常锁定。 
(8) WlxIslogoffOk：验证注销正常。 
(9) WlxLoggedOnSAS：用户已登陆并且工作站没有被加锁，如果此时接收到SAS事件，则Winlogon 调用此函数。 
(10) WlxLoggedOutSAS：没有用户登陆，如果此时收到SAS事件，则Winlogon调用此函数。 
(11) WlxLogoff：请求注销操作时通知GINA DLL。 
(12) WlxNegotiate：表示当前的Winlogon版本是否能使用GINA DLL。 
(13) WlxNetworkProviderLoad：在加载网络服务提供程序收集了身份和认证信息后，Winlogon 调用此函数。 
(14) WlxRemoveStatusMessage：Winlogon调用此函数告诉GINA DLL停止显示状态信息。 
(15) WlxScreensaverNotify：允许GINA与屏幕保护操作交互。 
(16) WlxShutdown：在关闭之前Winlogon 调用此函数，允许GINA实现任何关闭任务，例如从读卡器中退出智能卡。 
(17) WlxStartApplication：当系统需要在用户的上下文中启动应用程序时调用此函数。 
(18) WlxWkstaLockedSAS：当工作站被锁定，如果接收到一个SAS，则Winlogon调用此函数。 
我们通过对上述的18个基本函数进行重写，来实现USB身份认证系统的Windows登录身份认证。

3. Gina DLL原型代码

// USBGina.cpp : 定义 DLL 应用程序的导出函数。//#include "stdafx.h"#define REALGINA_PATH      TEXT("MSGINA.DLL")// Winlogon函数分配表PWLX_DISPATCH_VERSION_1_0 g_pWinlogon;// DLL地址HINSTANCE hDllInstance;// Winlogon的句柄HANDLE hGlobalWlx;// WLX_VERSION_1_0PFWLXNEGOTIATE                pfWlxNegotiate;PFWLXINITIALIZE               pfWlxInitialize;PFWLXDISPLAYSASNOTICE         pfWlxDisplaySASNotice;PFWLXLOGGEDOUTSAS             pfWlxLoggedOutSAS;PFWLXACTIVATEUSERSHELL        pfWlxActivateUserShell;PFWLXLOGGEDONSAS              pfWlxLoggedOnSAS;PFWLXDISPLAYLOCKEDNOTICE      pfWlxDisplayLockedNotice;PFWLXWKSTALOCKEDSAS           pfWlxWkstaLockedSAS;PFWLXISLOCKOK                 pfWlxIsLockOk;PFWLXISLOGOFFOK               pfWlxIsLogoffOk;PFWLXLOGOFF                   pfWlxLogoff;PFWLXSHUTDOWN                 pfWlxShutdown;// WLX_VERSION_1_1PFWLXSTARTAPPLICATION         pfWlxStartApplication  = NULL;PFWLXSCREENSAVERNOTIFY        pfWlxScreenSaverNotify = NULL;// WLX_VERSION_1_3PFWLXNETWORKPROVIDERLOAD      pfWlxNetworkProviderLoad  = NULL;PFWLXDISPLAYSTATUSMESSAGE     pfWlxDisplayStatusMessage = NULL;PFWLXGETSTATUSMESSAGE         pfWlxGetStatusMessage     = NULL;PFWLXREMOVESTATUSMESSAGE      pfWlxRemoveStatusMessage  = NULL;// DLL应用程序入口点BOOL APIENTRY DllMain(HMODULE hModule, DWORD  ul_reason_for_call, LPVOID lpReserved){    switch (ul_reason_for_call)    {        case DLL_PROCESS_ATTACH:            hDllInstance = hModule;        case DLL_THREAD_ATTACH:        case DLL_THREAD_DETACH:        case DLL_PROCESS_DETACH:            break;    }    return TRUE;}// 系统初始化，在WlxNegotiate中被调用BOOL MyInitialize(HINSTANCE hDll, DWORD dwWlxVersion){    // 系统初始化，从msgina.dll中HOOK WLX_VERSION_1_0中的函数    pfWlxNegotiate = (PFWLXNEGOTIATE) GetProcAddress(hDll, "WlxNegotiate");    if (!pfWlxNegotiate)    {        return FALSE;    }    pfWlxInitialize = (PFWLXINITIALIZE) GetProcAddress(hDll, "WlxInitialize");    if (!pfWlxInitialize)    {        return FALSE;    }    pfWlxDisplaySASNotice = (PFWLXDISPLAYSASNOTICE) GetProcAddress(hDll,        "WlxDisplaySASNotice");    if (!pfWlxDisplaySASNotice)    {        return FALSE;    }    pfWlxLoggedOutSAS = (PFWLXLOGGEDOUTSAS) GetProcAddress(hDll,        "WlxLoggedOutSAS");    if (!pfWlxLoggedOutSAS)    {        return FALSE;    }    pfWlxActivateUserShell = (PFWLXACTIVATEUSERSHELL) GetProcAddress(hDll,        "WlxActivateUserShell");    if (!pfWlxActivateUserShell)    {        return FALSE;    }    pfWlxLoggedOnSAS = (PFWLXLOGGEDONSAS) GetProcAddress(hDll, "WlxLoggedOnSAS");    if (!pfWlxLoggedOnSAS)    {        return FALSE;    }    pfWlxDisplayLockedNotice = (PFWLXDISPLAYLOCKEDNOTICE) GetProcAddress(hDll,        "WlxDisplayLockedNotice");    if (!pfWlxDisplayLockedNotice)    {        return FALSE;    }    pfWlxIsLockOk = (PFWLXISLOCKOK) GetProcAddress(hDll, "WlxIsLockOk");    if (!pfWlxIsLockOk)    {        return FALSE;    }    pfWlxWkstaLockedSAS = (PFWLXWKSTALOCKEDSAS) GetProcAddress(hDll,        "WlxWkstaLockedSAS");    if (!pfWlxWkstaLockedSAS)    {        return FALSE;    }    pfWlxIsLogoffOk = (PFWLXISLOGOFFOK) GetProcAddress(hDll, "WlxIsLogoffOk");    if (!pfWlxIsLogoffOk)    {        return FALSE;    }    pfWlxLogoff = (PFWLXLOGOFF) GetProcAddress(hDll, "WlxLogoff");    if (!pfWlxLogoff)    {        return FALSE;    }    pfWlxShutdown = (PFWLXSHUTDOWN) GetProcAddress(hDll, "WlxShutdown");    if (!pfWlxShutdown)    {        return FALSE;    }    // HOOK WLX_VERSION_1_1版本的新函数。    if (dwWlxVersion > WLX_VERSION_1_0)    {        pfWlxStartApplication = (PFWLXSTARTAPPLICATION) GetProcAddress(hDll,            "WlxStartApplication");        if (!pfWlxStartApplication)        {            return FALSE;        }        pfWlxScreenSaverNotify = (PFWLXSCREENSAVERNOTIFY) GetProcAddress(hDll,            "WlxScreenSaverNotify");        if (!pfWlxScreenSaverNotify)        {            return FALSE;        }    }    // HOOK WLX_VERSION_1_3版本的新函数    if (dwWlxVersion > WLX_VERSION_1_2)    {        pfWlxNetworkProviderLoad = (PFWLXNETWORKPROVIDERLOAD) GetProcAddress(hDll,            "WlxNetworkProviderLoad");        if (!pfWlxNetworkProviderLoad)        {            return FALSE;        }        pfWlxDisplayStatusMessage = (PFWLXDISPLAYSTATUSMESSAGE) GetProcAddress(hDll,            "WlxDisplayStatusMessage");        if (!pfWlxDisplayStatusMessage)        {            return FALSE;        }        pfWlxGetStatusMessage = (PFWLXGETSTATUSMESSAGE) GetProcAddress(hDll,            "WlxGetStatusMessage");        if (!pfWlxGetStatusMessage)        {            return FALSE;        }        pfWlxRemoveStatusMessage = (PFWLXREMOVESTATUSMESSAGE) GetProcAddress(hDll,            "WlxRemoveStatusMessage");        if (!pfWlxRemoveStatusMessage)        {            return FALSE;        }    }    // HOOK新版本的函数    // 所有的HOOK都成功    return TRUE;}BOOL WINAPI WlxNegotiate(DWORD dwWinlogonVersion, DWORD * pdwDllVersion){    HINSTANCE hDll = NULL;    if (!(hDll = LoadLibrary(REALGINA_PATH)))    {        return FALSE;    }    if(MyInitialize(hDll, dwWinlogonVersion) == TRUE)    {        return pfWlxNegotiate(dwWinlogonVersion, pdwDllVersion);    }    return FALSE;}BOOL WINAPI WlxInitialize(LPWSTR  lpWinsta, HANDLE  hWlx, PVOID   pvReserved,    PVOID   pWinlogonFunctions, PVOID * pWlxContext){    g_pWinlogon = (PWLX_DISPATCH_VERSION_1_0) pWinlogonFunctions;    hGlobalWlx = hWlx;    return pfWlxInitialize(lpWinsta, hWlx, pvReserved, pWinlogonFunctions, pWlxContext);}void WINAPI WlxDisplaySASNotice(PVOID pWlxContext){    pfWlxDisplaySASNotice(pWlxContext);    g_pWinlogon->WlxDialogBoxParam(hGlobalWlx, hDllInstance, (LPTSTR)        MAKEINTRESOURCE(IDD_LOGON_DLG), NULL, LogonDlgProc, 0);}int WINAPI WlxLoggedOutSAS(PVOID pWlxContext, DWORD dwSasType,    PLUID pAuthenticationId, PSID pLogonSid, PDWORD pdwOptions,    PHANDLE phToken, PWLX_MPR_NOTIFY_INFO pMprNotifyInfo, PVOID * pProfile){    // 用标准Windows的密码方式登录    return pfWlxLoggedOutSAS(pWlxContext, dwSasType, pAuthenticationId, pLogonSid,        pdwOptions, phToken, pMprNotifyInfo, pProfile);}BOOL WINAPI WlxActivateUserShell (PVOID pWlxContext, PWSTR pszDesktopName,    PWSTR pszMprLogonScript, PVOID pEnvironment){    // 用标准Windows的密码方式登录，调用MSGINA.DLL中的函数    return pfWlxActivateUserShell(pWlxContext, pszDesktopName, pszMprLogonScript,        pEnvironment);}int WINAPI WlxLoggedOnSAS (PVOID pWlxContext, DWORD dwSasType, PVOID pReserved){    return pfWlxLoggedOnSAS(pWlxContext, dwSasType, pReserved);}void WINAPI WlxDisplayLockedNotice(PVOID pWlxContext){    pfWlxDisplayLockedNotice(pWlxContext);    wcscpy(account.strUsername, TEXT(""));    wcscpy(account.strPassword, TEXT(""));    account.bLogonStatus = FALSE;    g_pWinlogon->WlxDialogBoxParam(hGlobalWlx, hDllInstance, (LPTSTR)        MAKEINTRESOURCE(IDD_LOGON_DLG), NULL, LogonDlgProc, 0);}BOOL WINAPI WlxIsLockOk(PVOID pWlxContext){    return pfWlxIsLockOk(pWlxContext);}int WINAPI WlxWkstaLockedSAS(PVOID pWlxContext, DWORD dwSasType){    return pfWlxWkstaLockedSAS(pWlxContext, dwSasType);}BOOL WINAPI WlxIsLogoffOk(PVOID pWlxContext){    return pfWlxIsLogoffOk(pWlxContext);}void WINAPI WlxLogoff(PVOID pWlxContext){    pfWlxLogoff(pWlxContext);}void WINAPI WlxShutdown(PVOID pWlxContext, DWORD ShutdownType){    pfWlxShutdown(pWlxContext, ShutdownType);}// WLX_VERSION_1_1版BOOL WINAPI WlxScreenSaverNotify(PVOID pWlxContext, BOOL * pSecure){    return pfWlxScreenSaverNotify(pWlxContext, pSecure);}BOOL WINAPI WlxStartApplication(PVOID pWlxContext, PWSTR pszDesktopName,    PVOID pEnvironment, PWSTR pszCmdLine){    return pfWlxStartApplication(pWlxContext, pszDesktopName, pEnvironment, pszCmdLine);}// WLX_VERSION_1_3版BOOL WINAPI WlxNetworkProviderLoad(PVOID pWlxContext, PWLX_MPR_NOTIFY_INFO    pNprNotifyInfo){    return pfWlxNetworkProviderLoad(pWlxContext, pNprNotifyInfo);}BOOL WINAPI WlxDisplayStatusMessage (PVOID pWlxContext, HDESK hDesktop,    DWORD dwOptions, PWSTR pTitle, PWSTR pMessage){    return pfWlxDisplayStatusMessage(pWlxContext, hDesktop, dwOptions, pTitle, pMessage);}BOOL WINAPI WlxGetStatusMessage(PVOID pWlxContext, DWORD * pdwOptions,    PWSTR pMessage, DWORD dwBufferSize){    return pfWlxGetStatusMessage(pWlxContext, pdwOptions, pMessage, dwBufferSize);}BOOL WINAPI WlxRemoveStatusMessage(PVOID pWlxContext){    return pfWlxRemoveStatusMessage(pWlxContext);}

4. Gina DLL安装 
（1） 添加注册表 
（2） 键名：HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Microsoft\Windows NT\ 
（3） CurrentVersion\Winlogon\ 
（4） 变量名：GinaDLL 
（5） 变量类型：[REG_SZ] 
（6） 内容：Yourname.dll 
（7） 将Gina DLL(Yourname.dll)拷贝到系统目录下(system32)。 
（8） 重新启动计算机， Gina DLL(Yourname.dll)就会运行。

5. 结语

以上，Gina DLL就完成，重启之后就可以看到，尽管这个原型调用的是Windows的msgina.dll里面的函数，但是事实上所有的函数已经被我们Hook了，在调用系统函数之前必然会经过我们的函数。以下是与本主题相关信息： 
（1）可以通过WlxLoggedOnSAS来屏蔽Windows操作系统下的Ctrl+Alt+Del。 
（2）可以在WlxLoggedOutSAS中截获用户登录的用户名以及密码。 
（3）通过此原型，可以实现一些个性化的开机认证，包括用指纹（例如ThinkPad笔记本电脑），以及特定的USB才能登录等等。