驱动开发：内核监控Register注册表回调

标签：status Buffer ustrRegPath Register Argument2 内核注册表 PVOID

在笔者前一篇文章`《驱动开发：内核枚举Registry注册表回调》`中实现了对注册表的枚举，本章将实现对注册表的监控，不同于32位系统在64位系统中，微软为我们提供了两个针对注册表的专用内核监控函数，通过这两个函数可以在不劫持内核API的前提下实现对注册表增加，删除，创建等事件的有效监控，注册表监视通常会通过`CmRegisterCallback`创建监控事件并传入自己的回调函数，与该创建对应的是`CmUnRegisterCallback`当注册表监控结束后可用于注销回调。

在笔者前一篇文章《驱动开发：内核枚举Registry注册表回调》中实现了对注册表的枚举，本章将实现对注册表的监控，不同于32位系统在64位系统中，微软为我们提供了两个针对注册表的专用内核监控函数，通过这两个函数可以在不劫持内核API的前提下实现对注册表增加，删除，创建等事件的有效监控，注册表监视通常会通过CmRegisterCallback创建监控事件并传入自己的回调函数，与该创建对应的是CmUnRegisterCallback当注册表监控结束后可用于注销回调。

CmRegisterCallback 设置注册表回调
CmUnRegisterCallback 注销注册表回调

默认情况下CmRegisterCallback需传入三个参数，参数一回调函数地址，参数二空余，参数三回调句柄，微软定义如下。

// 署名权
// right to sign one's name on a piece of work
// PowerBy: LyShark
// Email: [email protected]

// 参数1：回调函数地址
// 参数2：无作用
// 参数3：回调句柄
NTSTATUS CmRegisterCallback(
  [in]           PEX_CALLBACK_FUNCTION Function,
  [in, optional] PVOID                 Context,
  [out]          PLARGE_INTEGER        Cookie
);

自定义注册表回调函数MyLySharkCallback需要保留三个参数，CallbackContext回调上下文，Argument1是操作类型，Argument2定义详细结构体指针。

NTSTATUS MyLySharkCallback(_In_ PVOID CallbackContext, _In_opt_ PVOID Argument1, _In_opt_ PVOID Argument2)

在自定义回调函数内Argument1则可获取到操作类型，类型是一个REG_NOTIFY_CLASS枚举结构，微软对其的具体定义如下所示。

// 署名权
// right to sign one's name on a piece of work
// PowerBy: LyShark
// Email: [email protected]

typedef enum _REG_NOTIFY_CLASS {
    RegNtDeleteKey,
    RegNtPreDeleteKey = RegNtDeleteKey,
    RegNtSetValueKey,
    RegNtPreSetValueKey = RegNtSetValueKey,
    RegNtDeleteValueKey,
    RegNtPreDeleteValueKey = RegNtDeleteValueKey,
    RegNtSetInformationKey,
    RegNtPreSetInformationKey = RegNtSetInformationKey,
    RegNtRenameKey,
    RegNtPreRenameKey = RegNtRenameKey,
    RegNtEnumerateKey,
    RegNtPreEnumerateKey = RegNtEnumerateKey,
    RegNtEnumerateValueKey,
    RegNtPreEnumerateValueKey = RegNtEnumerateValueKey,
    RegNtQueryKey,
    RegNtPreQueryKey = RegNtQueryKey,
    RegNtQueryValueKey,
    RegNtPreQueryValueKey = RegNtQueryValueKey,
    RegNtQueryMultipleValueKey,
    RegNtPreQueryMultipleValueKey = RegNtQueryMultipleValueKey,
    RegNtPreCreateKey,
    RegNtPostCreateKey,
    RegNtPreOpenKey,
    RegNtPostOpenKey,
    RegNtKeyHandleClose,
    RegNtPreKeyHandleClose = RegNtKeyHandleClose,
    //
    // .Net only
    //    
    RegNtPostDeleteKey,
    RegNtPostSetValueKey,
    RegNtPostDeleteValueKey,
    RegNtPostSetInformationKey,
    RegNtPostRenameKey,
    RegNtPostEnumerateKey,
    RegNtPostEnumerateValueKey,
    RegNtPostQueryKey,
    RegNtPostQueryValueKey,
    RegNtPostQueryMultipleValueKey,
    RegNtPostKeyHandleClose,
    RegNtPreCreateKeyEx,
    RegNtPostCreateKeyEx,
    RegNtPreOpenKeyEx,
    RegNtPostOpenKeyEx,
    //
    // new to Windows Vista
    //
    RegNtPreFlushKey,
    RegNtPostFlushKey,
    RegNtPreLoadKey,
    RegNtPostLoadKey,
    RegNtPreUnLoadKey,
    RegNtPostUnLoadKey,
    RegNtPreQueryKeySecurity,
    RegNtPostQueryKeySecurity,
    RegNtPreSetKeySecurity,
    RegNtPostSetKeySecurity,
    //
    // per-object context cleanup
    //
    RegNtCallbackObjectContextCleanup,
    //
    // new in Vista SP2 
    //
    RegNtPreRestoreKey,
    RegNtPostRestoreKey,
    RegNtPreSaveKey,
    RegNtPostSaveKey,
    RegNtPreReplaceKey,
    RegNtPostReplaceKey,

    MaxRegNtNotifyClass //should always be the last enum
} REG_NOTIFY_CLASS;

其中对于注册表最常用的监控项为以下几种类型，当然为了实现监控则我们必须要使用之前，如果使用之后则只能起到监视而无法做到监控的目的。

RegNtPreCreateKey 创建注册表之前
RegNtPreOpenKey 打开注册表之前
RegNtPreDeleteKey 删除注册表之前
RegNtPreDeleteValueKey 删除键值之前
RegNtPreSetValueKey 修改注册表之前

如果需要实现监视则，首先CmRegisterCallback注册一个自定义回调，当有消息时则触发MyLySharkCallback其内部获取到lOperateType操作类型，并通过switch选择不同的处理例程，每个处理例程都通过GetFullPath得到注册表完整路径，并打印出来，这段代码实现如下。

// 署名权
// right to sign one's name on a piece of work
// PowerBy: LyShark
// Email: [email protected]

#include <ntifs.h>
#include <windef.h>

// 未导出函数声明 pEProcess -> PID
PUCHAR PsGetProcessImageFileName(PEPROCESS pEProcess);

NTSTATUS ObQueryNameString(
  _In_ PVOID Object,
  _Out_writes_bytes_opt_(Length) POBJECT_NAME_INFORMATION ObjectNameInfo,
  _In_ ULONG Length,
  _Out_ PULONG ReturnLength
  );

// 注册表回调Cookie
LARGE_INTEGER g_liRegCookie;

// 获取注册表完整路径
BOOLEAN GetFullPath(PUNICODE_STRING pRegistryPath, PVOID pRegistryObject)
{
  // 判断数据地址是否有效
  if ((FALSE == MmIsAddressValid(pRegistryObject)) ||
    (NULL == pRegistryObject))
  {
    return FALSE;
  }
  // 申请内存
  ULONG ulSize = 512;
  PVOID lpObjectNameInfo = ExAllocatePool(NonPagedPool, ulSize);
  if (NULL == lpObjectNameInfo)
  {
    return FALSE;
  }
  // 获取注册表路径
  ULONG ulRetLen = 0;
  NTSTATUS status = ObQueryNameString(pRegistryObject, (POBJECT_NAME_INFORMATION)lpObjectNameInfo, ulSize, &ulRetLen);
  if (!NT_SUCCESS(status))
  {
    ExFreePool(lpObjectNameInfo);
    return FALSE;
  }
  // 复制
  RtlCopyUnicodeString(pRegistryPath, (PUNICODE_STRING)lpObjectNameInfo);
  // 释放内存
  ExFreePool(lpObjectNameInfo);
  return TRUE;
}

// 注册表回调函数
NTSTATUS MyLySharkCallback(_In_ PVOID CallbackContext, _In_opt_ PVOID Argument1, _In_opt_ PVOID Argument2)
{
  NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;
  UNICODE_STRING ustrRegPath;

  // 获取操作类型
  LONG lOperateType = (REG_NOTIFY_CLASS)Argument1;
  
  // 申请内存
  ustrRegPath.Length = 0;
  ustrRegPath.MaximumLength = 1024 * sizeof(WCHAR);
  ustrRegPath.Buffer = ExAllocatePool(NonPagedPool, ustrRegPath.MaximumLength);
  if (NULL == ustrRegPath.Buffer)
  {
    return status;
  }
  RtlZeroMemory(ustrRegPath.Buffer, ustrRegPath.MaximumLength);
  
  // 判断操作
  switch (lOperateType)
  {
    // 创建注册表之前
  case RegNtPreCreateKey:
  {
    // 获取注册表路径
    GetFullPath(&ustrRegPath, ((PREG_CREATE_KEY_INFORMATION)Argument2)->RootObject);
    DbgPrint("[创建注册表][%wZ][%wZ]\n", &ustrRegPath, ((PREG_CREATE_KEY_INFORMATION)Argument2)->CompleteName);
    break;
  }
  // 打开注册表之前
  case RegNtPreOpenKey:
  {
    // 获取注册表路径
    GetFullPath(&ustrRegPath, ((PREG_CREATE_KEY_INFORMATION)Argument2)->RootObject);
    DbgPrint("[打开注册表][%wZ][%wZ]\n", &ustrRegPath, ((PREG_CREATE_KEY_INFORMATION)Argument2)->CompleteName);
    break;
  }
  // 删除键之前
  case RegNtPreDeleteKey:
  {
    // 获取注册表路径
    GetFullPath(&ustrRegPath, ((PREG_DELETE_KEY_INFORMATION)Argument2)->Object);
    DbgPrint("[删除键][%wZ] \n", &ustrRegPath);
    break;
  }
  // 删除键值之前
  case RegNtPreDeleteValueKey:
  {
    // 获取注册表路径
    GetFullPath(&ustrRegPath, ((PREG_DELETE_VALUE_KEY_INFORMATION)Argument2)->Object);
    DbgPrint("[删除键值][%wZ][%wZ] \n", &ustrRegPath, ((PREG_DELETE_VALUE_KEY_INFORMATION)Argument2)->ValueName);

    // 获取当前进程, 即操作注册表的进程
    PEPROCESS pEProcess = PsGetCurrentProcess();
    if (NULL != pEProcess)
    {
      UCHAR *lpszProcessName = PsGetProcessImageFileName(pEProcess);
      if (NULL != lpszProcessName)
      {
        DbgPrint("进程 [%s] 删除了键值对 \n", lpszProcessName);
      }
    }
    break;
  }
  // 修改键值之前
  case RegNtPreSetValueKey:
  {
    // 获取注册表路径
    GetFullPath(&ustrRegPath, ((PREG_SET_VALUE_KEY_INFORMATION)Argument2)->Object);
    DbgPrint("[修改键值][%wZ][%wZ] \n", &ustrRegPath, ((PREG_SET_VALUE_KEY_INFORMATION)Argument2)->ValueName);
    break;
  }
  default:
    break;
  }

  // 释放内存
  if (NULL != ustrRegPath.Buffer)
  {
    ExFreePool(ustrRegPath.Buffer);
    ustrRegPath.Buffer = NULL;
  }

  return status;
}

VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver)
{
  DbgPrint(("Uninstall Driver Is OK \n"));

  // 注销当前注册表回调
  if (0 < g_liRegCookie.QuadPart)
  {
    CmUnRegisterCallback(g_liRegCookie);
  }
}

NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
  DbgPrint(("hello lyshark.com \n"));

  // 设置注册表回调
  NTSTATUS status = CmRegisterCallback(MyLySharkCallback, NULL, &g_liRegCookie);
  if (!NT_SUCCESS(status))
  {
    g_liRegCookie.QuadPart = 0;
    return status;
  }

  Driver->DriverUnload = UnDriver;
  return STATUS_SUCCESS;
}

运行驱动程序，则会输出当前系统中所有针对注册表的操作，如下图所示。

驱动开发：内核监控Register注册表回调_Windows 内核驱动开发

如上的代码只能实现注册表项的监视，而如果需要监控则需要在回调函数MyLySharkCallback判断，如果指定注册表项是需要保护的则直接返回status = STATUS_ACCESS_DENIED;从而达到保护注册表的目的，核心代码如下所示。

// 反注册表删除回调
NTSTATUS MyLySharkCallback(_In_ PVOID CallbackContext, _In_opt_ PVOID Argument1, _In_opt_ PVOID Argument2)
{
  NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;
  UNICODE_STRING ustrRegPath;

  // 获取操作类型
  LONG lOperateType = (REG_NOTIFY_CLASS)Argument1;
  ustrRegPath.Length = 0;
  ustrRegPath.MaximumLength = 1024 * sizeof(WCHAR);
  ustrRegPath.Buffer = ExAllocatePool(NonPagedPool, ustrRegPath.MaximumLength);
  if (NULL == ustrRegPath.Buffer)
  {
    return status;
  }

  RtlZeroMemory(ustrRegPath.Buffer, ustrRegPath.MaximumLength);
  // 判断操作
  switch (lOperateType)
  {
    // 删除键值之前
  case RegNtPreDeleteValueKey:
  {
    // 获取注册表路径
    GetFullPath(&ustrRegPath, ((PREG_DELETE_VALUE_KEY_INFORMATION)Argument2)->Object);
    DbgPrint("[删除键值][%wZ][%wZ]\n", &ustrRegPath, ((PREG_DELETE_VALUE_KEY_INFORMATION)Argument2)->ValueName);

    // 如果要删除指定注册表项则拒绝
    PWCH pszRegister = L"\\REGISTRY\\MACHINE\\SOFTWARE\\lyshark.com";
    if (wcscmp(ustrRegPath.Buffer, pszRegister) == 0)
    {
      DbgPrint("[lyshark] 注册表项删除操作已被拦截! \n");
      // 拒绝操作
      status = STATUS_ACCESS_DENIED;
    }
    break;
  }
  default:
    break;
  }

  // 释放内存
  if (NULL != ustrRegPath.Buffer)
  {
    ExFreePool(ustrRegPath.Buffer);
    ustrRegPath.Buffer = NULL;
  }

  return status;
}

运行驱动程序，然后我们尝试删除\\LyShark\HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\lyshark.com里面的子项，则会提示如下信息。

驱动开发：内核监控Register注册表回调_Windows 内核驱动开发_02

当然这里的RegNtPreDeleteValueKey是指的删除操作，如果将其替换成RegNtPreSetValueKey，那么只有当注册表被创建才会拦截，此时就会变成拦截创建。

// 拦截创建操作
NTSTATUS MyLySharkCallback(_In_ PVOID CallbackContext, _In_opt_ PVOID Argument1, _In_opt_ PVOID Argument2)
{
  NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;
  UNICODE_STRING ustrRegPath;

  // 获取操作类型
  LONG lOperateType = (REG_NOTIFY_CLASS)Argument1;

  // 申请内存
  ustrRegPath.Length = 0;
  ustrRegPath.MaximumLength = 1024 * sizeof(WCHAR);
  ustrRegPath.Buffer = ExAllocatePool(NonPagedPool, ustrRegPath.MaximumLength);
  if (NULL == ustrRegPath.Buffer)
  {
    return status;
  }
  RtlZeroMemory(ustrRegPath.Buffer, ustrRegPath.MaximumLength);

  // 判断操作
  switch (lOperateType)
  {
  // 修改键值之前
  case RegNtPreSetValueKey:
  {
    // 获取注册表路径
    GetFullPath(&ustrRegPath, ((PREG_DELETE_VALUE_KEY_INFORMATION)Argument2)->Object);

    // 拦截创建
    PWCH pszRegister = L"\\REGISTRY\\MACHINE\\SOFTWARE\\lyshark.com";
    if (wcscmp(ustrRegPath.Buffer, pszRegister) == 0)
    {
      DbgPrint("[lyshark] 注册表项创建操作已被拦截! \n");
      status = STATUS_ACCESS_DENIED;
    }
    break;
  }
  default:
    break;
  }

  // 释放内存
  if (NULL != ustrRegPath.Buffer)
  {
    ExFreePool(ustrRegPath.Buffer);
    ustrRegPath.Buffer = NULL;
  }

  return status;
}

加载驱动保护，然后我们尝试在\\LyShark\HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\lyshark.com里面创建一个子项，则会提示创建失败。

驱动开发：内核监控Register注册表回调_回调函数_03

文章作者：lyshark (王瑞)
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标签：status,Buffer,ustrRegPath,Register,Argument2,内核,注册表,PVOID
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