第1篇 基础篇

第1章 内核编程环境

1.1下载开发编译环境

1.1.1编译环境介绍

1.1.2 下载Visual Studio与WDK

1.2编写第一个C文件

1.2.1通过Visual Studio新建工程

2.2内核入口函数

1.2.3编写入口函数体

1.3编译第一个驱动

1.3.1通过Visual Studio编译

1.3.2通过WDK直接编译

第2章 内核驱动运行与调试

2.1驱动的运行

2.2服务的基本操作

2.2.1打开服务管理器

2.2.2服务的注册

2.2.3服务的启动与停止

2.2.4服务的删除

2.2.5服务的例子

2.2.6服务小结

2.3驱动的调试

2.3.1基于VS+WDK环境调试

2.3.2基于W indbg调试

第3章 内核编程基础

3.1上下文环境

3.2中断请求级别

3.3驱动异常

3.4字符串操作

3.5链表

3.5.1头节点初始化

3.5.2节点插入

3.5.3链表遍历

3.5.4节点移除

3.6自旋锁

3.6.1使用自旋锁

3.6.2在双向链表中使用自旋锁

3.6.3使用队列自旋锁提高性能

3.7内存分配

3.7.1常规内存分配

3.7.2旁视列表

3.8对象与句柄

3.9注册表

3.9.1注册表的打开与关闭

3.9.2注册表的修改

3.9.3注册表的读取

3.10文件操作

3.10.1文件的打开与关闭

3.10.2文件的读写

3.11线程与事件

3.11.1使用系统线程

3.11.2使用同步事件

第4章 应用与内核通信

4.1内核方面的编程

4.1.1生成控制设备

4.1.2控制设备的名字和符号链接

4.1.3控制设备的删除

4.1.4分发函数

4.1.5请求的处理

4.2应用方面的编程

4.2.1基本的功能需求

4.2.2在应用程序中打开与关闭设备

4.2.3设备控制请求

4.2.4内核中的对应处理

4.2.5结合测试的效果

第5章 64位和32位内核开发差异

5.1 64位系统新增机制

5.1.1 WOW64子系统

5.1.2 PatchGuard技术

5.1.3 64位驱动的编译、安装与运行

5.2编程差异

5.2.1汇编嵌入变化

5.2.2预处理与条件编译

5.2.3数据结构调整

第6章 内核编程技巧

6.1初始化赋值问题

6.2有效性判断

6.3一次性申请

6.4独立性与最小化原则

6.5嵌套陷阱

6.6稳定性处理

6.6.1事前处理

6.6.2事中处理

6.6.3事后处理

第2篇 过滤篇

第7章 串口的过滤

7.1过滤的概念

7.1.1设备绑定的内核API之一

7.1.2设备绑定的内核API之二

7.1.3生成过滤设备并绑定

7.1.4从名字获得设备对象

7.1.5绑定所有串口

7.2获得实际数据

7.2.1请求的区分

7.2.2请求的结局

7.2.3写请求的数据

7.3完整的代码

7.3.1完整的分发函数

7.3.2如何动态卸载

7.3.3代码的编译与运行

第8章 键盘的过滤

8.1技术原理

8.1.1预备知识

8.1.2 Windows中从击键到内核

8.1.3键盘硬件原理

8.2键盘过滤的框架

8.2.1找到所有的键盘设备

8.2.2应用设备扩展

8.2.3键盘过滤模块的DriverEntry

8.2.4键盘过滤模块的动态卸载

8.3键盘过滤的请求处理

8.3.1通常的处理

8.3.2 PNP的处理

8.3.3读的处理

8.3.4读完成的处理

8.4从请求中打印出按键信息

8.4.1从缓冲区中获得KEYBOARD INPUT DATA

8.4.2从KEYBOARD INPUT DATA中得到键

8.4.3从MakeCode到实际字符

8.5 Hook分发函数

8.5.1获得类驱动对象

8.5.2修改类驱动的分发函数指针

8.5.3类驱动之下的端口驱动

8.5.4端口驱动和类驱动之间的协作机制

8.5.5找到关键的回调函数的条件

8.5.6定义常数和数据结构

8.5.7打开两种键盘端口驱动寻找设备

8.5.8搜索在KbdClass类驱动中的地址

8.6 Hook键盘中断反过滤

8.6.1中断：IRQ和INT

8.6.2如何修改IDT

8.6.3替换IDT中的跳转地址

8.6.4 QQ的PS/2反过滤措施

8.7直接用端口操作键盘

8.7.1读取键盘数据和命令端口

8.7.2 p2cUserFilter的最终实现

第9章 磁盘的虚拟

9.1虚拟的磁盘

9.2一个具体的例子

9.3入口函数

9.3.1入口函数的定义

9.3.2 Ramdisk驱动的入口函数

9.4 EvtDriverDeviceAdd函数

9.4.1 EvtDriverDeviceAdd的定义

9.4.2局部变量的声明

9.4.3磁盘设备的创建

9.4.4如何处理发往设备的请求

9.4.5用户配置的初始化

9.4.6链接给应用程序

9.5 FAT12/16磁盘卷初始化

9.5.1磁盘卷结构简介

9.5.2 Ramdisk对磁盘的初始化

9.6驱动中的请求处理

9.6.1请求的处理

9.6.2读/写请求

9.6.3 DeviceIoControl请求

9.7 Ramdisk的编译和安装

9.7.1编译

9.7.2安装

9.7.3对安装的深入探究

第10章 磁盘的过滤

10.1磁盘过滤驱动的概念

10.1.1设备过滤和类过滤

10.1.2磁盘设备和磁盘卷设备过滤驱动

10.1.3注册表和磁盘卷设备过滤驱动

10.2具有还原功能的磁盘卷过滤驱动

10.2.1简介

10.2.2基本思想

10.3驱动分析

10.3.1 DriverEntry函数

10.3.2 AddDevice函数

10.3.3 PnP请求的处理

10.3.4 Power请求的处理

10.3.5 DeviceIoControl请求的处理

10.3.6 bitmap的作用和分析

10.3.7 boot驱动完成回调函数和稀疏文件

10.3.8读/写请求的处理

第11章 文件系统的过滤与监控

11.1文件系统的设备对象

11.1.1控制设备与卷设备

11.1.2生成自己的一个控制设备

11.2文件系统的分发函数

11.2.1普通的分发函数

11.2.2文件过滤的快速IO分发函数

11.2.3快速IO分发函数的一个实现

11.2.4 快速IO分发函数逐个简介

11.3设备的绑定前期工作

11.3.1动态地选择绑定函数

11.3.2注册文件系统变动回调

11.3.3文件系统变动回调的一个实现

11.3.4文件系统识别器

11.4文件系统控制设备的绑定

11.4.1生成文件系统控制设备的过滤设备

11.4.2绑定文件系统控制设备

11.4.3利用文件系统控制请求

11.5文件系统卷设备的绑定

11.5.1从IRP中获得VPB指针

11.5.2设置完成函数并等待IRP完成

11.5.3卷挂载IRP完成后的工作

11.5.4完成函数的相应实现

11.5.5绑定卷的实现

11.6读/写操作的过滤

11.6.1设置一个读处理函数

11.6.2设备对象的区分处理

11.6.3解析读请求中的文件信息

11.6.4读请求的完成

11.7其他操作的过滤

11.7.1文件对象的生存周期

11.7.2文件的打开与关闭

11.7.3文件的删除

11.8路径过滤的实现

11.8.1取得文件路径的三种情况

11.8.2打开成功后获取路径

11.8.3在其他时刻获得文件路径

11.8.4在打开请求完成之前获得路径名

11.8.5把短名转换为长名

11.9把sfilter编译成静态库

11.9.1如何方便地使用sfilter

11.9.2初始化回调、卸载回调和绑定回调

11.9.3绑定与回调

11.9.4插入请求回调

11.9.5如何利用sfilter.lib

第12章 文件系统透明加密

12.1文件透明加密的应用

12.1.1防止企业信息泄密

12.1.2文件透明加密防止企业信息泄密

12.1.3文件透明加密软件的例子

12.2区分进程

12.2.1机密进程与普通进程

12.2.2找到进程名字的位置

12.2.3得到当前进程的名字

12.3内存映射与文件缓冲

12.3.1记事本的内存映射文件

12.3.2 Windows的文件缓冲

12.3.3文件缓冲：明文还是密文的选择

12.3.4清除文件缓冲

12.4加密标识

12.4.1保存在文件外、文件头还是文件尾

12.4.2隐藏文件头的大小

12.4.3隐藏文件头的设置偏移

12.4.4隐藏文件头的读/写偏移

12.5文件加密表

12.5.1何时进行加密操作

12.5.2文件控制块与文件对象

12.5.3文件加密表的数据结构与初始化

12.5.4文件加密表的操作：查询

12.5.5文件加密表的操作：添加

12.5.6文件加密表的操作：删除

12.6文件打开处理

12.6.1直接发送I RP进行查询与设置操作

12.6.2直接发送IRP进行读/写操作

12.6.3文件的非重入打开

12.6.4文件的打开预处理

12.7读/写加密和解密

12.7.1在读取时进行解密

12.7.2分配与释放MDL

12.7.3写请求加密

12.8 crypt_file的组装

12.8.1 crypt file的初始化

12.8.2 crypt file的IRP预处理

12.8.3 crypt_file的IRP后处理

第13章 文件系统微过滤驱动

13.1文件系统微过滤驱动简介

13.1.1文件系统微过滤驱动的由来

13.1.2 Minifilter的优点与不足

13.2 Minifilter的编程框架

13.2.1微文件系统过滤的注册

13.2.2微过滤器的数据结构

13.2.3卸载回调函数

13.2.4预操作回调函数

13.2.5后操作回调函数

13.2.6其他回调函数

13.3 Minifilter如何与应用程序通信

13.3.1建立通信端口的方法

13.3.2在用户态通过DLL使用通信端口的范例

13.4 Minifilter的安装与加载

13.4.1安装Minifilter的INF文件

13.4.2启动安装完成的Minifilter

第14章 网络传输层过滤

14.1 TDI概要

14.1.1为何选择TDI

14.1.2从socket到Windows内核

14.1.3 TDI过滤的代码例子

14.2 TDI的过滤框架

14.2.1绑定TDI的设备

14.2.2唯一的分发函数

14.2.3过滤框架的实现

14.2.4主要过滤的请求类型

14.3生成请求：获取地址

14.3.1过滤生成请求

14.3.2准备解析IP地址与端口

14.3.3获取生成的IP地址和端口

14.3.4连接终端的生成与相关信息的保存

14.4控制请求

14.4.1 TDI ASSOCIATE ADDRESS的过滤

14.4.2 TDI CONNECT的过滤

14.4.3其他的次功能号

14.4.4设置事件的过滤

14.4.5 TDI EVENT CONNECT类型的设置事件的过滤

14.4.6直接获取发送函数的过滤

14.4.7清理请求的过滤

14.5本书例子tdifw.lib的应用

14.5.1 tdifw库的回调接口

14.5.2 tdifw库的使用例子

第15章 Windows过滤平台

15.1 WFP简介

15.2 WFP框架

15.3基本对象模型

15.3.1过滤引擎

15.3.2垫片

15.3.3呼出接口

15.3.4分层

15.3.5子层

15.3.6过滤器

15.3.7呼出接口回调函数

15.4 WFP操作

15.4.1呼出接口的注册与卸载

15.4.2呼出接口的添加与移除

15.4.3子层的添加与移除

15.4.4过滤器的添加

15.5 WFP过滤例子

第16章 NDIS协议驱动

16.1以太网包和网络驱动架构

16.1.1以太网包和协议驱动

16.1.2 NDIS网络驱动

16.2协议驱动的DriverEntry

16.2.1生成控制设备

16.2.2注册协议

16.3协议与网卡的绑定

16.3.1协议与网卡的绑定概念

16.3.2绑定回调处理的实现

16.3.3协议绑定网卡的API

16.3.4解决绑定竞争问题

16.3.5分配接收和发送的包池与缓冲池

16.3.6 OID请求的发送和请求完成回调

16.3.7 ndisprotCreateBinding的最终实现

16.4绑定的解除

16.4.1解除绑定使用的API

16.4.2 ndisprotShutdownBinding的实现

16.5在用户态操作协议驱动

16.5.1协议的收包与发包

16.5.2在用户态编程打开设备

16.5.3用DeviceIoControl发送控制请求

16.5.4用WriteFile发送数据包

16.5.5用ReadFile发送数据包

16.6在内核态完成功能的实现

16.6.1请求的分发与实现

16.6.2等待设备绑定完成与指定设备名

16.6.3指派设备的完成

16.6.4处理读请求

16.6.5处理写请求

16.7协议驱动的接收回调

16.7.1和接收包有关的回调函数

16.7.2 ReceiveHandler的实现

16.7.3 TransferDataCompleteHandler的实现

16.7.4 ReceivePacketHandler的实现

16.7.5接收数据包的入队

16.7.6接收数据包的出队和读请求的完成

第17章 NDIS小端口驱动

17.1小端口驱动的应用与概述

17.1.1小端口驱动的应用

17.1.2小端口驱动示例

17.1.3小端口驱动的运作与编程概述

17.2小端口驱动的初始化

17.2.1小端口驱动的DriverEntry

17.2.2小端口驱动的适配器结构

17.2.3配置信息的读取

17.2.4设置小端口适配器上下文

17.2.5 MPInitialize的实现

17.2.6 MPHalt的实现

17.3打开ndisprot设备

17.3.1 IO目标

17.3.2给IO目标发送DeviceloControl请求

17.3.3打开ndisprot接口并完成配置设备

17.4使用ndisprot发送包

17.4.1小端口驱动的发包接口

17.4.2发送控制块（TCB）

17.4.3遍历包组并填写TCB

17.4.4写请求的构建与发送

17.5使用ndi sprot接收包

17.5.1提交数据包的内核API

17.5.2从接收控制块（RCB）提交包

17.5.3对ndisprot读请求的完成函数

17.5.4读请求的发送

17.5.5用于读包的WDF工作任务

17.5.6 ndisedge读工作任务的生成与入列

17.6其他的特征回调函数的实现

17.6.1包的归还

17.6.2 OID查询处理的直接完成

17.6.3 OID设置处理

第18章 NDIS中间层驱动

18.1 NDIS中间层驱动概述

18.1.1 Windows网络架构总结

18.1.2 NDIS中间层驱动简介

18.1.3 NDIS中间层驱动的应用

18.1.4 NDIS包描述符结构深究

18.2中间层驱动的入口与绑定

18.2.1中间层驱动的入口函数

18.2.2动态绑定NIC设备

18.2.3小端口初始化（MpInitialize）

18.3中间层驱动发送数据包

18.3.1发送数据包原理

18.3.2包描述符“重利用”

18.3.3包描述符“重申请”

18.3.4发送数据包的异步完成

18.4中间层驱动接收数据包

18.4.1接收数据包概述

18.4.2用PtReceive接收数据包

18.4.3用PtReceivePacket接收

18.4.4对包进行过滤

18.5中间层驱动程序查询和设置

18.5.1查询请求的处理

18.5.2设置请求的处理

18.6 NDIS句柄

18.6.1不可见的结构指针

18.6.2常见的NDIS句柄

18.6.3 NDIS句柄误用问题

18.6.4一种解决方案

18.7生成普通控制设备

18.7.1在中间层驱动中添加普通设备

18.7.2使用传统方法来生成控制设备

第3篇 应用篇

第19章 IA-32汇编基础

19.1 x86内存、寄存器与堆栈

19.1.1 asm关键字

19.1.2 x86中的mov指令

19.1.3 x86中的寄存器与内存

19.1.4赋值语句的实现

19.2 x86中函数的实现

19.2.1一个函数的例子

19.2.2堆栈的介绍

19.2.3寄存器的备份和恢复

19.2.4内部变量与返回值

19.3 x86中函数的调用与返回

19.3.1函数的调用指令call

19.3.2通过堆栈传递参数

19.3.3从函数返回

19.3.4三种常见的调用协议

19.4从32位汇编到64位汇编

19.4.1 Intel 64与IA-32体系架构简介

19.4.2 64位指令与32位指令

19.4.3通用寄存器

19.5 64位下的函数实现

19.5.1函数概览

19.5.2 32位参数的传递

19.5.3 64位参数与返回值

19.5.4栈空间的开辟与恢复

第20章 Windows内核挂钩

20.1系统服务描述符表挂钩

20.1.1系统服务描述符表（SSDT）

20.1.2系统服务描述符表挂钩的意图

20.1.3寻找要挂钩的函数的地址

20.1.4函数被挂钩的过程

20.1.5具体实现的代码

20.2函数导出表挂钩

20.2.1内核函数的种类

20.2.2挂钩IoCallDriver

20.2.3对跳转地址进行修改

20.3 Windows 7系统下IofCallDriver的跟踪

20.4 Windows 7系统下内联挂钩

20.4.1写入跳转指令并拷贝代码

20.4.2实现中继函数

20.5中断与中断挂钩

20.5.1 IA-32体系结构中的中断

20.5.2中断处理过程

20.5.3 64位模式下的中断处理机制

20.5.4多核下的中断

20.5.5 Windows中断机制

20.5.6 IDT Hook

20.5.7 IDT Hook实现安全防护

第21章 Windows通知与回调

21.1 Windows的事件通知与回调

21.2常用的事件通知

21.2.1创建进程通知

21.2.2创建线程通知

21.2.3加载模块通知

21.2.4注册表操作通知

21.3 Windows回调机制

21.3.1回调对象

21.3.2回调对象的创建

21.3.3回调对象的注册

21.3.4回调的通告

21.4安全的死角，回调的应用

第22章 保护进程

22.1内核对象简介

22.2内核对象的结构

22.3保护内核对象

22.3.1处理对象的打开

22.3.2处理句柄的复制

22.3.3处理句柄的继承

22.4进程的保护

22.4.1保护原理

22.4.2 Vista以后的进程对象保护

22.4.3进程的其他保护

第23章 代码注入与防注入

23.1注入与防注入简介

23.2常用的注入方式

23.3主动注入

23.3.1 AppInit注入

23.3.2 SPI注入

23.3.3消息事件注入

23.3.4其他注入

23.4被动注入

23.4.1远线程注入

23.4.2 APC注入

23.4.3父子进程注入

23.5防注入

23.5.1防止主动注入

23.5.2防止被动注入

23.6总结

附录A 如何使用本书的源码

附录B 练习题