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分类： WINDOWS
2011-01-06 17:32:12
以程序的方式操纵NTFS的文件权限
陈皓
Windows NT/2K/XP版本的操作系统都支持NTFS格式的文件系统，这是一个有安全性质的文件系统，你可以通过Windows的资源管理器来设置对每个目录和文件的用户访问权限。这里我就不对NTFS的安全性进行讲述了，我默认你对NTFS的文件目录的安全设置有了一定的了解。在这里，我将向你介绍使用Windows的API函数来操纵NTFS的文件权限。
在Windows NT/2K?XP下的对象，不一定是文件系统，还有其它的一些对象，如：进程、命名管道、打印机、网络共享、或是注册表等等，都可以设置用户访问权限。在Windows系统中，其是用一个安全描述符（Security Descriptors）的结构来保存其权限的设置信息，简称为SD，其在Windows SDK中的结构名是“SECURITY_DESCRIPTOR”，这是包括了安全设置信息的结构体。一个安全描述符包含以下信息：
DACL和SACL构成了整个存取控制列表Access Control List，简称ACL，ACL中的每一项，我们叫做ACE（Access Control Entry），ACL中的每一个ACE。
我们的程序不用直接维护SD这个结构，这个结构由系统维护。我们只用使用Windows 提供的相关的API函数来取得并设置SD中的信息就行了。不过这些API函数只有Windows NT/2K/XP才支持。
安全对象Securable Object是拥有SD的Windows的对象。所有的被命名的Windows的对象都是安全对象。一些没有命名的对象是安全对象，如：进程和线程，也有安全描述符SD。在对大多数的创建安全对象的操作中都需要你传递一个SD的参数，如：CreateFile和CreateProcess函数。另外，Windows还提供了一系列有关安全对象的安全信息的存取函数，以供你取得对象上的安全设置，或修改对象上的安全设置。如：GetNamedSecurityInfo, SetNamedSecurityInfo，GetSecurityInfo, SetSecurityInfo。
下图说明了，安全对象和DACL以及访问者之间的联系（来源于MSDN）。注意，DACL表中的每个ACE的顺序是有意义的，如果前面的Allow（或denied）ACE通过了，那么，系统就不会检查后面的ACE了。
系统会按照顺序依次检查所有的ACE规则，如下面的条件满足，则退出：
1、 如果一个Access-Denied的ACE明显地拒绝了请求者。
2、 如果某Access-Allowed的ACE明显地同意了请求者。
3、 全部的ACE都检查完了，但是没有一条ACE明显地允许或是拒绝请求者，那么系统将使用默认值，拒绝请求者的访问。
更多的理论和描述，请参看MSDN。
|
#include
void main(void) { SECURITY_ATTRIBUTES sa; //和文件有关的安全结构 SECURITY_DESCRIPTOR sd; //声明一个SD
BYTE aclBuffer[1024]; PACL pacl=(PACL)&aclBuffer; //声明一个ACL，长度是1024
BYTE sidBuffer[100]; PSID psid=(PSID) &sidBuffer; //声明一个SID，长度是100
DWORD sidBufferSize = 100; char domainBuffer[80]; DWORD domainBufferSize = 80; SID_NAME_USE snu; HANDLE file;
//初始化一个SD InitializeSecurityDescriptor(&sd, SECURITY_DESCRIPTOR_REVISION); InitializeAcl(pacl, 1024, ACL_REVISION); LookupAccountName(0, "hchen", psid, &sidBufferSize, domainBuffer, &domainBufferSize, &snu); AddAccessAllowedAce(pacl, ACL_REVISION, GENERIC_ALL, psid); //把ACL设置到SD中 SetSecurityDescriptorDacl(&sd, TRUE, pacl, FALSE);
//把SD放到文件安全结构SA中 sa.nLength = sizeof(SECURITY_ATTRIBUTES); sa.bInheritHandle = FALSE; sa.lpSecurityDescriptor = &sd;
//创建文件 file = CreateFile("c:\\testfile", 0, 0, &sa, CREATE_NEW, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, 0); CloseHandle(file); } |
这个例子我是从网上找来的，改了改。其中使用到的关键的API函数，我都把其加粗了。从程序中我们可以看到，我们先初始化了一个SD和一个ACL，然后调用LookupAccountName取得用户的SID，然后通过这个SID，对ACL中加入一个有允许访问权限的ACE，然后再把整个ACL设置到SD中。最后，组织文件安全描述的SA结构，并调用CreateFile创建文件。如果你的操作系统是NTFS，那么，你可以看到你创建出来的文件的安全属性的样子：
这个程序旨在说明如何生成一个新的SD和ACL的用法，其有四个地方的不足和不清：
1、 对于ACL和SID的声明采用了硬编码的方式指定其长度。
2、 对于API函数，没有出错处理。
3、 没有说明如何修改已有文件或目录的安全设置。
4、 没有说明安全设置的继承性。
对于这些我将在下个例程中讲述。
在我把这个例程序例出来以前，请允许我多说一下。
1、 对于文件、目录、命令管道，我们不一定要使用GetNamedSecurityInfo和SetNamedSecurityInfo函数，我们可以使用其专用函数GetFileSecurity和SetFileSecurity函数来取得或设置文件对象的SD，以设置其访问权限。需要使用这两个函数并不容易，正如前面我们所说的，我们还需要处理SD参数，要处理SD，就需要处理DACL和ACE，以及用户的相关SID，于是，一系统列的函数就被这两个函数带出来了。
2、 对于上一个例子中的使用硬编码指定SID的处理方法是。调用LookupAccountName函数时，先把SID，Domain名的参数传为空NULL，于是LookupAccountName会返回用户的SID的长度和Domain名的长度，于是你可以根据这个长度分配内存，然后再次调用LookupAccountName函数。于是就可以达到到态分配内存的效果。对于ACL也一样。
3、 对于给文件的ACL中增加一个ACE条目，一般的做法是先取出文件上的ACL，逐条取出ACE，和现需要增加的ACE比较，如果有冲突，则删除已有的ACE，把新加的ACE添置到最后。这里的最后，应该是非继承而来的ACE的最后。关于ACL继承，NTFS中，你可以设置文件和目录是否继承于其父目录的设置。在程序中同样可以设置。
还是请看例程，这个程序比较长，来源于MSDN，我做了一点点修改，并把自己的理解加在注释中，所以，请注意代码中的注释：
#include
//使用Windows的HeapAlloc函数进行动态内存分配
#define myheapalloc(x) (HeapAlloc(GetProcessHeap(), HEAP_ZERO_MEMORY, x))
#define myheapfree(x) (HeapFree(GetProcessHeap(), 0, x))
typedef BOOL (WINAPI *SetSecurityDescriptorControlFnPtr)(
IN PSECURITY_DESCRIPTOR pSecurityDescriptor,
IN SECURITY_DESCRIPTOR_CONTROL ControlBitsOfInterest,
IN SECURITY_DESCRIPTOR_CONTROL ControlBitsToSet);
typedef BOOL (WINAPI *AddAccessAllowedAceExFnPtr)(
PACL pAcl,
DWORD dwAceRevision,
DWORD AceFlags,
DWORD AccessMask,
PSID pSid
);
BOOL AddAccessRights(TCHAR *lpszFileName, TCHAR *lpszAccountName,
DWORD dwAccessMask) {
// 声明SID变量
SID_NAME_USE snuType;
// 声明和LookupAccountName相关的变量（注意，全为0，要在程序中动态分配）
TCHAR * szDomain = NULL;
DWORD cbDomain = 0;
LPVOID pUserSID = NULL;
DWORD cbUserSID = 0;
// 和文件相关的安全描述符 SD 的变量
PSECURITY_DESCRIPTOR pFileSD = NULL; // 结构变量
DWORD cbFileSD = 0; // SD的size
// 一个新的SD的变量，用于构造新的ACL（把已有的ACL和需要新加的ACL整合起来）
SECURITY_DESCRIPTOR newSD;
// 和ACL 相关的变量
PACL pACL = NULL;
BOOL fDaclPresent;
BOOL fDaclDefaulted;
ACL_SIZE_INFORMATION AclInfo;
// 一个新的 ACL 变量
PACL pNewACL = NULL; //结构指针变量
DWORD cbNewACL = 0; //ACL的size
// 一个临时使用的 ACE 变量
LPVOID pTempAce = NULL;
UINT CurrentAceIndex = 0; //ACE在ACL中的位置
UINT newAceIndex = 0; //新添的ACE在ACL中的位置
//API函数的返回值，假设所有的函数都返回失败。
BOOL fResult;
BOOL fAPISuccess;
SECURITY_INFORMATION secInfo = DACL_SECURITY_INFORMATION;
// 下面的两个函数是新的API函数，仅在Windows 2000以上版本的操作系统支持。
// 在此将从Advapi32.dll文件中动态载入。如果你使用VC++ 6.0编译程序，而且你想
// 使用这两个函数的静态链接。则请为你的编译加上：/D_WIN32_WINNT=0x0500
// 的编译参数。并且确保你的SDK的头文件和lib文件是最新的。
SetSecurityDescriptorControlFnPtr _SetSecurityDescriptorControl = NULL;
AddAccessAllowedAceExFnPtr _AddAccessAllowedAceEx = NULL;
__try {
//
// STEP 1: 通过用户名取得SID
// 在这一步中LookupAccountName函数被调用了两次，第一次是取出所需要
// 的内存的大小，然后，进行内存分配。第二次调用才是取得了用户的帐户信息。
// LookupAccountName同样可以取得域用户或是用户组的信息。（请参看MSDN）
//
fAPISuccess = LookupAccountName(NULL, lpszAccountName,
pUserSID, &cbUserSID, szDomain, &cbDomain, &snuType);
// 以上调用API会失败，失败原因是内存不足。并把所需要的内存大小传出。
// 下面是处理非内存不足的错误。
if (fAPISuccess)
__leave;
else if (GetLastError() != ERROR_INSUFFICIENT_BUFFER) {
_tprintf(TEXT("LookupAccountName() failed. Error %d\n"),
GetLastError());
__leave;
}
pUserSID = myheapalloc(cbUserSID);
if (!pUserSID) {
_tprintf(TEXT("HeapAlloc() failed. Error %d\n"), GetLastError());
__leave;
}
szDomain = (TCHAR *) myheapalloc(cbDomain * sizeof(TCHAR));
if (!szDomain) {
_tprintf(TEXT("HeapAlloc() failed. Error %d\n"), GetLastError());
__leave;
}
fAPISuccess = LookupAccountName(NULL, lpszAccountName,
pUserSID, &cbUserSID, szDomain, &cbDomain, &snuType);
if (!fAPISuccess) {
_tprintf(TEXT("LookupAccountName() failed. Error %d\n"),
GetLastError());
__leave;
}
//
// STEP 2: 取得文件（目录）相关的安全描述符SD
// 使用GetFileSecurity函数取得一份文件SD的拷贝，同样，这个函数也
// 是被调用两次，第一次同样是取SD的内存长度。注意，SD有两种格式：自相关的
// （self-relative）和 完全的（absolute），GetFileSecurity只能取到“自
// 相关的”，而SetFileSecurity则需要完全的。这就是为什么需要一个新的SD，
// 而不是直接在GetFileSecurity返回的SD上进行修改。因为“自相关的”信息
// 是不完整的。
fAPISuccess = GetFileSecurity(lpszFileName,
secInfo, pFileSD, 0, &cbFileSD);
// 以上调用API会失败，失败原因是内存不足。并把所需要的内存大小传出。
// 下面是处理非内存不足的错误。
if (fAPISuccess)
__leave;
else if (GetLastError() != ERROR_INSUFFICIENT_BUFFER) {
_tprintf(TEXT("GetFileSecurity() failed. Error %d\n"),
GetLastError());
__leave;
}
pFileSD = myheapalloc(cbFileSD);
if (!pFileSD) {
_tprintf(TEXT("HeapAlloc() failed. Error %d\n"), GetLastError());
__leave;
}
fAPISuccess = GetFileSecurity(lpszFileName,
secInfo, pFileSD, cbFileSD, &cbFileSD);
if (!fAPISuccess) {
_tprintf(TEXT("GetFileSecurity() failed. Error %d\n"),
GetLastError());
__leave;
}
//
// STEP 3: 初始化一个新的SD
//
if (!InitializeSecurityDescriptor(&newSD,
SECURITY_DESCRIPTOR_REVISION)) {
_tprintf(TEXT("InitializeSecurityDescriptor() failed.")
TEXT("Error %d\n"), GetLastError());
__leave;
}
//
// STEP 4: 从GetFileSecurity 返回的SD中取DACL
//
if (!GetSecurityDescriptorDacl(pFileSD, &fDaclPresent, &pACL,
&fDaclDefaulted)) {
_tprintf(TEXT("GetSecurityDescriptorDacl() failed. Error %d\n"),
GetLastError());
__leave;
}
//
// STEP 5: 取 DACL的内存size
// GetAclInformation可以提供DACL的内存大小。只传入一个类型为
// ACL_SIZE_INFORMATION的structure的参数，需DACL的信息，是为了
// 方便我们遍历其中的ACE。
AclInfo.AceCount = 0; // Assume NULL DACL.
AclInfo.AclBytesFree = 0;
AclInfo.AclBytesInUse = sizeof(ACL);
if (pACL == NULL)
fDaclPresent = FALSE;
// 如果DACL不为空，则取其信息。（大多数情况下“自关联”的DACL为空）
if (fDaclPresent) {
if (!GetAclInformation(pACL, &AclInfo,
sizeof(ACL_SIZE_INFORMATION), AclSizeInformation)) {
_tprintf(TEXT("GetAclInformation() failed. Error %d\n"),
GetLastError());
__leave;
}
}
//
// STEP 6: 计算新的ACL的size
// 计算的公式是：原有的DACL的size加上需要添加的一个ACE的size，以
// 及加上一个和ACE相关的SID的size，最后减去两个字节以获得精确的大小。
cbNewACL = AclInfo.AclBytesInUse + sizeof(ACCESS_ALLOWED_ACE)
+ GetLengthSid(pUserSID) - sizeof(DWORD);
//
// STEP 7: 为新的ACL分配内存
//
pNewACL = (PACL) myheapalloc(cbNewACL);
if (!pNewACL) {
_tprintf(TEXT("HeapAlloc() failed. Error %d\n"), GetLastError());
__leave;
}
//
// STEP 8: 初始化新的ACL结构
//
if (!InitializeAcl(pNewACL, cbNewACL, ACL_REVISION2)) {
_tprintf(TEXT("InitializeAcl() failed. Error %d\n"),
GetLastError());
__leave;
}
(程序未完，请看下篇)
//
// STEP 9 如果文件（目录） DACL 有数据，拷贝其中的ACE到新的DACL中
//
// 下面的代码假设首先检查指定文件（目录）是否存在的DACL，如果有的话，
// 那么就拷贝所有的ACE到新的DACL结构中，我们可以看到其遍历的方法是采用
// ACL_SIZE_INFORMATION结构中的AceCount成员来完成的。在这个循环中，
// 会按照默认的ACE的顺序来进行拷贝（ACE在ACL中的顺序是很关键的），在拷
// 贝过程中，先拷贝非继承的ACE（我们知道ACE会从上层目录中继承下来）
//
newAceIndex = 0;
if (fDaclPresent && AclInfo.AceCount) {
for (CurrentAceIndex = 0;
CurrentAceIndex < AclInfo.AceCount;
CurrentAceIndex++) {
//
// STEP 10: 从DACL中取ACE
//
if (!GetAce(pACL, CurrentAceIndex, &pTempAce)) {
_tprintf(TEXT("GetAce() failed. Error %d\n"),
GetLastError());
__leave;
}
//
// STEP 11: 检查是否是非继承的ACE
// 如果当前的ACE是一个从父目录继承来的ACE，那么就退出循环。
// 因为，继承的ACE总是在非继承的ACE之后，而我们所要添加的ACE
// 应该在已有的非继承的ACE之后，所有的继承的ACE之前。退出循环
// 正是为了要添加一个新的ACE到新的DACL中，这后，我们再把继承的
// ACE拷贝到新的DACL中。
//
if (((ACCESS_ALLOWED_ACE *)pTempAce)->Header.AceFlags
& INHERITED_ACE)
break;
//
// STEP 12: 检查要拷贝的ACE的SID是否和需要加入的ACE的SID一样，
// 如果一样，那么就应该废掉已存在的ACE，也就是说，同一个用户的存取
// 权限的设置的ACE，在DACL中应该唯一。这在里，跳过对同一用户已设置
// 了的ACE，仅是拷贝其它用户的ACE。
//
if (EqualSid(pUserSID,
&(((ACCESS_ALLOWED_ACE *)pTempAce)->SidStart)))
continue;
//
// STEP 13: 把ACE加入到新的DACL中
// 下面的代码中，注意 AddAce 函数的第三个参数，这个参数的意思是
// ACL中的索引值，意为要把ACE加到某索引位置之后，参数MAXDWORD的
// 意思是确保当前的ACE是被加入到最后的位置。
//
if (!AddAce(pNewACL, ACL_REVISION, MAXDWORD, pTempAce,
((PACE_HEADER) pTempAce)->AceSize)) {
_tprintf(TEXT("AddAce() failed. Error %d\n"),
GetLastError());
__leave;
}
newAceIndex++;
}
}
