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网络安全编程:U盘防御软件

2021-07-31
来源:计算机与网络安全
关键词: U盘 防御软件

  在早期互联网还不发达的时候,病毒都是通过软盘、光盘等媒介进行传播的。到后来互联网被普及以后,通过互联网进行传播的病毒大面积地相继出现。虽然软盘已经被淘汰,但是并没有使移动磁盘的病毒减少。相反,U盘的普及使得移动磁盘对病毒的传播更加方便。U盘的数据传输速度和数据存储容量等多方面都比软盘要先进很多,因此,软盘可以传播病毒,U盘当然也可以传播病毒。

  通过U盘来传播病毒通常是使用操作系统的自动运行功能,并配合U盘下的Autorun.inf文件来实现的。著名的“摆渡攻击”就是依靠此Autorun.inf来进行实施的。如果让操作系统不自动运行移动磁盘,或者保证移动磁盘下不存在Autorun.inf文件,那么通过U盘感染病毒的几率就小很多了。

  1. 通过系统配置禁止自动运行

  先来介绍如何通过系统配置禁止U盘中Autorun.inf的自动运行。通常情况下需要进行两方面的设置,一方面是通过“管理工具”中的“服务”来进行设置,另一方面是通过“组策略”来进行设置。一般这两处都需要进行修改。下面分别介绍如何对这两处进行设置。

  先来看如何在“服务”中进行设置。首先打开控制面板中的“管理工具”,然后找到“服务”,将其双击打开。在服务列表中找到名称为“Shell Hardware Detection”的服务,双击该服务,打开“Shell Hardware Detection的属性”对话框。单击“停止”按钮将该服务停止,再把“启动类型”修改为“已禁用”状态,如图1所示。

  图1  禁用“Shell Hardware Detection”服务

  将服务中的“Shell Hardware Detection”禁用后,再对“组策略”进行设置。首先在“运行”中输入“gpedit.msc”,然后依次单击左边的树形控件“计算机配置”→“管理模板”→“系统”,再在右边双击“关闭自动播放”选项,弹出“关闭自动播放属性”对话框。在“设置”选项卡中选择“已启用”单选项,在“关闭自动播放”处选择“所有驱动器”选项,设置完成后单击“确定”按钮。再到左边的树形控件中选择“用户配置”→“管理模板”→“系统”,到右边找到“自动关闭播放”选项,设置方法同上,如图2所示。

  图2  组策略中的“关闭自动播放”

  通过以上设置,的确可以相对有效地保护计算机不中U盘相关的病毒。不过,不能因此而满足,因为目的是打造一个U盘防御的软件。

  2. 打造一个简易的U盘防御软件

  这里打造一个U盘防火墙,当插入U盘时会有提示,并且自动检查U盘下是否有Autorun.inf文件,并解析Autorun.inf文件。除此之外,通过U盘防火墙可以打开U盘,从而安全地使用U盘。

  如何才能知道有U盘被插入电脑呢?可以使用定时器不断地检查,也可以开启一个线程不断地检查,还可以通过Windows的消息得到通知。前两种方法笨了些,这里主动不断地检查是否有U盘插入,不如被动地等待Windows的消息来通知。

  在Windows下有一个消息可以通知应用程序计算机配置发生了变化,这个消息是WM_ DEVICECHANGE。消息过程定义如下:

  LRESULT CALLBACK WindowProc(

  HWND hwnd,

  UINT uMsg,

  WPARAM wParam,

  LPARAM lParam

  );

  该消息通过两个附加参数来进行使用,其中wParam表示设备改变的事件,lParam表示事件对应的数据。要得到设备被插入的消息类型,因此wParam的取值为DBT_DEVIC EARRIVAL,而该消息对应的数据类型为DEV_BROADCAST_HDR,该结构体的定义如下:

  typedef struct _DEV_BROADCAST_HDR {

  DWORD dbch_size;

  DWORD dbch_devicetype;

  DWORD dbch_reserved;

  } DEV_BROADCAST_HDR;

  typedef DEV_BROADCAST_HDR *PDEV_BROADCAST_HDR;

  在该结构体中,主要看的是dbch_devicetype,也就是设备的类型。如果设备类型为DBT_DEVTYP_VOLUME,则把当前结构体转换为DEV_BROADCAST_VOLUME结构体,该结构体定义如下:

  typedef struct _DEV_BROADCAST_VOLUME {

  DWORD dbcv_size;

  DWORD dbcv_devicetype;

  DWORD dbcv_reserved;

  DWORD dbcv_unitmask;

  WORD dbcv_flags;

  } DEV_BROADCAST_VOLUME;

  typedef DEV_BROADCAST_VOLUME *PDEV_BROADCAST_VOLUME;

  在该结构体中,主要看的是dbcv_unitmask和dbcv_flags。dbcv_unitmask通过位表示逻辑盘符,第0位表示A盘,第1位表示B盘。dbcv_flags表示受影响的盘符或媒介,其值为0时表示U盘或移动硬盘。

  上面介绍了WM_DEVICECHANGE消息,由于是在MFC下进行开发的,因此可以使用OnDeviceChange()消息响应函数来代替WM_DEVICECHANGE消息。虽然使用了OnDeviceChange()消息响应函数而没有使用WM_DEVICECHANGE,但是响应函数的附加参数与WM_DEVICECHANGE相同。OnDeviceChange()函数定义如下:

  afx_msg BOOL OnDeviceChange( UINT nEventType, DWORD dwData );

  3. 通过OnDeviceChange()消息获得被插入U盘的盘符

  下面使用MFC下的OnDeviceChange()消息响应函数来编写一个获取被插入U盘的盘符的小程序,为编写U盘防火墙做简单的准备工作。首先来添加消息映射,具体代码如下:

  BEGIN_MESSAGE_MAP(CUFirewallDlg, CDialog)

  //{{AFX_MSG_MAP(CUFirewallDlg)

  ON_MESSAGE(WM_DEVICECHANGE, OnDeviceChange)

  ON_WM_SYSCOMMAND()

  ON_WM_PAINT()

  ON_WM_QUERYDRAGICON()

  //}}AFX_MSG_MAP

  END_MESSAGE_MAP()

  在头文件中添加消息响应函数的定义,具体如下:

  // Generated message map functions

  //{{AFX_MSG(CUFirewallDlg)

  afx_msg BOOL OnDeviceChange(UINT nEventType, DWORD dwData); // 消息响应函数

  virtual BOOL OnInitDialog();

  afx_msg void OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam);

  afx_msg void OnPaint();

  afx_msg HCURSOR OnQueryDragIcon();

  //}}AFX_MSG

  最后添加消息响应函数的实现,具体代码如下:

  BOOL CUFirewallDlg::OnDeviceChange(UINT nEventType, DWORD dwData)

  {

  if ( nEventType == DBT_DEVICEARRIVAL )

  {

  PDEV_BROADCAST_HDR pDevHdr = (PDEV_BROADCAST_HDR)dwData;

  if ( pDevHdr->dbch_devicetype == DBT_DEVTYP_VOLUME )

  {

  PDEV_BROADCAST_VOLUME pDevVolume = (PDEV_BROADCAST_VOLUME)pDevHdr;

  // pDevVolume->dbcv_flags 为 0 表示为 U 盘

  if ( pDevVolume->dbcv_flags == 0 )

  {

  CString DriverName;

  char i;

  // 通过将 pDevVolume->dbcv_unitmask 移位来判断盘符

  DWORD dwUnitmask = pDevVolume->dbcv_unitmask;

  for (i = 0; i < 26; ++i)

  {

  if ( dwUnitmask & 0x1)

  {

  break;

  }

  dwUnitmask = dwUnitmask 》 1;

  }

  if ( i >= 26 )

  {

  return ;

  }

  DriverName.Format(“检测到的 U 盘盘符为: %c \r\n”, i + 'A‘);

  // 显示盘符

  MessageBox(DriverName);

  }

  }

  }

  }

  将其编译连接并运行,插入一个U盘,得到如图3所示的提示。

  图3  检测到的U盘盘符

  上面的这段代码可以将其封装为一个函数,封装后的函数定义如下:

  VOID GetDriverName(DWORD dwData);

  在使用类似DBT_DEVICEARRIVAL的以DBT_开头的宏时,应包含头文件“dbt.h”文件。

  4. U盘防火墙的完善

  前面已经获得了被插入U盘的盘符,接下来就可以对U盘上的Autorun.inf文件进行分析,并删除要运行的程序,还可以安全地打开U盘。改写OnDeviceChange()函数,以实现要完成的功能,具体代码如下:

  BOOL CUFirewallDlg::OnDeviceChange(UINT nEventType, DWORD dwData)

  {

  if ( nEventType == DBT_DEVICEARRIVAL )

  {

  GetDriverName(dwData);

  MessageBox(DriverName);

  if ( DriverName != “” )

  {

  m_SafeOpen.EnableWindow(TRUE);

  CString File = DriverName;

  File += “\\autorun.inf”;

  char szBuff[MAX_PATH] = { 0 };

  if ( GetFileAttributes(File.GetBuffer(0)) == -1 )

  {

  m_SafeOpen.EnableWindow(FALSE);

  return FALSE;

  }

  // 获取 open 后面的内容

  GetPrivateProfileString(“AutoRun”,“open”,

  NULL,szBuff,MAX_PATH,File.GetBuffer(0));

  CString str;

  str = “是否删除:”;

  str += szBuff;

  if ( MessageBox(str, NULL, MB_YESNO) == IDYES )

  {

  // 删除要执行的文件

  DeleteFile(str.GetBuffer(0));

  }

  }

  }

  else if ( nEventType == DBT_DEVICEREMOVECOMPLETE )

  {

  m_SafeOpen.EnableWindow(FALSE);

  }

  return TRUE;

  }

  安全打开U盘的实现代码如下:

  void CUFirewallDlg::OnBtnSafeopen()

  {

  // TODO: Add your control notification handler code here

  ShellExecute(NULL, “open”, DriverName.GetBuffer(0), NULL, NULL, SW_SHOW);

  }

  用DeleteFile()函数删除U盘中要运行的程序可能会失败,因为有时U盘并没有完全准备好。可以通过判断来完成,但这里就不给出代码了,大家可自行修改完成。代码中涉及两个新的API函数,分别是GetPrivateProfileString()和ShellExecute()。这两个函数的功能分别是获取配置文件中指定键的键值、运行指定的文件或文件夹。

  在上面的程序中,通过提示让用户选择是否要删除U盘中要被执行的文件。如果用户对此并没有太多的了解和认识的话,很有可能不删除。如果删了本不该删的文件,那么用户对该软件的友好感便会降低。应该如何做呢?应该建立一个白名单和黑名单,无论是通过散列进行比较,还是通过文件名进行比较,都可以。当然,越精确的匹配方法越好。这样,就可以提早为用户进行判断了,然后给出一个安全建议,这样不但提高了软件的友好度,而且会显得相对较为专业。




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