网络安全编程：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;  
          }  
          dwUnitmaskdwUnitmask = 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。

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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。