驱动开发：内核字符串转换方法

2022-11-20 16:26:07 浏览数 (3)

在内核编程中字符串有两种格式ANSI_STRING与UNICODE_STRING，这两种格式是微软推出的安全版本的字符串结构体，也是微软推荐使用的格式，通常情况下ANSI_STRING代表的类型是char *也就是ANSI多字节模式的字符串，而UNICODE_STRING则代表的是wchar*也就是UNCODE类型的字符，如下文章将介绍这两种字符格式在内核中是如何转换的。

在内核开发模式下初始化字符串也需要调用专用的初始化函数，如下分别初始化ANSI和UNCODE字符串，我们来看看代码是如何实现的。

代码语言：C复制
#include <ntifs.h>
#include <ntstrsafe.h>

VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver)
{
	DbgPrint("驱动卸载成功 n");
}

NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
	// 定义内核字符串
	ANSI_STRING ansi;
	UNICODE_STRING unicode;
	UNICODE_STRING str;

	// 定义普通字符串
	char * char_string = "hello lyshark";
	wchar_t *wchar_string = (WCHAR*)"hello lyshark";

	// 初始化字符串的多种方式
	RtlInitAnsiString(&ansi, char_string);
	RtlInitUnicodeString(&unicode, wchar_string);
	RtlUnicodeStringInit(&str, L"hello lyshark");

	// 改变原始字符串（乱码位置，此处仅用于演示赋值方式）
	char_string[0] = (CHAR)"A";         // char类型每个占用1字节
	char_string[1] = (CHAR)"B";

	wchar_string[0] = (WCHAR)"A";        // wchar类型每个占用2字节
	wchar_string[2] = (WCHAR)"B";

	// 输出字符串 %Z
	DbgPrint("输出ANSI: %Z n", &ansi);
	DbgPrint("输出WCHAR: %Z n", &unicode);
	DbgPrint("输出字符串: %wZ n", &str);

	DbgPrint("驱动加载成功 n");
	Driver->DriverUnload = UnDriver;
	return STATUS_SUCCESS;
}

代码输出效果：

image.pngimage.png

内核中还可实现字符串与整数之间的灵活转换，内核中提供了RtlUnicodeStringToInteger这个函数来实现字符串转整数，与之对应的RtlIntegerToUnicodeString则是将整数转为字符串这两个内核函数也是非常常用的。

代码语言：C复制
#include <ntifs.h>
#include <ntstrsafe.h>

VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver)
{
  DbgPrint("驱动卸载成功 n");
}

// Power: lyshark
NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
  NTSTATUS flag;
  ULONG number;

  DbgPrint("hello lyshark n");

  UNICODE_STRING uncode_buffer_source = { 0 };
  UNICODE_STRING uncode_buffer_target = { 0 };

  // 字符串转为数字
  // By：LyShark
  RtlInitUnicodeString(&uncode_buffer_source, L"100");
  flag = RtlUnicodeStringToInteger(&uncode_buffer_source, 10, &number);

  if (NT_SUCCESS(flag))
  {
    DbgPrint("字符串 -> 数字: %d n", number);
  }

  // 数字转为字符串
  uncode_buffer_target.Buffer = (PWSTR)ExAllocatePool(PagedPool, 1024);
  uncode_buffer_target.MaximumLength = 1024;

  flag = RtlIntegerToUnicodeString(number, 10, &uncode_buffer_target);

  if (NT_SUCCESS(flag))
  {
    DbgPrint("数字 -> 字符串: %wZ n", &uncode_buffer_target);
  }

  // 释放堆空间
  RtlFreeUnicodeString(&uncode_buffer_target);

  DbgPrint("驱动加载成功 n");
  Driver->DriverUnload = UnDriver;
  return STATUS_SUCCESS;
}

代码输出效果：

image.pngimage.png

继续看另一种转换模式，将UNICODE_STRING结构转换成ANSI_STRING结构，代码中调用了RtlUnicodeStringToAnsiString内核函数，该函数也是微软提供的。

代码语言：C复制
#include <ntifs.h>
#include <ntstrsafe.h>

VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver)
{
	DbgPrint("驱动卸载成功 n");
}

// Power: lyshark
NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
	DbgPrint("hello lyshark n");

	UNICODE_STRING uncode_buffer_source = { 0 };
	ANSI_STRING ansi_buffer_target = { 0 };

	// 初始化 UNICODE 字符串
	RtlInitUnicodeString(&uncode_buffer_source, L"hello lyshark");

	// 转换函数
	NTSTATUS flag = RtlUnicodeStringToAnsiString(&ansi_buffer_target, &uncode_buffer_source, TRUE);

	if (NT_SUCCESS(flag))
	{
		DbgPrint("ANSI: %Z n", &ansi_buffer_target);
	}

	// 销毁ANSI字符串
	RtlFreeAnsiString(&ansi_buffer_target);

	DbgPrint("驱动加载成功 n");
	Driver->DriverUnload = UnDriver;
	return STATUS_SUCCESS;
}

代码输出效果：

image.pngimage.png

如果将上述过程反过来，将ANSI_STRING转换为UNICODE_STRING结构，则需要调用RtlAnsiStringToUnicodeString这个内核专用函数实现。

代码语言：C复制
#include <ntifs.h>
#include <ntstrsafe.h>

VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver)
{
	DbgPrint("驱动卸载成功 n");
}

// Power: lyshark
NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
	DbgPrint("hello lyshark n");

	UNICODE_STRING uncode_buffer_source = { 0 };
	ANSI_STRING ansi_buffer_target = { 0 };

	// 初始化字符串
	RtlInitString(&ansi_buffer_target, "hello lyshark");

	// 转换函数
	NTSTATUS flag = RtlAnsiStringToUnicodeString(&uncode_buffer_source, &ansi_buffer_target, TRUE);
	if (NT_SUCCESS(flag))
	{
		DbgPrint("UNICODE: %wZ n", &uncode_buffer_source);
	}

	// 销毁UNICODE字符串
	RtlFreeUnicodeString(&uncode_buffer_source);

	DbgPrint("驱动加载成功 n");
	Driver->DriverUnload = UnDriver;
	return STATUS_SUCCESS;
}

代码输出效果：

image.pngimage.png

如上代码是内核通用结构体之间的转换类型，又是还需要将各类结构体转为普通的字符类型，例如下方的两个案例：

例如将UNICODE_STRING 转为 CHAR*类型。

代码语言：C复制
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <ntifs.h>
#include <windef.h>
#include <ntstrsafe.h>

VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver)
{
	DbgPrint("驱动卸载成功 n");
}

// powerBY: LyShark
NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
	DbgPrint("hello lyshark n");

	UNICODE_STRING uncode_buffer_source = { 0 };
	ANSI_STRING ansi_buffer_target = { 0 };
	char szBuf[1024] = { 0 };

	// 初始化 UNICODE 字符串
	RtlInitUnicodeString(&uncode_buffer_source, L"hello lyshark");

	// 转换函数
	NTSTATUS flag = RtlUnicodeStringToAnsiString(&ansi_buffer_target, &uncode_buffer_source, TRUE);

	if (NT_SUCCESS(flag))
	{
		strcpy(szBuf, ansi_buffer_target.Buffer);
		DbgPrint("输出char*字符串: %s n", szBuf);
	}

	// 销毁ANSI字符串
	RtlFreeAnsiString(&ansi_buffer_target);

	DbgPrint("驱动加载成功 n");
	Driver->DriverUnload = UnDriver;
	return STATUS_SUCCESS;
}

代码输出效果：

image.pngimage.png

如果反过来，将 CHAR*类型转为UNICODE_STRING结构呢，可以进行中转最终转为UNICODE_STRING结构体。

代码语言：C复制
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <ntifs.h>
#include <windef.h>
#include <ntstrsafe.h>

VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver)
{
	DbgPrint("驱动卸载成功 n");
}

// powerBY: LyShark
NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
	DbgPrint("hello lyshark n");

	UNICODE_STRING uncode_buffer_source = { 0 };
	ANSI_STRING ansi_buffer_target = { 0 };

	// 设置CHAR*
	char szBuf[1024] = { 0 };
	strcpy(szBuf, "hello lyshark");

	// 初始化ANSI字符串
	RtlInitString(&ansi_buffer_target, szBuf);

	// 转换函数
	NTSTATUS flag = RtlAnsiStringToUnicodeString(&uncode_buffer_source, &ansi_buffer_target, TRUE);
	if (NT_SUCCESS(flag))
	{
		DbgPrint("UNICODE: %wZ n", &uncode_buffer_source);
	}

	// 销毁UNICODE字符串
	RtlFreeUnicodeString(&uncode_buffer_source);

	DbgPrint("驱动加载成功 n");
	Driver->DriverUnload = UnDriver;
	return STATUS_SUCCESS;
}

代码输出效果：

image.pngimage.png
unicode 编程算法驱动开发 内核安全

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