在笔者前一篇文章《内核枚举registry注册表回调》中实现了对注册表的枚举,本章将实现对注册表的监控,不同于32位系统在64位系统中,微软为我们提供了两个针对注册表的专用内核监控函数,通过这两个函数可以在不劫持内核api的前提下实现对注册表增加,删除,创建等事件的有效监控,注册表监视通常会通过cmregistercallback创建监控事件并传入自己的回调函数,与该创建对应的是cmunregistercallback当注册表监控结束后可用于注销回调。
CmRegisterCallback和CmUnRegisterCallback是windows操作系统提供的两个内核API函数,用于注册和取消注册注册表回调函数。
注册表回调函数是一种内核回调函数,它可以用于监视和拦截系统中的注册表操作,例如键值的创建、修改和删除等。当有相关操作发生时,操作系统会调用注册的注册表回调函数,并将操作相关的信息传递给回调函数。
CmRegisterCallback函数用于注册注册表回调函数,而CmUnRegisterCallback函数则用于取消注册已经注册的回调函数。开发者可以在注册表回调函数中执行自定义的逻辑,例如记录日志、过滤敏感数据、或者阻止某些操作。
需要注意的是,注册表回调函数的注册和取消注册必须在内核模式下进行,并且需要开发者有一定的内核开发经验。同时,注册表回调函数也需要遵守一些约束条件,例如不能阻塞或挂起进程或线程的创建或访问,不能调用一些内核API函数等。
内核监控Register注册表回调在安全软件、系统监控和调试工具等领域有着广泛的应用。开发者可以利用这个机制来监视和拦截系统中的注册表操作,以保护系统安全。
CmRegisterCallback 设置注册表回调CmUnRegisterCallback 注销注册表回调
默认情况下CmRegisterCallback需传入三个参数,参数一回调函数地址,参数二空余,参数三回调句柄,微软定义如下。
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// 参数1:回调函数地址// 参数2:无作用// 参数3:回调句柄NTSTATUS CmRegisterCallback( [in] PEX_CALLBACK_FUNCTION Function, [in, optional] PVOID Context, [out] PLARGE_INTEGER Cookie);
自定义注册表回调函数MyLySharkCallback需要保留三个参数,CallbackContext回调上下文,Argument1是操作类型,Argument2定义详细结构体指针。
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NTSTATUS MyLySharkCallback(_In_ PVOID CallbackContext, _In_opt_ PVOID Argument1, _In_opt_ PVOID Argument2)
在自定义回调函数内Argument1则可获取到操作类型,类型是一个REG_NOTIFY_CLASS枚举结构,微软对其的具体定义如下所示。
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typedef enum _REG_NOTIFY_CLASS { RegNtDeleteKey, RegNtPredeleteKey = RegNtDeleteKey, RegNtSetValueKey, RegNtPreSetValueKey = RegNtSetValueKey, RegNtDeleteValueKey, RegNtPreDeleteValueKey = RegNtDeleteValueKey, RegNtSetInformationKey, RegNtPreSetInformationKey = RegNtSetInformationKey, RegNtRenameKey, RegNtPreRenameKey = RegNtRenameKey, RegNtEnumerateKey, RegNtPreEnumerateKey = RegNtEnumerateKey, RegNtEnumerateValueKey, RegNtPreEnumerateValueKey = RegNtEnumerateValueKey, RegNtQueryKey, RegNtPreQueryKey = RegNtQueryKey, RegNtQueryValueKey, RegNtPreQueryValueKey = RegNtQueryValueKey, RegNtQueryMultipleValueKey, RegNtPreQueryMultipleValueKey = RegNtQueryMultipleValueKey, RegNtPreCreateKey, RegNtPostCreateKey, RegNtPreOpenKey, RegNtPostOpenKey, RegNtKeyHandleClose, RegNtPreKeyHandleClose = RegNtKeyHandleClose, // // .Net only // RegNtPostDeleteKey, RegNtPostSetValueKey, RegNtPostDeleteValueKey, RegNtPostSetInformationKey, RegNtPostRenameKey, RegNtPostEnumerateKey, RegNtPostEnumerateValueKey, RegNtPostQueryKey, RegNtPostQueryValueKey, RegNtPostQueryMultipleValueKey, RegNtPostKeyHandleClose, RegNtPreCreateKeyEx, RegNtPostCreateKeyEx, RegNtPreOpenKeyEx, RegNtPostOpenKeyEx, // // new to Windows Vista // RegNtPreFlushKey, RegNtPostFlushKey, RegNtPreLoadKey, RegNtPostLoadKey, RegNtPreUnLoadKey, RegNtPostUnLoadKey, RegNtPreQueryKeySecurity, RegNtPostQueryKeySecurity, RegNtPreSetKeySecurity, RegNtPostSetKeySecurity, // // per-object context cleanup // RegNtCallbackObjectContextCleanup, // // new in Vista SP2 // RegNtPreRestoreKey, RegNtPostRestoreKey, RegNtPreSaveKey, RegNtPostSaveKey, RegNtPreReplaceKey, RegNtPostReplaceKey, MaxRegNtNotifyClass //should always be the last enum} REG_NOTIFY_CLASS;
其中对于注册表最常用的监控项为以下几种类型,当然为了实现监控则我们必须要使用之前,如果使用之后则只能起到监视而无法做到监控的目的。
RegNtPreCreateKey 创建注册表之前RegNtPreOpenKey 打开注册表之前RegNtPreDeleteKey 删除注册表之前RegNtPreDeleteValueKey 删除键值之前RegNtPreSetValueKey 修改注册表之前
如果需要实现监视则,首先CmRegisterCallback注册一个自定义回调,当有消息时则触发MyLySharkCallback其内部获取到lOperateType操作类型,并通过switch选择不同的处理例程,每个处理例程都通过GetFullPath得到注册表完整路径,并打印出来,这段代码实现如下。
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#include <ntifs.h>#include <windef.h>// 未导出函数声明 pEProcess -> PIDPUCHAR PsGetProcessImageFileName(PEPROCESS pEProcess);NTSTATUS ObQueryNameString( _In_ PVOID Object, _Out_writes_bytes_opt_(Length) POBJECT_NAME_INFORMATION ObjectNameInfo, _In_ ULONG Length, _Out_ PULONG ReturnLength );// 注册表回调CookieLARGE_INTEGER g_liRegCookie;// 获取注册表完整路径BOOLEAN GetFullPath(PUNICODE_STRING pRegistryPath, PVOID pRegistryObject){ // 判断数据地址是否有效 if ((FALSE == MmIsAddressValid(pRegistryObject)) || (NULL == pRegistryObject)) { return FALSE; } // 申请内存 ULONG ulSize = 512; PVOID lpObjectNameInfo = ExAllocatePool(NonPagedPool, ulSize); if (NULL == lpObjectNameInfo) { return FALSE; } // 获取注册表路径 ULONG ulRetLen = 0; NTSTATUS status = ObQueryNameString(pRegistryObject, (POBJECT_NAME_INFORMATION)lpObjectNameInfo, ulSize, &ulRetLen); if (!NT_SUCCESS(status)) { ExFreePool(lpObjectNameInfo); return FALSE; } // 复制 RtlCopyUnicodeString(pRegistryPath, (PUNICODE_STRING)lpObjectNameInfo); // 释放内存 ExFreePool(lpObjectNameInfo); return TRUE;}// 注册表回调函数NTSTATUS MyLySharkCallback(_In_ PVOID CallbackContext, _In_opt_ PVOID Argument1, _In_opt_ PVOID Argument2){ NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS; UNICODE_STRING ustrRegPath; // 获取操作类型 LONG lOperateType = (REG_NOTIFY_CLASS)Argument1; // 申请内存 ustrRegPath.Length = 0; ustrRegPath.MaximumLength = 1024 * sizeof(WCHAR); ustrRegPath.Buffer = ExAllocatePool(NonPagedPool, ustrRegPath.MaximumLength); if (NULL == ustrRegPath.Buffer) { return status; } RtlZeroMemory(ustrRegPath.Buffer, ustrRegPath.MaximumLength); // 判断操作 switch (lOperateType) { // 创建注册表之前 case RegNtPreCreateKey: { // 获取注册表路径 GetFullPath(&ustrRegPath, ((PREG_CREATE_KEY_INFORMATION)Argument2)->RootObject); DbgPrint("[创建注册表][%wZ][%wZ] ", &ustrRegPath, ((PREG_CREATE_KEY_INFORMATION)Argument2)->CompleteName); break; } // 打开注册表之前 case RegNtPreOpenKey: { // 获取注册表路径 GetFullPath(&ustrRegPath, ((PREG_CREATE_KEY_INFORMATION)Argument2)->RootObject); DbgPrint("[打开注册表][%wZ][%wZ] ", &ustrRegPath, ((PREG_CREATE_KEY_INFORMATION)Argument2)->CompleteName); break; } // 删除键之前 case RegNtPreDeleteKey: { // 获取注册表路径 GetFullPath(&ustrRegPath, ((PREG_DELETE_KEY_INFORMATION)Argument2)->Object); DbgPrint("[删除键][%wZ] ", &ustrRegPath); break; } // 删除键值之前 case RegNtPreDeleteValueKey: { // 获取注册表路径 GetFullPath(&ustrRegPath, ((PREG_DELETE_VALUE_KEY_INFORMATION)Argument2)->Object); DbgPrint("[删除键值][%wZ][%wZ] ", &ustrRegPath, ((PREG_DELETE_VALUE_KEY_INFORMATION)Argument2)->ValueName); // 获取当前进程, 即操作注册表的进程 PEPROCESS pEProcess = PsGetCurrentProcess(); if (NULL != pEProcess) { UCHAR *lpszProcessName = PsGetProcessImageFileName(pEProcess); if (NULL != lpszProcessName) { DbgPrint("进程 [%s] 删除了键值对 ", lpszProcessName); } } break; } // 修改键值之前 case RegNtPreSetValueKey: { // 获取注册表路径 GetFullPath(&ustrRegPath, ((PREG_SET_VALUE_KEY_INFORMATION)Argument2)->Object); DbgPrint("[修改键值][%wZ][%wZ] ", &ustrRegPath, ((PREG_SET_VALUE_KEY_INFORMATION)Argument2)->ValueName); break; } default: break; } // 释放内存 if (NULL != ustrRegPath.Buffer) { ExFreePool(ustrRegPath.Buffer); ustrRegPath.Buffer = NULL; } return status;}VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver){ DbgPrint(("Uninstall Driver Is OK ")); // 注销当前注册表回调 if (0 DriverUnload = UnDriver; return STATUS_SUCCESS;}</windef.h></ntifs.h>
运行驱动程序,则会输出当前系统中所有针对注册表的操作,如下图所示。

如上的代码只能实现注册表项的监视,而如果需要监控则需要在回调函数MyLySharkCallback判断,如果指定注册表项是需要保护的则直接返回status = STATUS_Access_DENIED;从而达到保护注册表的目的,核心代码如下所示。
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// 反注册表删除回调NTSTATUS MyLySharkCallback(_In_ PVOID CallbackContext, _In_opt_ PVOID Argument1, _In_opt_ PVOID Argument2){ NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS; UNICODE_STRING ustrRegPath; // 获取操作类型 LONG lOperateType = (REG_NOTIFY_CLASS)Argument1; ustrRegPath.Length = 0; ustrRegPath.MaximumLength = 1024 * sizeof(WCHAR); ustrRegPath.Buffer = ExAllocatePool(NonPagedPool, ustrRegPath.MaximumLength); if (NULL == ustrRegPath.Buffer) { return status; } RtlZeroMemory(ustrRegPath.Buffer, ustrRegPath.MaximumLength); // 判断操作 switch (lOperateType) { // 删除键值之前 case RegNtPreDeleteValueKey: { // 获取注册表路径 GetFullPath(&ustrRegPath, ((PREG_DELETE_VALUE_KEY_INFORMATION)Argument2)->Object); DbgPrint("[删除键值][%wZ][%wZ] ", &ustrRegPath, ((PREG_DELETE_VALUE_KEY_INFORMATION)Argument2)->ValueName); // 如果要删除指定注册表项则拒绝 PWCH pszRegister = L"REGISTRYMACHINESOFTWARElyshark"; if (wcscmp(ustrRegPath.Buffer, pszRegister) == 0) { DbgPrint("[lyshark] 注册表项删除操作已被拦截! "); // 拒绝操作 status = STATUS_ACCESS_DENIED; } break; } default: break; } // 释放内存 if (NULL != ustrRegPath.Buffer) { ExFreePool(ustrRegPath.Buffer); ustrRegPath.Buffer = NULL; } return status;}
运行驱动程序,然后我们尝试删除LySharkHKEY_LOCAL_MACHINESOFTWARElyshark里面的子项,则会提示如下信息。

当然这里的RegNtPreDeleteValueKey是指的删除操作,如果将其替换成RegNtPreSetValueKey,那么只有当注册表被创建才会拦截,此时就会变成拦截创建。
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// 拦截创建操作NTSTATUS MyLySharkCallback(_In_ PVOID CallbackContext, _In_opt_ PVOID Argument1, _In_opt_ PVOID Argument2){ NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS; UNICODE_STRING ustrRegPath; // 获取操作类型 LONG lOperateType = (REG_NOTIFY_CLASS)Argument1; // 申请内存 ustrRegPath.Length = 0; ustrRegPath.MaximumLength = 1024 * sizeof(WCHAR); ustrRegPath.Buffer = ExAllocatePool(NonPagedPool, ustrRegPath.MaximumLength); if (NULL == ustrRegPath.Buffer) { return status; } RtlZeroMemory(ustrRegPath.Buffer, ustrRegPath.MaximumLength); // 判断操作 switch (lOperateType) { // 修改键值之前 case RegNtPreSetValueKey: { // 获取注册表路径 GetFullPath(&ustrRegPath, ((PREG_DELETE_VALUE_KEY_INFORMATION)Argument2)->Object); // 拦截创建 PWCH pszRegister = L"REGISTRYMACHINESOFTWARElyshark"; if (wcscmp(ustrRegPath.Buffer, pszRegister) == 0) { DbgPrint("[lyshark] 注册表项创建操作已被拦截! "); status = STATUS_ACCESS_DENIED; } break; } default: break; } // 释放内存 if (NULL != ustrRegPath.Buffer) { ExFreePool(ustrRegPath.Buffer); ustrRegPath.Buffer = NULL; } return status;}
加载驱动保护,然后我们尝试在LySharkHKEY_LOCAL_MACHINESOFTWARElyshark里面创建一个子项,则会提示创建失败。
