一、前言
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大量的系統(tǒng)安全問題是由于薄弱的緩沖處理以及由此產(chǎn)生的緩沖區(qū)溢出造成的，而薄弱的緩沖區(qū)處理常常與字符串操作相關(guān)。
c/c++
語言運(yùn)行庫提供的標(biāo)準(zhǔn)字符串操作函數(shù)（
strcpy, strcat, sprintf
等）不能阻止在超出字符串尾端的寫入。
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基于
Windows XP SP1
以及隨后的操作系統(tǒng)的
Windows DDK
版本提供了安全字符串函數(shù)（
safe string functions
）。這類函數(shù)被設(shè)計(jì)的目的是用來取代相同功能的
c/c++
標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)和其它微軟提供的庫函數(shù)。這類函數(shù)具有以下特征：
-
每個(gè)函數(shù)以目標(biāo)緩沖區(qū)所占的字節(jié)大小作為其一個(gè)輸入?yún)?shù)，因此可以保證在寫入時(shí)不會(huì)超出緩沖區(qū)末端。
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每個(gè)函數(shù)的輸出字符串均以NULL結(jié)尾（null-terminate），即使該函數(shù)可能會(huì)對(duì)正確的結(jié)果進(jìn)行截?cái)唷?span lang="EN-US">
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所有函數(shù)均有返回值，類型為NTSTATUS，只有返回STATUS_SUCCESS時(shí)，操作結(jié)果才正確。
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每個(gè)函數(shù)均有兩種類型的版本，按字節(jié)或者按字符數(shù)。例如，RtlStringCbCatW和RtlStringCchCatW。
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每個(gè)函數(shù)均有支持雙字節(jié)的unicode字符（以W作為后綴）和單字節(jié)的ANSI字符（以A作為后綴）的版本。例如：RtlStringCbCatW和RtlStringCbCatA。
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大部分函數(shù)有提供擴(kuò)展版本的函數(shù)（以Ex作為后綴），例如，RtlStringCbCatW和RtlStringCbCatExW。
二、如何在內(nèi)核驅(qū)動(dòng)代碼中引入安全字符串函數(shù)
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有兩種方式可以引入安全字符串函數(shù):
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以內(nèi)聯(lián)的方式引入，包含在ntstrsafe.h中
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在鏈接時(shí)以庫的方式引入
其中，如果代碼需要在系統(tǒng)為Windows XP及以后版本運(yùn)行時(shí)，可以使用內(nèi)聯(lián)的方式；如果代碼需要運(yùn)行在早于Windows XP時(shí)，則必須使用鏈接庫的方式。
以內(nèi)聯(lián)方式引入
只需包含頭文件即可
#include?<ntstrsafe.h>
以鏈接庫的方式
-
在包含頭文件之前先定義宏
#define?NTSTRSAFE_LIB
#include?<ntstrsafe.h>
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在項(xiàng)目的sources文件中，添加一TARGETLIBS條目如下： $(DDK_LIB_PATH)\ntstrsafe.lib.
在默認(rèn)情況下，當(dāng)引入了安全字符串函數(shù)后，那些被取代的c/c++運(yùn)行庫函數(shù)將變得無效，編譯是會(huì)報(bào)錯(cuò)，提示需要使用安全字符串函數(shù)。
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如果還希望繼續(xù)使用c/c++運(yùn)行庫函數(shù)，即在使用安全字符串函數(shù)的時(shí)候，c/c++運(yùn)行庫函數(shù)還可以繼續(xù)使用，則需要在包含ntstrsafe.h之前先定義宏
NTSTRSAFE_NO_DEPRECATE
#define?NTSTRSAFE_NO_DEPRECATE
The maximum number of characters that any ANSI or Unicode string can contain is STRSAFE_MAX_CCH. This constant is defined in ntstrsafe.h.
字符串最長長度為STRSAFE_MAX_CCH，該宏在ntstrsafe.h中定義。另外，如果一個(gè)字符串需要被轉(zhuǎn)換成UNICODE_STRING結(jié)構(gòu)，則該字符串長度不能超過65535.
三、內(nèi)核模式安全字符串函數(shù)概述
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下表概述了可以在內(nèi)核驅(qū)動(dòng)中使用的安全字符串函數(shù)，并指明了它們用來何種類型的c/c++運(yùn)行庫函數(shù)。
說明：
函數(shù)名含有Cb的是以字節(jié)數(shù)為單位，含有Cch的是以字符數(shù)為單位。
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函數(shù)名
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作用
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取代
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RtlStringCbCat
RtlStringCbCatEx
RtlStringCchCat
RtlStringCchCatEx
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將源字符串連接到目的字符串的末尾
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strcat
wcscat
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RtlStringCbCatN
RtlStringCbCatNEx
RtlStringCchCatN
RtlStringCchCatNEx
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將源字符串指定數(shù)目的字符連接到目的字符串的末尾
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strncat
wcsncat
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RtlStringCbCopy
RtlStringCbCopyEx
RtlStringCchCopy
RtlStringCchCopyEx
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將源字符串拷貝到目的字符串
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strcpy
wcscpy
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RtlStringCbCopyN
RtlStringCbCopyNEx
RtlStringCchCopyN
RtlStringCchCopyNEx
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將源字符串指定數(shù)目的字符拷貝到目的字符串
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strncpy
wcsncpy
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RtlStringCbLength
RtlStringCchLength
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確定字符串的長度
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strlen
wcslen
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RtlStringCbPrintf
RtlStringCbPrintfEx
RtlStringCchPrintf
RtlStringCchPrintfEx
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格式化輸出
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sprintf
swprintf
_snprintf
_snwprintf
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RtlStringCbVPrintf
RtlStringCbVPrintfEx
RtlStringCchVPrintf
RtlStringCchVPrintfEx
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可變格式化輸出
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vsprintf
vswprintf
_vsnprintf
_vsnwprintf
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各個(gè)函數(shù)的作用可以通過它所取代的c/c++函數(shù)可以大概看出，具體用法請(qǐng)查閱DDK幫助文檔。