一、前言

       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++語言運行庫提供的標準字符串操作函數(shù)（strcpy, strcat, sprintf等）不能阻止在超出字符串尾端的寫入。

       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)計的目的是用來取代相同功能的c/c++標準函數(shù)和其它微軟提供的庫函數(shù)。這類函數(shù)具有以下特征：

• 每個函數(shù)以目標緩沖區(qū)所占的字節(jié)大小作為其一個輸入?yún)?shù)，因此可以保證在寫入時不會超出緩沖區(qū)末端。
• 每個函數(shù)的輸出字符串均以NULL結(jié)尾（null-terminate），即使該函數(shù)可能會對正確的結(jié)果進行截斷。
• 所有函數(shù)均有返回值，類型為NTSTATUS，只有返回STATUS_SUCCESS時，操作結(jié)果才正確。
• 每個函數(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。
• 每個函數(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。
• 大部分函數(shù)有提供擴展版本的函數(shù)（以Ex作為后綴），例如，RtlStringCbCatW和RtlStringCbCatExW。

二、如何在內(nèi)核驅(qū)動代碼中引入安全字符串函數(shù)

    有兩種方式可以引入安全字符串函數(shù):

l        以內(nèi)聯(lián)的方式引入，包含在ntstrsafe.h中

l        在鏈接時以庫的方式引入

其中，如果代碼需要在系統(tǒng)為Windows XP及以后版本運行時，可以使用內(nèi)聯(lián)的方式；如果代碼需要運行在早于Windows XP時，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

1. 在包含頭文件之前先定義宏

#define NTSTRSAFE_LIB

#include <ntstrsafe.h>

2. 在項目的sources文件中，添加一TARGETLIBS條目如下： $(DDK_LIB_PATH)\ntstrsafe.lib.

在默認情況下，當引入了安全字符串函數(shù)后，那些被取代的c/c++運行庫函數(shù)將變得無效，編譯是會報錯，提示需要使用安全字符串函數(shù)。

    如果還希望繼續(xù)使用c/c++運行庫函數(shù)，即在使用安全字符串函數(shù)的時候，c/c++運行庫函數(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

    下表概述了可以在內(nèi)核驅(qū)動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。

各個函數(shù)的作用可以通過它所取代的c/c++函數(shù)可以大概看出，具體用法請查閱DDK幫助文檔。