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对象结构

对象是对操作系统中需要保护和集中管理的资源的一种抽象，对象拥有统一的固定头部，保存着抽象出来的信息。此外还有可选头部和对象体。

nt!_OBJECT_HEADER
   +0x000 PointerCount     : Int8B
   +0x008 HandleCount      : Int8B
   +0x008 NextToFree       : Ptr64 Void
   +0x010 Lock             : _EX_PUSH_LOCK
   +0x018 TypeIndex        : UChar
   +0x019 TraceFlags       : UChar
   +0x019 DbgRefTrace      : Pos 0, 1 Bit
   +0x019 DbgTracePermanent : Pos 1, 1 Bit
   +0x01a InfoMask         : UChar
   +0x01b Flags            : UChar
   +0x01b NewObject        : Pos 0, 1 Bit
   +0x01b KernelObject     : Pos 1, 1 Bit
   +0x01b KernelOnlyAccess : Pos 2, 1 Bit
   +0x01b ExclusiveObject  : Pos 3, 1 Bit
   +0x01b PermanentObject  : Pos 4, 1 Bit
   +0x01b DefaultSecurityQuota : Pos 5, 1 Bit
   +0x01b SingleHandleEntry : Pos 6, 1 Bit
   +0x01b DeletedInline    : Pos 7, 1 Bit
   +0x01c Spare            : Uint4B
   +0x020 ObjectCreateInfo : Ptr64 _OBJECT_CREATE_INFORMATION
   +0x020 QuotaBlockCharged : Ptr64 Void
   +0x028 SecurityDescriptor : Ptr64 Void
   +0x030 Body             : _QUAD

 

对象的头部包含着指向安全描述符的指针。

安全描述符

安全描述符保存着作为访问权限检查客体的对象的主要信息。它包含着4个关键成员，根据这4个成员可以嵌入在结构体的尾部，也可以引用自外部缓存位置。根据这个差异可以分为两种不同的结构形式：

kd> dt _SECURITY_DESCRIPTOR
ntdll!_SECURITY_DESCRIPTOR
   +0x000 Revision         : UChar
   +0x001 Sbz1             : UChar
   +0x002 Control          : Uint2B
   +0x008 Owner            : Ptr64 Void
   +0x010 Group            : Ptr64 Void
   +0x018 Sacl             : Ptr64 _ACL
   +0x020 Dacl             : Ptr64 _ACL
kd> dt _SECURITY_DESCRIPTOR_RELATIVE
nt!_SECURITY_DESCRIPTOR_RELATIVE
   +0x000 Revision         : UChar
   +0x001 Sbz1             : UChar
   +0x002 Control          : Uint2B
   +0x004 Owner            : Uint4B
   +0x008 Group            : Uint4B
   +0x00c Sacl             : Uint4B
   +0x010 Dacl             : Uint4B

Owner和Group代表了该安全描述符的属主Sid，Sacl是系统访问控制表(System Access Control List)的简称，里面可以包含当前对象的审计(Audit)、完整性级别(Integrity Level)以及可信赖级别(Trust Level)等信息，与前面提到的Dacl共用同一结构体。

对象目录

只有部分对象拥有名称信息，它们被称为命名对象。命名对象的主要作用是方便对象在不同的进程中共享，它们被按类别编纂成对象目录，因此可以通过在对象目录中的路径信息找到该对象。对象目录的实现如下图所示：

 

对象类型

对象类型是对象中非常重要的信息，Windows将对象的类型信息从同一类对象中抽象出来，保存成一个单独的类型对象。系统中全部的类型对象被集中放置在一个表中，对象通过维护一个指向该表的索引(TypeIndex)来表明当前对象的类型。这个索引值直接保存在对象的头部，而对象体与对象头部直接相邻，如果对象体被损坏，有可能导致头部的索引值被改变，使所谓的类型混淆(Type Confusion)利用成为可能。为了缓解这一问题，Windows 10对该索引值做了特殊保护，如下图所示：

这种保护方式简单而强大，新的索引值由3部分经过异或操作得到：类型对象在类型对象表中的真实索引值，对象头部地址的第二个字节(即第8到第15位)，保存在ObHeaderCookie全局变量中的因每次系统启动而异的Cookie字节。其中，ObHeaderCookie的引入，使同一类型的对象在不同机器上，甚至是同一机器上两次启动之间的索引值不同，然而这样并不足以缓解类型混淆利用，我们还可以利用信息泄露(Info Leak)来绕过(Bypass)该保护，因此还引入了对象头部地址，使得在同一时刻、同一系统中的两个相同类型对象的不同实例间的索引值也不相同，从而有效地缓解类型混淆利用。 

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本文标签： 操作系统 机制 对象 Windows

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