FOKS-TROT
基于Minifilter框架的双缓冲透明加解密驱动
It's a minifilter used for transparent-encrypting.
Foreword:
Foxtrot是一个实验性项目,且作者对于文件系统等的理解难免会存在偏差,因此可能会产生误导,望读者辩证的学习,并且请读者遵循相关的开源协议。且本项目5月12号以前的版本已作为毕设,如有雷同,纯属雷同((/- -)/)
经过五个月的维护,Foxtrot迎来了第一个稳定版1.0.0.2265版,项目现在是可以稳定运行在Windows 10 x64各版本上的(应该可以),建议大家重新clone一下,不过本版本不支持之前驱动加密过的文件(见第11条)。
P.S. 本来不想更新了,但又想想,还是决定实现一个能稳定运行的版本,要不有bug显得我有点菜|•'-'•)و✧
Description:
Foxtrot是一个使用minifilter框架的双缓冲透明加密解密过滤驱动,当进程有写入特定的文件扩展名(比如txt,docx)文件的倾向时自动加密文件。授权进程想要读取密文文件时自动解密,非授权进程不解密,显示密文,且不允许修改密文。 桌面端可以发送特权加密和特权解密命令,实现单独加密或解密文件;或者配置进程权限,机密文件夹,需加密的文件类型。
1.本项目使用双缓冲,授权进程和非授权进程分别使用明文缓冲和密文缓冲;
2.使用StreamContext存放驱动运行时的文件信息,在文件的尾部使用4KB文件标识尾储存解密所需信息;
3.使用AES-128 ECB模式,16个字节以内分别在SetInfo->EOF和WriteCachedIo时扩展文件大小到16字节,
大于16个字节,使用密文挪用(Ciphertext stealing)的方法,避免明文必须分块对齐的问题;
4.Write和Read使用SwapBuffers的方式进行透明加密解密;
5.特权加密和特权解密使用重入(Reentry)的方式,使驱动加密解密文件;
6.在FileRenameInformationEx和FileRenameInformation重命名操作时做处理,
可以自动加密解密docx,doc,pptx,ppt,xlsx,xls等使用tmp文件重命名方式读写的文件;
7.注册进程相关回调,使用链表统一管理授权与非授权进程;
注册进程与线程对象回调,保护进程EPROCESS,ETHREAD对象;对授权进程的代码段进行完整性校验。
8.设置机密文件夹,文件处于该文件夹下才会透明加密,
并可以从桌面PocUser配置机密文件夹与需管控的文件扩展名 @wangzhankun
9.PostOperation统一使用函数FltDoCompletionProcessingWhenSafed(PostRead除外),
InstanceSetup时使用Dpc+WorkItem回调(封装为PocDoCompletionProcessingWhenSafe),
避免在DISPATCH_LEVEL时出现IRQL_NOT_LESS_OR_EQUAL之类的蓝屏;
10.PostClose时使用单独的线程,等待操作该文件的所有授权进程结束以后,
再重入加密或写入文件标识尾,解决了docx类文件的死锁问题。
11.将ULONG改成LONGLONG,原则上可以支持4GB以上文件(目前特权加密和特权解密暂不支持4GB以上文件,
而且在内存有限的情况下,特权解密有可能会因非分页内存的缺少而失败,不想写了,这里可以放循环里读写大文件)
Build & Installation:
1.建议在Windows 10 x64,NTFS环境运行
已测试系统及软件版本:
Windows 10 x64 1809(17763.2928) LTSC 企业版 [WPS 11.1.0.11365]
Windows 10 x64 1903(18362.30) 教育版 [Microsoft Office Professional Plus 2021 x64]
[WPS 11.1.0.11744] [360安全卫士 15.0.0.1061]
Windows 10 x64 1909(18363.592) 教育版 [WPS 11.1.0.11744]
Windows Server 2019 DataCenter 1809(17763.379)
2.安装并导入CNG库
https://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=30688
需要在微软官网下载Cryptographic Provider Development Kit,
项目->属性的VC++目录的包含目录,库目录设置相应的位置
链接器的常规->附加库目录C:\Windows Kits\10\Cryptographic Provider Development Kit\Lib\x64
输入->附加依赖项ksecdd.lib
3.在Config.c
中设置目标文件扩展名,机密文件夹,以及授权进程
4.使用Visual Studio 2019编译Debug x64 Poc驱动,(User、UserDll和UserPanel(这些不影响驱动使用))
5.系统开启测试模式,cmd以管理员身份运行,输入bcdedit /set testsigning on
后重启电脑
6.使用DebugView的Capture->Capture Kernel
显示驱动日志,如果还是没有输出,修改注册表(可选)
找到注册表项:HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager\Debug Print Filter
没有Debug Print Filter就新建,在这个键下新建dword值 “default”,十六进制为0xF,然后重启电脑
7.如果使用OsrLoader之类的加载器加载驱动,Type请选择Minifilter,也可以使用cmd加载,如下
::加载
rundll32.exe setupapi.dll,InstallHinfSection DefaultInstall 132 路径\Poc.inf
net start Poc
pause
::卸载
net stop Poc
rundll32.exe setupapi.dll,InstallHinfSection DefaultUninstall 132 路径\Poc.inf
8.驱动加载以后,测试是否正常工作
用notepad.exe(默认配置为授权进程)写入txt文件一些数据,
然后使用wordpad.exe(默认配置为非授权进程)打开,只能看到杂乱的数据,说明加密成功。
P.S. 文件加密以后,即使关闭驱动(不重启电脑),记事本也是看到的明文(因为有缓冲存在);
加密标识尾只有在关机重启并不开驱动的情况下才能看到。
这个功能可以直接用鼠标右键选择一个文件,然后点击特权加密或特权解密,不需要cmd命令行了
新建注册表项:HKEY_CLASSES_ROOT\*\shell\Encrypt,将这个键的“默认”的数据改为特权加密
新建注册表项:HKEY_CLASSES_ROOT\*\shell\Encrypt\command,
将这个键的“默认”值的数据改为 "路径\PocUser.exe" 8 "%1"
新建注册表项:HKEY_CLASSES_ROOT\*\shell\Decrypt,将这个键的“默认”的数据改为特权解密
新建注册表项:HKEY_CLASSES_ROOT\*\shell\Decrypt\command,
将这个键的“默认”值的数据改为 "路径\PocUser.exe" 4 "%1"
Wiki:
Contributing:
Foxtrot is now available for testing! Please test it and provide us with your valuable feedback and possible bugs.
Credits:
hkx3upper:(@hkx3upper)
wangzhankun:(@wangzhankun)
License:
Foxtrot, and all its submodules and repos, unless a license is otherwise specified, are licensed under GPLv3 LICENSE.
Dependencies are licensed by their own.