如何逆向分析Etw框架windows内核监控注册表的实现原理(etw,windows,编程语言)

Window7以及以上系统的ETW日志自带了一个注册表日志信息的输出，在windows事件查看器的Microsoft Windows KernelRegistry / Analytic可以看到并且开启或者关闭注册表日志，它的监控操作包括CreateKey_Opt、OpenKey_Opt、DeleteKey_Opt、QueryKey_Opt、SetValueKey_Opt、DeleteValueKey_Opt、QueryValueKey_Opt监控的输出数据包括根据每个不同的操作它的内容也不一样，例如

CreateKey_Opt

mName = 0x000001e0ca423d30 L"BaseObject": ulongptr

mName = 0x000001e0ca423d30 L"KeyObject" : ulongptr

mName = 0x000001e0ca423da8L"Status" ULONG32

mName = 0x000001e0ca423e20L"Disposition" ULONG32

mName = 0x000001e0ca423e98 L"BaseName" 2

mName = 0x000001e0ca423f10L"RelativeName" 0x82

SetValueKey_Opt

mName =0x0000025ea4054208 L"KeyObject"ulongptr

mName =0x0000025ea4054280 L"Status"ULONG32

mName =0x0000025ea40542f8 L"Type"ULONG32

mName =0x0000025ea4054370 L"DataSize"ULONG32

mName =0x0000025ea40543e8 L"KeyName"2

mName =0x0000025ea4054460 L"ValueName"char*

mName =0x0000025ea40544d8 L"CapturedDataSize" 2

mName =0x0000025ea4054550 L"CapturedData"0

mName =0x0000025ea40545c8 L"PreviousDataType" ULONG32

mName =0x0000025ea4054640 L"PreviousDataSize" ULONG32

mName =0x0000025ea40546b8 L"PreviousDataCapturedSize" 2

mName =0x0000025ea4054730 L"PreviousData"0

DeleteValueKey_Opt

mName =0x000001f3275e5c28 L"KeyObject"ulongptr

mName =0x0000025ea4054280 L"Status"ULONG32

mName =0x0000025ea40543e8 L"KeyName"2

mName = 0x000001f3275e5d90L"ValueName"

DeleteKey_Opt

mName =0x000001f3275e5c28 L"KeyObject"ulongptr

mName =0x0000025ea4054280 L"Status"ULONG32

mName =0x0000025ea40543e8 L"KeyName"2

更多具体的数据，读者可以自行去研究我们今天讲解的不是他的具体使用方法，而是windows内核是怎么样实现输出这些数据的。

Windows的内核程序ntoskrnl.exe初始化的时候会启动和初始化很多信息，启动ETW组件就是启动一项内容，在void __fastcall EtwInitialize(unsigned int Phase)的函数里，最下面有几个调用了EtwRegister函数去注册一些Etw事件，如下

我们可以看到EventTracingProvGuid、KernelProvGuid、NetProvGuid、DiskProvGuid等等一些日志事件，在这些注册之间还有一个函数EtwpInitializeRegTracing()，这个是初始化注册注册表事件的函数，跟进去继续追踪，实现很简单

int __cdeclEtwpInitializeRegTracing()

{

return EtwRegister(

(_GUID *)&RegistryProvGuid,

(void (__cdecl *)(_GUID *, unsignedint, char, unsigned __int64, unsigned __int64, _EVENT_FILTER_DESCRIPTOR *, void*))EtwpRegTraceEnableCallback, 0i64,

&EtwpRegTraceHandle);

}

RegistryProvGuid就是注册表的事件的id ：

{70eb4f03-c1de-4f73-a051-33d13d5413bd

注册的回调函数是EtwpRegTraceEnableCallback，注册得到的句柄是：EtwpRegTraceHandle，最后内核也是通过EtwWrite写句柄EtwpRegTraceHandle来输出日志。

注意知识讲解点：

查询MSDN库，EtwRegister定义如下：

NTSTATUS EtwRegister(

LPCGUID ProviderId,

PETWENABLECALLBACK EnableCallback,

PVOID CallbackContext,

PREGHANDLE RegHandle

);

EnableCallback是应用层调用EnableTrace后，内核会把应用层传入的CallbackContext参数传输给EnableCallback的回调，PETWENABLECALLBACK定义如下：

void Etwenablecallback(

LPCGUIDSourceId,

ULONGControlCode,

UCHAR Level,

ULONGLONG MatchAnyKeyword,

ULONGLONGMatchAllKeyword,

PEVENT_FILTER_DESCRIPTORFilterData,

PVOIDCallbackContext

)

ControlCode就是True or false的开关

Level是日志等级

MatchAnyKeyword 和 MatchAllKeyword是两个过滤keyword id

FilterData 这个参数只有windows 7或者以上系统才有的参数，是应用层通过EnableTraceEx或者 EnableTraceEx2来传入的参数。

接下来我们继续看EtwpRegTraceEnableCallback回调函数的实现

当应用层开启Enable日志的时候，即ControlId = True时，回调函数内部会通过CmRegisterCallbackEx函数注册注册表过滤回调EtwpRegTraceCallback，注册成功后，全局变量EtwpRegTracingEnabled会设置为True，如果ControlId = False时，即关闭日志，会调用CmUnRegisterCallback注销回调函数。

注意：

if ( FilterData&& FilterData->Size == 4 )

EtwpRegTraceOptions= *(unsigned int *)FilterData->Ptr;

这两句代码，这是一个未文档化隐含的“技能”，当设置过滤数据后，就会设置EtwpRegTraceOptions的全局值，设置不同的数值会输出不同的数据，默认是0，当EtwpRegTraceOptions为0时内核只会输出一些基本的key 、 value 、 Type值，但不会输出一些很具体的设置的CaptureData数据。

接下来我们看EtwpRegTraceCallback函数

这里是组装QueryValueKey_Opt的数据，注意EtwpRegTraceOptions & 2就如前所讲EtwpRegTraceOptions有2的标志位就会再次组装注册表里查询的KeyValueData，注意这个大小最多只给你2048个字节

if ( EtwpRegTraceOptions & 4 )

EtwpCapturePreviousRegistryData((_REG_SET_VALUE_KEY_INFORMATION*)Argument2);

如果EtwpRegTraceOptions参数包含4的时候就会输出设置之前的ValueData,(但是这里却没有设置输出最大值，有点奇怪)。

其他类型就不集体讲解了，一样的方式，在内核里有如下定义

后面那个一串数据80000000000010000000200410000001是当前MatchKeyWord，如之前所讲应用层可以通过EnableTrace/EnableTraceEx/EnableTraceEx2的keyword参数设置输出不同的数据。

最后组合起来的数据会通过EtwWrite函数写句柄EtwpRegTraceHandle，哪个实例注册了这个事件id，Etw的组件就会把这个数据输出给实例。

下面我们写个程序去展示下获取这个日志输出，(怎样创建Etw不再讲解)，

ULONG64 KeyWord = (ULONG64)((CreateKey_Keyword |

DeleteKey_Keyword |

SetValueKey_Keyword |

DeleteValueKey_Keyword) & 0xFFFF);

EVENT_FILTER_DESCRIPTOR EnableFilterDesc = {0};

ULONG64 dwVal = 0x02;

UCHAR Level = EVENT_CONTROL_CODE_ENABLE_PROVIDER;

Level = EVENT_CONTROL_CODE_ENABLE_PROVIDER;

EnableFilterDesc.Ptr = (ULONGLONG)&dwVal;

EnableFilterDesc.Size = 4;

EnableTraceEx(

&RegistryProvGuid,

0,

m_Session,

Level,

TRACE_LEVEL_VERBOSE,

KeyWord,

0,

0,

&EnableFilterDesc

);

注意我设置定义了EnableFilterDesc的其他把EnableFilterDesc.Size= 4，和dwVal设置为2，就是之前讲解的要windows注册表内核去设置EtwpRegTraceOptions参数，

运行后，可以看到内核输出的日志信息

KeyName：

ValueName：

当前操作是SetValueKey，设置的Data

输出了CaptureData数据，大小1460,数据如下

这里也输出了设置之前的data

至此内核里如何实现注册表Etw日志的原理讲解以及实例展示完毕，整个结构很简单，可以不用自己去专门写个注册表驱动去实现监测了，微软已经为我们提供一套完整的解决方案，只是更多未文档化的细节需要去发现。