驱动开发：内核字符串转换方法

在内核编程中字符串有两种格式ANSI_STRING与UNICODE_STRING，这两种格式是微软推出的安全版本的字符串结构体，也是微软推荐使用的格式，通常情况下ANSI_STRING代表的类型是char *也就是ANSI多字节模式的字符串，而UNICODE_STRING则代表的是wchar*也就是UNCODE类型的字符，如下文章将介绍这两种字符格式在内核中是如何转换的。

 

在内核开发模式下初始化字符串也需要调用专用的初始化函数，如下分别初始化ANSI和UNCODE字符串，我们来看看代码是如何实现的。

#include <ntifs.h>
#include <ntstrsafe.h>
 
VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver)
{
    DbgPrint("驱动卸载成功 \n");
}
 
NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
    // 定义内核字符串
    ANSI_STRING ansi;
    UNICODE_STRING unicode;
    UNICODE_STRING str;
 
    // 定义普通字符串
    char * char_string = "hello lyshark";
    wchar_t *wchar_string = (WCHAR*)"hello lyshark";
 
    // 初始化字符串的多种方式
    RtlInitAnsiString(&ansi, char_string);
    RtlInitUnicodeString(&unicode, wchar_string);
    RtlUnicodeStringInit(&str, L"hello lyshark");
 
    // 改变原始字符串（乱码位置，此处仅用于演示赋值方式）
    char_string[0] = (CHAR)"A";         // char类型每个占用1字节
    char_string[1] = (CHAR)"B";
 
    wchar_string[0] = (WCHAR)"A";        // wchar类型每个占用2字节
    wchar_string[2] = (WCHAR)"B";
 
    // 输出字符串 %Z
    DbgPrint("输出ANSI: %Z \n", &ansi);
    DbgPrint("输出WCHAR: %Z \n", &unicode);
    DbgPrint("输出字符串: %wZ \n", &str);
 
    DbgPrint("驱动加载成功 \n");
    Driver->DriverUnload = UnDriver;
    return STATUS_SUCCESS;
}

　代码输出效果：

 

内核中还可实现字符串与整数之间的灵活转换，内核中提供了RtlUnicodeStringToInteger这个函数来实现字符串转整数，与之对应的RtlIntegerToUnicodeString则是将整数转为字符串这两个内核函数也是非常常用的。

　

#include <ntifs.h>
#include <ntstrsafe.h>
 
VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver)
{
  DbgPrint("驱动卸载成功 \n");
}
 
// Power: lyshark
NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
  NTSTATUS flag;
  ULONG number;
 
  DbgPrint("hello lyshark \n");
 
  UNICODE_STRING uncode_buffer_source = { 0 };
  UNICODE_STRING uncode_buffer_target = { 0 };
 
  // 字符串转为数字
  // By：LyShark
  RtlInitUnicodeString(&uncode_buffer_source, L"100");
  flag = RtlUnicodeStringToInteger(&uncode_buffer_source, 10, &number);
 
  if (NT_SUCCESS(flag))
  {
    DbgPrint("字符串 -> 数字: %d \n", number);
  }
 
  // 数字转为字符串
  uncode_buffer_target.Buffer = (PWSTR)ExAllocatePool(PagedPool, 1024);
  uncode_buffer_target.MaximumLength = 1024;
 
  flag = RtlIntegerToUnicodeString(number, 10, &uncode_buffer_target);
 
  if (NT_SUCCESS(flag))
  {
    DbgPrint("数字 -> 字符串: %wZ \n", &uncode_buffer_target);
  }
 
  // 释放堆空间
  RtlFreeUnicodeString(&uncode_buffer_target);
 
  DbgPrint("驱动加载成功 \n");
  Driver->DriverUnload = UnDriver;
  return STATUS_SUCCESS;
}

　　代码输出效果：

 

继续看另一种转换模式，将UNICODE_STRING结构转换成ANSI_STRING结构，代码中调用了RtlUnicodeStringToAnsiString内核函数，该函数也是微软提供的。

#include <ntifs.h>
#include <ntstrsafe.h>
 
VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver)
{
    DbgPrint("驱动卸载成功 \n");
}
 
// Power: lyshark
NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
    DbgPrint("hello lyshark \n");
 
    UNICODE_STRING uncode_buffer_source = { 0 };
    ANSI_STRING ansi_buffer_target = { 0 };
 
    // 初始化 UNICODE 字符串
    RtlInitUnicodeString(&uncode_buffer_source, L"hello lyshark");
 
    // 转换函数
    NTSTATUS flag = RtlUnicodeStringToAnsiString(&ansi_buffer_target, &uncode_buffer_source, TRUE);
 
    if (NT_SUCCESS(flag))
    {
        DbgPrint("ANSI: %Z \n", &ansi_buffer_target);
    }
 
    // 销毁ANSI字符串
    RtlFreeAnsiString(&ansi_buffer_target);
 
    DbgPrint("驱动加载成功 \n");
    Driver->DriverUnload = UnDriver;
    return STATUS_SUCCESS;
}

　　代码输出效果：

 

如果将上述过程反过来，将ANSI_STRING转换为UNICODE_STRING结构，则需要调用RtlAnsiStringToUnicodeString这个内核专用函数实现。

#include <ntifs.h>
#include <ntstrsafe.h>
 
VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver)
{
    DbgPrint("驱动卸载成功 \n");
}
 
// Power: lyshark
NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
    DbgPrint("hello lyshark \n");
 
    UNICODE_STRING uncode_buffer_source = { 0 };
    ANSI_STRING ansi_buffer_target = { 0 };
 
    // 初始化字符串
    RtlInitString(&ansi_buffer_target, "hello lyshark");
 
    // 转换函数
    NTSTATUS flag = RtlAnsiStringToUnicodeString(&uncode_buffer_source, &ansi_buffer_target, TRUE);
    if (NT_SUCCESS(flag))
    {
        DbgPrint("UNICODE: %wZ \n", &uncode_buffer_source);
    }
 
    // 销毁UNICODE字符串
    RtlFreeUnicodeString(&uncode_buffer_source);
 
    DbgPrint("驱动加载成功 \n");
    Driver->DriverUnload = UnDriver;
    return STATUS_SUCCESS;
}

　　代码输出效果：

 

如上代码是内核通用结构体之间的转换类型，又是还需要将各类结构体转为普通的字符类型，例如下方的两个案例：

例如将UNICODE_STRING 转为 CHAR*类型。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <ntifs.h>
#include <windef.h>
#include <ntstrsafe.h>
 
VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver)
{
    DbgPrint("驱动卸载成功 \n");
}
 
// powerBY: LyShark
NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
    DbgPrint("hello lyshark \n");
 
    UNICODE_STRING uncode_buffer_source = { 0 };
    ANSI_STRING ansi_buffer_target = { 0 };
    char szBuf[1024] = { 0 };
 
    // 初始化 UNICODE 字符串
    RtlInitUnicodeString(&uncode_buffer_source, L"hello lyshark");
 
    // 转换函数
    NTSTATUS flag = RtlUnicodeStringToAnsiString(&ansi_buffer_target, &uncode_buffer_source, TRUE);
 
    if (NT_SUCCESS(flag))
    {
        strcpy(szBuf, ansi_buffer_target.Buffer);
        DbgPrint("输出char*字符串: %s \n", szBuf);
    }
 
    // 销毁ANSI字符串
    RtlFreeAnsiString(&ansi_buffer_target);
 
    DbgPrint("驱动加载成功 \n");
    Driver->DriverUnload = UnDriver;
    return STATUS_SUCCESS;
}

　　代码输出效果：

 

如果反过来，将 CHAR*类型转为UNICODE_STRING结构呢，可以进行中转最终转为UNICODE_STRING结构体。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <ntifs.h>
#include <windef.h>
#include <ntstrsafe.h>
 
VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver)
{
    DbgPrint("驱动卸载成功 \n");
}
 
// powerBY: LyShark
NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
    DbgPrint("hello lyshark \n");
 
    UNICODE_STRING uncode_buffer_source = { 0 };
    ANSI_STRING ansi_buffer_target = { 0 };
 
    // 设置CHAR*
    char szBuf[1024] = { 0 };
    strcpy(szBuf, "hello lyshark");
 
    // 初始化ANSI字符串
    RtlInitString(&ansi_buffer_target, szBuf);
 
    // 转换函数
    NTSTATUS flag = RtlAnsiStringToUnicodeString(&uncode_buffer_source, &ansi_buffer_target, TRUE);
    if (NT_SUCCESS(flag))
    {
        DbgPrint("UNICODE: %wZ \n", &uncode_buffer_source);
    }
 
    // 销毁UNICODE字符串
    RtlFreeUnicodeString(&uncode_buffer_source);
 
    DbgPrint("驱动加载成功 \n");
    Driver->DriverUnload = UnDriver;
    return STATUS_SUCCESS;
}

　　代码输出效果：