1、第1頁,第三章 網(wǎng)絡安全編程基礎,3.1 網(wǎng)絡安全編程概述 3.2 C語言發(fā)展的4個階段 3.3 網(wǎng)絡安全編程,第2頁,內容提要,網(wǎng)絡安全編程主要涉及的是操作系統(tǒng)編程，在Windows平臺下，目前主要采用C/C+語言。 本章將介紹Windows操作系統(tǒng)的基本原理以及C語言的四個發(fā)展階段，每一階段都用典型的案例說明。 詳細說明在網(wǎng)絡安全領域如何使用C/C+語言實現(xiàn)Socket編程、注冊表編程、定時器編程、駐留程序編程和多線程編程。,第3頁,網(wǎng)絡安全編程概述,從理論上說，任何一門語言可以在任何一個操作系統(tǒng)上編程，C語言可以在Windows下編程，同樣也可以在Linux下編程。 編程是一項比較綜合的

2、工作，除了熟練使用編程工具以外，還要了解系統(tǒng)本身的內部工作機理和編程語言。,第4頁,Windows內部機制,Windows是一個“基于事件的，消息驅動的”操作系統(tǒng)。在Windows下執(zhí)行一個程序，只要用戶進行了影響窗口的動作（如改變窗口大小或移動、單擊鼠標等）該動作就會觸發(fā)一個相應的“事件”。 系統(tǒng)每次檢測到一個事件時，就會給程序發(fā)送一個“消息”，從而使程序可以處理該事件。 每次檢測到一個用戶事件，程序就對該事件做出響應，處理完以后，再等待下一個事件的發(fā)生。,第5頁,八個基本概念,與Windows系統(tǒng)密切相關的八個基本概念分別是： 窗口、程序、進程、線程 消息、事件、句柄、API與SDK。,第

3、6頁,1、窗口,窗口是Windows本身以及Windows 環(huán)境下的應用程序的基本界面單位，但是很多人都誤以為只有具有標題欄、狀態(tài)欄、最大化、最小化按鈕這樣標準的方框才叫窗口。 其實窗口的概念很廣，例如按鈕和對話框等也是窗口哦，只不過是一種特殊的窗口罷了。,第7頁,2、程序,通常說的程序都是指一個能讓計算機識別的文件 接觸得最多的是以exe或者com作為擴展名的文件。,第8頁,3、進程,進程就是應用程序的執(zhí)行實例（或稱一個執(zhí)行程序），進程是程序動態(tài)的描述。 一個以exe作為擴展名的文件，在沒有被執(zhí)行的時候稱之為應用程序，當用鼠標雙擊執(zhí)行以后，就被操作系統(tǒng)作為一個進程執(zhí)行了。 當關機或者在任務欄

4、的圖標上單擊鼠標右鍵選“退出”時，進程便消亡，徹底結束了生命。 進程經歷了由“創(chuàng)建”到“消亡”的生命期，而程序自始至終存在于你的硬盤上，不管計算機是否啟動。,第9頁,4、線程,線程是進程的一個執(zhí)行單元，同一個進程中的各個線程對應于一組CPU指令、一組CPU寄存器以及一個堆棧。 進程本來就具有動態(tài)的含義，是通過線程來體現(xiàn)的。,第10頁,5、消息,消息是應用程序和計算機交互的途徑，在計算機上幾乎做每一個動作都會產生一個消息 鼠標被移動會產生WM_MOUSEMOVE消息，鼠標左鍵被按下會產生WM_LBUTTONDOWN的消息，鼠標右鍵按下便產生WM_RBUTTONDOWN消息等等。,第11頁,事件

5、句柄：,6、事件 從字面意思就可以明白它的含義，如在程序運行的過程中改變窗口的大小或者移動窗口等，都會觸發(fā)相應的“事件”，從而調用相關的事件處理函數(shù)。 7、句柄： 單單一個“柄”字便可以解釋它的意思了，句柄是一個指針，通過句柄就可以控制該句柄指向的對象。編寫程序總是要和各種句柄打交道的，句柄是系統(tǒng)用來標識不同對象類型的工具，如窗口、菜單等，這些東西在系統(tǒng)中被視為不同類型的對象，用不同的句柄將他們區(qū)分開來。,第12頁,8、API與SDK,API是英文Application Programming Interface 的縮寫，意思是“應用程序接口”，泛指系統(tǒng)為應用程序提供的一系列函數(shù)接口。 在編程

6、的時候可以直接調用，而不必知道其內部實現(xiàn)的過程，只知道它的原型和返回值就可以了。 SDK是英文Software Development Kit的縮寫，意思是“軟件開發(fā)工具包”，微軟提供了許多專門的SDK開發(fā)包，比如DirectX開發(fā)包和語音識別開發(fā)包等等。,第13頁,學習Windows下編程,學習語言，選擇語言和工具是第一步，而且是非常重要的一步工作，目前的編程語言那么多，有C、C+、C#、Java和匯編語言等等。 雖然有很多語言，只要精通一門就夠了。從實用的角度來講，C/C+是最好的選擇，而微軟公司的Visual C+和Insprise公司（原Borland公司）的C+ Builder是其相

7、應開發(fā)工具的兩大主流。,第14頁,開發(fā)工具,在開發(fā)工具上，選擇比較流行的VC+6.0，而且最好是英文版本，主界面如圖3-2所示。,第15頁,學習編程需要經歷三大步,學習編程需要經歷三大步：一、讀程序；二、寫程序；三、積累功能代碼段。 1、讀程序 在沒有閱讀過一份完整的源代碼之前，別指望能寫出有多好的程序！讀程序必須具備一定的語言基礎知識，基礎知識主要是指語法知識，最起碼要能讀懂程序的每一行意思。有沒有程序的設計思想，在這個時期并不重要，只要具備一定的語法基礎就可以了。 學一門語言并不需要刻意去記條條框框的語法，看代碼的時候，遇到了不明白的地方再去查相關的資料，補充基礎知識再配合源程序的思路，這

8、時的理解才是最深刻的。 2、寫程序 剛開始寫程序，不要奢望一下子寫出很出色的程序來，“萬丈高樓平底起”，編程貴在動手，只要動手去寫就可以了。此外，還要依照自身的能力循序漸進地寫，開始的時候寫一點功能簡單的、篇幅短小的代碼，力求簡潔、完整，然后在此基礎上進行擴充，一點點的添加功能。 3、積累功能代碼 積累非常的重要，將平時自己寫的和自己已經讀通的程序分類保存起來，建一個屬于自己的代碼庫，需要相關功能的時候，就到代碼庫中找相關的代碼。這樣既提高編碼的效率又提高了正確率。,第16頁,選擇編程工具,目前流行兩大語法體系：Basic語系和C語系。同一個語系下語言的基本語法是一樣。兩大語系如圖3-3所示。

9、 C語系中，目前兩大語言如日中天：C+和Java。C+適宜做系統(tǒng)軟件的開發(fā)、Java更適宜做網(wǎng)絡應用開發(fā)。 雖然VC+.NET已經面世很久了，但是C+的開發(fā)工具目前主流依然是VC+6.0和C+ Builder6.0。 Java流行的開發(fā)工具比較多，比如：IBM公司的Visual Age和Websphere Studio，Insprise公司JBuilder等等。,第17頁,VC+6.0,VC+是基于C/C+的集成開發(fā)工具，目前最常用的版本是VC+6.0。VC+有一套集成開發(fā)工具，其中包括各種編輯器、編譯工具、集成調試器等等。在編寫程序的過程中，各種操作都可以通過單擊相應的菜單完成。,第18頁,

10、新建的是一個控制臺程序,可以看到許多工程類型，這里新建的是一個控制臺程序，選擇“Win32 Console Application”，選擇工程存放的路徑，然后輸入工程名“proj3_1”，然后點擊按鈕“OK”。出現(xiàn)的界面如圖3-5所示。 在圖3-5的界面下選擇創(chuàng)建工程的模板，選擇空模板“An empty project”，點擊按鈕“Finish”，出現(xiàn)工程總結窗口，如圖3-6所示。,第19頁,編程工具的使用,案例名稱：編程工具的使用 程序名稱：proj3_1.cpp #include void main() cout Hello C+endl; ,第20頁,編程工具的使用,程序proj3_1.

11、cpp代碼包括三行 第一行：“#include ”意思是引入C+的基本輸入輸出函數(shù)庫，在C語言中引入的是“stdio.h”庫。在iostream.h文件中定義了cout的功能是輸出，endl的功能是回車換行。 第二行：“void main()”，main()函數(shù)是C/C+的主函數(shù)，void表示該函數(shù)沒有返回值。 第四行：“cout Hello C+endl;”，“cout”功能是向屏幕輸出。,第21頁,C語言發(fā)展的四個階段,C語言經過不斷的發(fā)展，在編程體系中可以將其分成四個階段。 1、面向過程的C語言。 2、面向對象的C+語言。 3、SDK編程。 4、MFC編程（Microsoft Found

12、ation Class：微軟基類庫）。,第22頁,面向過程的C語言,C語言功能非常強大，Linux/Unix操作系統(tǒng)就是用C語言寫的， C語言直接調用操作系統(tǒng)提供的API函數(shù)可以編寫非常前大的程序。 C和C+的最主要區(qū)別是：C語言中沒有類的概念，C+在C的語法基礎上引入了類（Class），所以C+和C的語法是基本相同的。面向過程編程，最基本的程序用C語言編寫如proj3_2.cpp所示。 案例名稱：使用C語言編程 程序名稱：proj3_2.cpp #include main() printf(Hello DOSn); ,第23頁,案例3-1 讀取命令行參數(shù),main函數(shù)是程序的主函數(shù)，程序執(zhí)行

13、的時候先從main函數(shù)開始。 該函數(shù)可以帶參數(shù)，第一個參數(shù)是int型的，第二個參數(shù)是字符指針，具體使用方法如proj3_3.cpp所示。 案例名稱：讀取命令行參數(shù) 程序名稱：proj3_3.cpp #include int main(int argc, char *argv ) int i; for (i = 1; i argc; i+) printf(%sn, argvi); return 0; ,第24頁,面向對象的C+語言,面向對象程序設計語言可以將一些變量和函數(shù)封裝到類（Class）中，當變量被類封裝后，稱之為屬性或者數(shù)據(jù)成員，當函數(shù)被類封裝后，稱之為方法或者成員函數(shù)。 定義好的一個類

14、，然后定義一個類的實例，這個實例就叫做對象，在C+中可以用類定義對象，使用方法如程序proj3_4.cpp所示。,第25頁,在C+中使用類,案例名稱：在C+中使用類 程序名稱：proj3_4.cpp #include class person public: int heart; char *name; int run()/定義成員函數(shù)run() heart=heart+20; return heart; ;,第26頁,void main() int iRunStop; person ZhangSan; ZhangS = 張三; ZhangSan.heart = 72; cout

15、姓名:ZhangS endl; cout跑步前心跳ZhangSan.heartendl; /run()為對象的方法 iRunStop = ZhangSan.run(); cout跑步后心跳iRunStopendl; ,第27頁,SDK編程,C庫提供了許多函數(shù)，可以直接拿來使用。比如利用C庫提供的DeleteFile函數(shù)來刪除一個文件，如程序proj3_6.cpp所示。 案例名稱：調用C庫函數(shù) 程序名稱：proj3_6.cpp #include #include int main() DeleteFile(C:test.txt); printf(刪除成功n); return 0;

16、,第28頁,編寫窗口應用程序,案例名稱：編寫對話框 程序名稱：proj3_7.cpp #include int WINAPI WinMain (HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, PSTR szCmdLine, int iCmdShow) MessageBox (NULL, TEXT (Hello, Windows!), TEXT (HelloMsg), MB_OK) ; return 0 ; ,第29頁,編寫窗口應用程序,參數(shù)一：hInstance 是當前實例的句柄。句柄是windows編程極其重要的概念。它是一個整數(shù)，用于標識程序、窗

17、口和資源等。在這里hInstance表示應用程序本身。 參數(shù)二：hPrevInstance總是為NULL，在Windows早期版本中，當多次同時運行同一個程序時，系統(tǒng)會創(chuàng)建該程序的多個“實例”，同一程序的所有實例共享代碼和內存。程序需要檢查hPrevInstance來判斷自身的其他實例是否正在運行，以便從已經存在的實例中獲取數(shù)據(jù)。在32位版本中，統(tǒng)一程序運行方式改變了，不在需要了！ 參數(shù)三：lpCmdLine是運行程序的命令行。用戶可以單擊”開始”菜單中的”運行“選項，然后輸入命令來運行一個程序，并且可以指定運行程序所需的參數(shù)，這里的命令由lpCmdLine傳入。 參數(shù)四：nCmdShow用于

18、指定程序窗口最初的顯示模式，可以正常顯示，也可以在初始化就最大化或者最小化。,第30頁,利用SDK函數(shù)創(chuàng)建窗口,#include WNDCLASS wc; HWND h_wnd; MSG msg; /* 消息處理函數(shù)wndProc的聲明*/ long WINAPI WindowProc(HWND,UINT,WPARAM,LPARAM); /* winMain 函數(shù)的聲明*/ int PASCAL WinMain(HINSTANCE h_CurInstance,HINSTANCE h_PrevInstance,LPSTR p_CmdLine,int m_Show) /*初始化wndclass結構

19、變量*/ wc.lpfnWndProc =WindowProc; wc.hInstance =h_CurInstance; wc.hbrBackground =(HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH); wc.lpszClassName =TheMainClass;,第31頁,/* 注冊WndClass結構變量*/ RegisterClass( ,第32頁,MFC編程,SDK的功能非常強大，需要記很多的函數(shù)，當面向對象編程成為主流的時候，微軟將SDK的函數(shù)分類進行封裝，這樣就誕生了MFC（Microsoft Foundation Class）。 MFC程序的最基本

20、的程序骨架如proj3_9.cpp所示。,第33頁,MFC編程,#include class sample:public CFrameWnd public: sample() /構造函數(shù) Create(NULL,My Window); MessageBox(My Window,CFrame constructor); ; class App:public CWinApp public: BOOL InitInstance(); BOOL ExitInstance(); ;,第34頁,/InitInstance函數(shù)的定義/ BOOL App :InitInstance() MessageBox(

21、0,My Window,InitInstance, MB_OK|MB_ICONASTERISK); sample *obj; obj=new sample; m_pMainWnd=obj; obj-ShowWindow(SW_SHOWMAXIMIZED); return TRUE; /ExitInstance函數(shù)定義 BOOL App:ExitInstance() MessageBox(0,My Window,ExitInstance, MB_OK|MB_ICONHAND); return TRUE; /創(chuàng)建應用程序對象 App appobject;,第35頁,網(wǎng)絡安全編程,網(wǎng)絡安全基礎編程技

22、術主要包括6個方面： Socket編程 注冊表編程 文件系統(tǒng)編程 定時器編程 駐留程序編程 多線程編程。,第36頁,Socket編程,談網(wǎng)絡安全編程離開網(wǎng)絡編程就會大失其味，凡是基于網(wǎng)絡應用的程序都離不開Socket。 Socket的意思是套接字，是計算機與計算機之間通信的接口。 使用Winsock提供的API函數(shù)是最基本的網(wǎng)絡編程技術，程序proj3_11.cpp利用Socket獲得本機的IP地址和機器名。,第37頁,Socket編程,案例名稱：使用Socket得到IP地址 程序名稱：proj3_11.cpp #include #include void CheckIP(void) /Che

23、ckIP函數(shù)，用于獲取本機IP地址 WORD wVersionRequested;/WORD類型變量，用于存放Winsock版本的值 WSADATA wsaData; char name255;/用于存放主機名 PHOSTENT hostinfo; wVersionRequested = MAKEWORD( 2, 0 ); /調用MAKEWORD()函數(shù)獲得Winsock的版本，用于加載Winsock庫 int main() CheckIP();/調用CheckIP()函數(shù)獲得并輸出IP地址 return 0; ,第38頁,if ( WSAStartup( wVersionRequested,

24、 /卸載Winsock庫，并釋放所有資源 ,第39頁,注冊表編程,注冊表在計算機中由鍵名和鍵值組成，注冊表中存儲了Window操作系統(tǒng)的所有配置。黑客90%以上對Windows的攻擊手段都離不開讀寫注冊表。 在運行窗口中輸入“regedit”命令可以進入注冊表，注冊表的界面如圖3-37所示。,第40頁,注冊表編程,注冊表的句柄可以由調用RegOpenKeyEx()和RegCreateKeyEx()函數(shù)得到的，通過函數(shù)RegQueryValueEx()可以查詢注冊表某一項的值 通過函數(shù)RegSetValueEx()可以設置注冊表某一項的值。RegCreateKeyEx()函數(shù)和RegSetVal

25、ueEx()函數(shù)的使用方法如程序proj3_12.cpp所示。,第41頁,操作注冊表,#include #include main() HKEY hKey1; DWORD dwDisposition; LONG lRetCode; /創(chuàng)建 lRetCode = RegCreateKeyEx ( HKEY_LOCAL_MACHINE, SOFTWAREMicrosoftWindows NTCurrentVersionIniWebSecurity, 0, NULL, REG_OPTION_NON_VOLATILE, KEY_WRITE, NULL, ,第42頁,/設置第一個鍵值 lRetCode

26、= RegSetValueEx ( hKey1, Hack_Name, 0, REG_SZ, (byte*)sixage, 100); /設置第二個鍵值 lRetCode = RegSetValueEx ( hKey1, Hack_Hobby, 0, REG_SZ, (byte*)Running, 100); /如果創(chuàng)建失敗，顯示出錯信息 if (lRetCode != ERROR_SUCCESS) printf ( Error in setting Section1 valuen); return (0) ; printf(注冊表編寫成功！n); return(0); ,第43頁,判斷是否中

27、了“冰河”,中了“冰河”的計算機注冊表都將被修改了，修改了擴展名為txt的文件的打開方式，在注冊表中txt文件的打開方式定義在HKEY_CLASSES_ROOT主鍵下的“txtopencommand”中，如圖3-40所示。,第44頁,案例3-6 更改登錄用戶名,當用戶登錄系統(tǒng)以后，注冊表中就會自動記下用戶名，下次登錄時再把登錄名顯示出來，如圖3-42所示。,第45頁,案例3-6 更改登錄用戶名,當非法入侵計算機以后，同樣會留下非法登錄的用戶名，所以需要將用戶名修改會原來的值。 該用戶名記錄在注冊表的HKEY_LOCAL_MACHINE主鍵下的SOFTWAREMicrosoftWindows N

28、TCurrentVersionWinlogon子鍵中，鍵的名稱是：DefaultUserName，如圖3-43所示。,第46頁,更改系統(tǒng)登錄用戶,案例名稱：更改系統(tǒng)登錄用戶 程序名稱：proj3_14.cpp #include #include main() HKEY hKey1; LONG lRetCode; lRetCode = RegOpenKeyEx ( HKEY_LOCAL_MACHINE, SOFTWAREMicrosoftWindows NTCurrentVersionWinlogon, 0, KEY_WRITE, ,第47頁,lRetCode = RegSetValueEx (

29、 hKey1, DefaultUserName, 0, REG_SZ, (byte*)Hacker_sixage, 20); if (lRetCode != ERROR_SUCCESS) printf ( Error in setting Section1 valuen); return (0) ; printf(已經將登錄名該成Hacker_sixage); return(0); ,第48頁,文件系統(tǒng)編程,文件系統(tǒng)編程非常的重要，可以在DOS命令行下執(zhí)行的操作都可以使用程序實現(xiàn)。 在DOS命令行下使用命令“net user Hacker /add”添加一個用戶，同樣可以在程序中實現(xiàn)，如程序p

30、roj3_15.cpp所示。 案例名稱：添加系統(tǒng)用戶 程序名稱：proj3_15.cpp,第49頁,#include #include main() char * szCMD = net user Hacker /add; BOOL bSuccess; PROCESS_INFORMATION piProcInfo; STARTUPINFO Info; Info.cb=sizeof(STARTUPINFO); Info.lpReserved=NULL; Info.lpDesktop=NULL; Info.lpTitle=NULL; Info.cbReserved2=0; Info.lpReser

31、ved2=NULL; bSuccess=CreateProcess(NULL,szCMD,NULL,NULL,false,NULL,NULL,NULL, ,第50頁,文件拷貝和移動,案例名稱：文件拷貝和移動 程序名稱：proj3_16.cpp #include #include main() CopyFile(C:,C:,TRUE); MoveFile(C:,C:); return 1; ,第51頁,系統(tǒng)時間,案例名稱：系統(tǒng)時間 程序名稱：proj3_17.cpp #include #include main() SYSTEMTIME sysTime; GetLocalTime( ,第52頁,

32、定時器編程,著名的“CIH病毒”每年定時發(fā)作，其中需要利用定時器來控制程序的執(zhí)行。定時器程序分成兩大類， 一類是循環(huán)執(zhí)行 另一類是根據(jù)條件只執(zhí)行一次。在程序中加載定時器，如程序proj3_18所示。,第53頁,定時器編程,案例名稱：定時器編程 程序名稱：proj3_18.cpp #include WNDCLASS wc; HWND h_wnd; MSG msg; /* 消息處理函數(shù)wndProc的聲明*/ long WINAPI WindowProc(HWND,UINT,WPARAM,LPARAM); /* winMain 函數(shù)的聲明*/ int PASCAL WinMain(HINSTANC

33、E h_CurInstance, HINSTANCE h_PrevInstance,LPSTR,第54頁,p_CmdLine,int m_Show) /*初始化wndclass結構變量*/ wc.lpfnWndProc =WindowProc; wc.hInstance =h_CurInstance; wc.hbrBackground =(HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH); wc.lpszClassName =TheMainClass; /* 注冊WndClass結構變量*/ RegisterClass( #define ID_TIMER 1,第55頁,定時

34、器編程,/* 定義消息處理函數(shù)*/ long WINAPI WindowProc(HWND h_wnd,UINT WinMsg, WPARAM w_param,LPARAM l_param) static BOOL fFlipFlop = FALSE ; HBRUSH hBrush ; HDC hdc ; PAINTSTRUCT ps ; RECT rc ; switch (WinMsg) case WM_CREATE: SetTimer (h_wnd, ID_TIMER, 1000, NULL) ; return 0 ; case WM_TIMER : MessageBeep (-1) ;

35、fFlipFlop = !fFlipFlop ; InvalidateRect (h_wnd, NULL, FALSE) ; return 0 ;,第56頁,case WM_PAINT : hdc = BeginPaint (h_wnd, ,第57頁,案例3-7 “冰河”原型,第一種方法實現(xiàn)起來比較簡單，注冊表的自啟動項的鍵值在“HKEY_LOCAL_MACHINE”主鍵下的“SOFTWAREMicrosoftWindowsCurrentVersion Run”子鍵中，如圖3-51所示。,第58頁,多線程編程,用多線程技術編程有兩大優(yōu)點： 1、提高CPU的利用率。由于多線程并發(fā)運行，用戶在做一件事情的時候還可以做另外一件事。特別是在多個CPU的情況下，更可以充分地利用硬件資源的優(yōu)勢，將一個大任務分成幾個任務，由不同的CPU來合作完成。 2、采用多線程技術，可以設置每個線程的優(yōu)先級，調整工作的進度。 在實際開發(fā)過程中，一定要有一個主進程，其他線程可以共享該