以程序的方式操纵NTFS的文件权限 - 平台SDK VC文档技术文档 - 安全技术

Windows NT/2K/XP版本的操作系统都支持NTFS格式的文件系统，这是一个有安全性质的文件系统，你可以通过Windows的资源管理器来设置对每个目录和文件的用户访问权限。这里我就不对NTFS的安全性进行讲述了，我默认你对NTFS的文件目录的安全设置有了一定的了解。在这里，我将向你介绍使用Windows的API函数来操纵NTFS的文件权限。

一、理论和术语

在Windows NT/2K?XP下的对象，不一定是文件系统，还有其它的一些对象，如：进程、命名管道、打印机、网络共享、或是注册表等等，都可以设置用户访问权限。在Windows系统中，其是用一个安全描述符（Security Descriptors）的结构来保存其权限的设置信息，简称为SD，其在Windows SDK中的结构名是“SECURITY_DESCRIPTOR”，这是包括了安全设置信息的结构体。一个安全描述符包含以下信息：

一个安全标识符(Security identifiers)，其标识了该信息是哪个对象的，也就是用于记录安全对象的ID。简称为：SID。

一个DACL（Discretionary Access Control List），其指出了允许和拒绝某用户或用户组的存取控制列表。当一个进程需要访问安全对象，系统就会检查DACL来决定进程的访问权。如果一个对象没有DACL，那么就是说这个对象是任何人都可以拥有完全的访问权限。

一个SACL（System Access Control List），其指出了在该对象上的一组存取方式（如，读、写、运行等）的存取控制权限细节的列表。

还有其自身的一些控制位。

DACL和SACL构成了整个存取控制列表Access Control List，简称ACL，ACL中的每一项，我们叫做ACE（Access Control Entry），ACL中的每一个ACE。

我们的程序不用直接维护SD这个结构，这个结构由系统维护。我们只用使用Windows 提供的相关的API函数来取得并设置SD中的信息就行了。不过这些API函数只有Windows NT/2K/XP才支持。

安全对象Securable Object是拥有SD的Windows的对象。所有的被命名的Windows的对象都是安全对象。一些没有命名的对象是安全对象，如：进程和线程，也有安全描述符SD。在对大多数的创建安全对象的操作中都需要你传递一个SD的参数，如：CreateFile和CreateProcess函数。另外，Windows还提供了一系列有关安全对象的安全信息的存取函数，以供你取得对象上的安全设置，或修改对象上的安全设置。如：GetNamedSecurityInfo, SetNamedSecurityInfo，GetSecurityInfo, SetSecurityInfo。

下图说明了，安全对象和DACL以及访问者之间的联系（来源于MSDN）。注意，DACL表中的每个ACE的顺序是有意义的，如果前面的Allow（或denied）ACE通过了，那么，系统就不会检查后面的ACE了。

系统会按照顺序依次检查所有的ACE规则，如下面的条件满足，则退出：

1、如果一个Access-Denied的ACE明显地拒绝了请求者。

2、如果某Access-Allowed的ACE明显地同意了请求者。

3、全部的ACE都检查完了，但是没有一条ACE明显地允许或是拒绝请求者，那么系统将使用默认值，拒绝请求者的访问。

更多的理论和描述，请参看MSDN。

二、实践与例程

1、例程一：创建一个有权限设置的目录

#include <windows.h>

void main(void)

{

SECURITY_ATTRIBUTES sa; //和文件有关的安全结构

SECURITY_DESCRIPTOR sd; //声明一个SD

BYTE aclBuffer[1024];

PACL pacl=(PACL)&aclBuffer; //声明一个ACL，长度是1024

BYTE sidBuffer[100];

PSID psid=(PSID) &sidBuffer; //声明一个SID，长度是100

DWORD sidBufferSize = 100;

char domainBuffer[80];

DWORD domainBufferSize = 80;

SID_NAME_USE snu;

HANDLE file;

//初始化一个SD

InitializeSecurityDescriptor(&sd, SECURITY_DESCRIPTOR_REVISION);

//初始化一个ACL

InitializeAcl(pacl, 1024, ACL_REVISION);

//查找一个用户hchen，并取该用户的SID

LookupAccountName(0, "hchen", psid,

&sidBufferSize, domainBuffer,

&domainBufferSize, &snu);

//设置该用户的Access-Allowed的ACE，其权限为“所有权限”

AddAccessAllowedAce(pacl, ACL_REVISION, GENERIC_ALL, psid);

//把ACL设置到SD中

SetSecurityDescriptorDacl(&sd, TRUE, pacl, FALSE);

//把SD放到文件安全结构SA中

sa.nLength = sizeof(SECURITY_ATTRIBUTES);

sa.bInheritHandle = FALSE;

sa.lpSecurityDescriptor = &sd;

//创建文件

file = CreateFile("c:\\testfile",

0, 0, &sa, CREATE_NEW, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, 0);

CloseHandle(file);

}

这个例子我是从网上找来的，改了改。其中使用到的关键的API函数，我都把其加粗了。从程序中我们可以看到，我们先初始化了一个SD和一个ACL，然后调用LookupAccountName取得用户的SID，然后通过这个SID，对ACL中加入一个有允许访问权限的ACE，然后再把整个ACL设置到SD中。最后，组织文件安全描述的SA结构，并调用CreateFile创建文件。如果你的操作系统是NTFS，那么，你可以看到你创建出来的文件的安全属性的样子：

这个程序旨在说明如何生成一个新的SD和ACL的用法，其有四个地方的不足和不清：

1、对于ACL和SID的声明采用了硬编码的方式指定其长度。

2、对于API函数，没有出错处理。

3、没有说明如何修改已有文件或目录的安全设置。

4、没有说明安全设置的继承性。

对于这些我将在下个例程中讲述。

2、例程二、为目录增加一个安全设置项

在我把这个例程序例出来以前，请允许我多说一下。

1、对于文件、目录、命令管道，我们不一定要使用GetNamedSecurityInfo和SetNamedSecurityInfo函数，我们可以使用其专用函数GetFileSecurity和SetFileSecurity函数来取得或设置文件对象的SD，以设置其访问权限。需要使用这两个函数并不容易，正如前面我们所说的，我们还需要处理SD参数，要处理SD，就需要处理DACL和ACE，以及用户的相关SID，于是，一系统列的函数就被这两个函数带出来了。

2、对于上一个例子中的使用硬编码指定SID的处理方法是。调用LookupAccountName函数时，先把SID，Domain名的参数传为空NULL，于是LookupAccountName会返回用户的SID的长度和Domain名的长度，于是你可以根据这个长度分配内存，然后再次调用LookupAccountName函数。于是就可以达到到态分配内存的效果。对于ACL也一样。

3、对于给文件的ACL中增加一个ACE条目，一般的做法是先取出文件上的ACL，逐条取出ACE，和现需要增加的ACE比较，如果有冲突，则删除已有的ACE，把新加的ACE添置到最后。这里的最后，应该是非继承而来的ACE的最后。关于ACL继承，NTFS中，你可以设置文件和目录是否继承于其父目录的设置。在程序中同样可以设置。

还是请看例程，这个程序比较长，来源于MSDN，我做了一点点修改，并把自己的理解加在注释中，所以，请注意代码中的注释：

#include <windows.h>

#include <tchar.h>

#include <stdio.h>

//使用Windows的HeapAlloc函数进行动态内存分配

#define myheapalloc(x) (HeapAlloc(GetProcessHeap(), HEAP_ZERO_MEMORY, x))

#define myheapfree(x) (HeapFree(GetProcessHeap(), 0, x))

typedef BOOL (WINAPI *SetSecurityDescriptorControlFnPtr)(

IN PSECURITY_DESCRIPTOR pSecurityDescriptor,

IN SECURITY_DESCRIPTOR_CONTROL ControlBitsOfInterest,

IN SECURITY_DESCRIPTOR_CONTROL ControlBitsToSet);

typedef BOOL (WINAPI *AddAccessAllowedAceExFnPtr)(

PACL pAcl,

DWORD dwAceRevision,

DWORD AceFlags,

DWORD AccessMask,

PSID pSid

);

BOOL AddAccessRights(TCHAR *lpszFileName, TCHAR *lpszAccountName,

DWORD dwAccessMask) {

// 声明SID变量

SID_NAME_USE snuType;

// 声明和LookupAccountName相关的变量（注意，全为0，要在程序中动态分配）

TCHAR * szDomain = NULL;

DWORD cbDomain = 0;

LPVOID pUserSID = NULL;

DWORD cbUserSID = 0;

// 和文件相关的安全描述符 SD 的变量

PSECURITY_DESCRIPTOR pFileSD = NULL; // 结构变量

DWORD cbFileSD = 0; // SD的size

// 一个新的SD的变量，用于构造新的ACL（把已有的ACL和需要新加的ACL整合起来）

SECURITY_DESCRIPTOR newSD;

// 和ACL 相关的变量

PACL pACL = NULL;

BOOL fDaclPresent;

BOOL fDaclDefaulted;

ACL_SIZE_INFORMATION AclInfo;

// 一个新的 ACL 变量

PACL pNewACL = NULL; //结构指针变量

DWORD cbNewACL = 0; //ACL的size

// 一个临时使用的 ACE 变量

LPVOID pTempAce = NULL;

UINT CurrentAceIndex = 0; //ACE在ACL中的位置

UINT newAceIndex = 0; //新添的ACE在ACL中的位置

//API函数的返回值，假设所有的函数都返回失败。

BOOL fResult;

BOOL fAPISuccess;

SECURITY_INFORMATION secInfo = DACL_SECURITY_INFORMATION;

// 下面的两个函数是新的API函数，仅在Windows 2000以上版本的操作系统支持。

// 在此将从Advapi32.dll文件中动态载入。如果你使用VC++ 6.0编译程序，而且你想

// 使用这两个函数的静态链接。则请为你的编译加上：/D_WIN32_WINNT=0x0500

// 的编译参数。并且确保你的SDK的头文件和lib文件是最新的。

SetSecurityDescriptorControlFnPtr _SetSecurityDescriptorControl = NULL;

AddAccessAllowedAceExFnPtr _AddAccessAllowedAceEx = NULL;

__try {

// STEP 1: 通过用户名取得SID

// 在这一步中LookupAccountName函数被调用了两次，第一次是取出所需要

// 的内存的大小，然后，进行内存分配。第二次调用才是取得了用户的帐户信息。

// LookupAccountName同样可以取得域用户或是用户组的信息。（请参看MSDN）

fAPISuccess = LookupAccountName(NULL, lpszAccountName,

pUserSID, &cbUserSID, szDomain, &cbDomain, &snuType);

// 以上调用API会失败，失败原因是内存不足。并把所需要的内存大小传出。

// 下面是处理非内存不足的错误。

if (fAPISuccess)

__leave;

else if (GetLastError() != ERROR_INSUFFICIENT_BUFFER) {

_tprintf(TEXT("LookupAccountName() failed. Error %d\n"),

GetLastError());

__leave;

}

pUserSID = myheapalloc(cbUserSID);

if (!pUserSID) {

_tprintf(TEXT("HeapAlloc() failed. Error %d\n"), GetLastError());

__leave;

}

szDomain = (TCHAR *) myheapalloc(cbDomain * sizeof(TCHAR));

if (!szDomain) {

_tprintf(TEXT("HeapAlloc() failed. Error %d\n"), GetLastError());

__leave;

}

fAPISuccess = LookupAccountName(NULL, lpszAccountName,

pUserSID, &cbUserSID, szDomain, &cbDomain, &snuType);

if (!fAPISuccess) {

_tprintf(TEXT("LookupAccountName() failed. Error %d\n"),

GetLastError());

__leave;

}

// STEP 2: 取得文件（目录）相关的安全描述符SD

// 使用GetFileSecurity函数取得一份文件SD的拷贝，同样，这个函数也

// 是被调用两次，第一次同样是取SD的内存长度。注意，SD有两种格式：自相关的

// （self-relative）和完全的（absolute），GetFileSecurity只能取到“自

// 相关的”，而SetFileSecurity则需要完全的。这就是为什么需要一个新的SD，

// 而不是直接在GetFileSecurity返回的SD上进行修改。因为“自相关的”信息

// 是不完整的。

fAPISuccess = GetFileSecurity(lpszFileName,

secInfo, pFileSD, 0, &cbFileSD);

// 以上调用API会失败，失败原因是内存不足。并把所需要的内存大小传出。

// 下面是处理非内存不足的错误。

if (fAPISuccess)

__leave;

else if (GetLastError() != ERROR_INSUFFICIENT_BUFFER) {

_tprintf(TEXT("GetFileSecurity() failed. Error %d\n"),

GetLastError());

__leave;

}

pFileSD = myheapalloc(cbFileSD);

if (!pFileSD) {

_tprintf(TEXT("HeapAlloc() failed. Error %d\n"), GetLastError());

__leave;

}

fAPISuccess = GetFileSecurity(lpszFileName,

secInfo, pFileSD, cbFileSD, &cbFileSD);

if (!fAPISuccess) {

_tprintf(TEXT("GetFileSecurity() failed. Error %d\n"),

GetLastError());

__leave;

}

// STEP 3: 初始化一个新的SD

if (!InitializeSecurityDescriptor(&newSD,

SECURITY_DESCRIPTOR_REVISION)) {

_tprintf(TEXT("InitializeSecurityDescriptor() failed.")

TEXT("Error %d\n"), GetLastError());

__leave;

}

// STEP 4: 从GetFileSecurity 返回的SD中取DACL

if (!GetSecurityDescriptorDacl(pFileSD, &fDaclPresent, &pACL,

&fDaclDefaulted)) {

_tprintf(TEXT("GetSecurityDescriptorDacl() failed. Error %d\n"),

GetLastError());

__leave;

}

// STEP 5: 取 DACL的内存size

// GetAclInformation可以提供DACL的内存大小。只传入一个类型为

// ACL_SIZE_INFORMATION的structure的参数，需DACL的信息，是为了

// 方便我们遍历其中的ACE。

AclInfo.AceCount = 0; // Assume NULL DACL.

AclInfo.AclBytesFree = 0;

AclInfo.AclBytesInUse = sizeof(ACL);

if (pACL == NULL)

fDaclPresent = FALSE;

// 如果DACL不为空，则取其信息。（大多数情况下“自关联”的DACL为空）

if (fDaclPresent) {

if (!GetAclInformation(pACL, &AclInfo,

sizeof(ACL_SIZE_INFORMATION), AclSizeInformation)) {

_tprintf(TEXT("GetAclInformation() failed. Error %d\n"),

GetLastError());

__leave;

}

// STEP 6: 计算新的ACL的size

// 计算的公式是：原有的DACL的size加上需要添加的一个ACE的size，以

// 及加上一个和ACE相关的SID的size，最后减去两个字节以获得精确的大小。

cbNewACL = AclInfo.AclBytesInUse + sizeof(ACCESS_ALLOWED_ACE)

+ GetLengthSid(pUserSID) - sizeof(DWORD);

// STEP 7: 为新的ACL分配内存

pNewACL = (PACL) myheapalloc(cbNewACL);

if (!pNewACL) {

_tprintf(TEXT("HeapAlloc() failed. Error %d\n"), GetLastError());

__leave;

}

// STEP 8: 初始化新的ACL结构

if (!InitializeAcl(pNewACL, cbNewACL, ACL_REVISION2)) {

_tprintf(TEXT("InitializeAcl() failed. Error %d\n"),

GetLastError());

__leave;

}

// STEP 9 如果文件（目录） DACL 有数据，拷贝其中的ACE到新的DACL中

// 下面的代码假设首先检查指定文件（目录）是否存在的DACL，如果有的话，

// 那么就拷贝所有的ACE到新的DACL结构中，我们可以看到其遍历的方法是采用

// ACL_SIZE_INFORMATION结构中的AceCount成员来完成的。在这个循环中，

// 会按照默认的ACE的顺序来进行拷贝（ACE在ACL中的顺序是很关键的），在拷

// 贝过程中，先拷贝非继承的ACE（我们知道ACE会从上层目录中继承下来）

newAceIndex = 0;

if (fDaclPresent && AclInfo.AceCount) {

for (CurrentAceIndex = 0;

CurrentAceIndex < AclInfo.AceCount;

CurrentAceIndex++) {

// STEP 10: 从DACL中取ACE

if (!GetAce(pACL, CurrentAceIndex, &pTempAce)) {

_tprintf(TEXT("GetAce() failed. Error %d\n"),

GetLastError());

__leave;

}

// STEP 11: 检查是否是非继承的ACE

// 如果当前的ACE是一个从父目录继承来的ACE，那么就退出循环。

// 因为，继承的ACE总是在非继承的ACE之后，而我们所要添加的ACE

// 应该在已有的非继承的ACE之后，所有的继承的ACE之前。退出循环

// 正是为了要添加一个新的ACE到新的DACL中，这后，我们再把继承的

// ACE拷贝到新的DACL中。

if (((ACCESS_ALLOWED_ACE *)pTempAce)->Header.AceFlags

& INHERITED_ACE)

break;

// STEP 12: 检查要拷贝的ACE的SID是否和需要加入的ACE的SID一样，

// 如果一样，那么就应该废掉已存在的ACE，也就是说，同一个用户的存取

// 权限的设置的ACE，在DACL中应该唯一。这在里，跳过对同一用户已设置

// 了的ACE，仅是拷贝其它用户的ACE。

if (EqualSid(pUserSID,

&(((ACCESS_ALLOWED_ACE *)pTempAce)->SidStart)))

continue;

// STEP 13: 把ACE加入到新的DACL中

// 下面的代码中，注意 AddAce 函数的第三个参数，这个参数的意思是

// ACL中的索引值，意为要把ACE加到某索引位置之后，参数MAXDWORD的

// 意思是确保当前的ACE是被加入到最后的位置。

if (!AddAce(pNewACL, ACL_REVISION, MAXDWORD, pTempAce,

((PACE_HEADER) pTempAce)->AceSize)) {

_tprintf(TEXT("AddAce() failed. Error %d\n"),

GetLastError());

__leave;

}

newAceIndex++;

}

// STEP 14: 把一个 access-allowed 的ACE 加入到新的DACL中

// 前面的循环拷贝了所有的非继承且SID为其它用户的ACE，退出循环的第一件事

// 就是加入我们指定的ACE。请注意首先先动态装载了一个AddAccessAllowedAceEx

// 的API函数，如果装载不成功，就调用AddAccessAllowedAce函数。前一个函数仅

// 在Windows 2000以后的版本支持，NT则没有，我们为了使用新版本的函数，我们首

// 先先检查一下当前系统中可不可以装载这个函数，如果可以则就使用。使用动态链接

// 比使用静态链接的好处是，程序运行时不会因为没有这个API函数而报错。

// Ex版的函数多出了一个参数AceFlag（第三人参数），用这个参数我们可以来设置一

// 个叫ACE_HEADER的结构，以便让我们所设置的ACE可以被其子目录所继承下去，而

// AddAccessAllowedAce函数不能定制这个参数，在AddAccessAllowedAce函数

// 中，其会把ACE_HEADER这个结构设置成非继承的。

_AddAccessAllowedAceEx = (AddAccessAllowedAceExFnPtr)

GetProcAddress(GetModuleHandle(TEXT("advapi32.dll")),

"AddAccessAllowedAceEx");

if (_AddAccessAllowedAceEx) {

if (!_AddAccessAllowedAceEx(pNewACL, ACL_REVISION2,

CONTAINER_INHERIT_ACE | OBJECT_INHERIT_ACE ,

dwAccessMask, pUserSID)) {

_tprintf(TEXT("AddAccessAllowedAceEx() failed. Error %d\n"),

GetLastError());

__leave;

}

}else{

if (!AddAccessAllowedAce(pNewACL, ACL_REVISION2,

dwAccessMask, pUserSID)) {

_tprintf(TEXT("AddAccessAllowedAce() failed. Error %d\n"),

GetLastError());

__leave;

}

// STEP 15: 按照已存在的ACE的顺序拷贝从父目录继承而来的ACE

if (fDaclPresent && AclInfo.AceCount) {

for (;

CurrentAceIndex < AclInfo.AceCount;

CurrentAceIndex++) {

// STEP 16: 从文件（目录）的DACL中继续取ACE

if (!GetAce(pACL, CurrentAceIndex, &pTempAce)) {

_tprintf(TEXT("GetAce() failed. Error %d\n"),

GetLastError());

__leave;

}

// STEP 17: 把ACE加入到新的DACL中

if (!AddAce(pNewACL, ACL_REVISION, MAXDWORD, pTempAce,

((PACE_HEADER) pTempAce)->AceSize)) {

_tprintf(TEXT("AddAce() failed. Error %d\n"),

GetLastError());

__leave;

}

// STEP 18: 把新的ACL设置到新的SD中

if (!SetSecurityDescriptorDacl(&newSD, TRUE, pNewACL,

FALSE)) {

_tprintf(TEXT("SetSecurityDescriptorDacl() failed. Error %d\n"),

GetLastError());

__leave;

}

// STEP 19: 把老的SD中的控制标记再拷贝到新的SD中，我们使用的是一个叫

// SetSecurityDescriptorControl() 的API函数，这个函数同样只存在于

// Windows 2000以后的版本中，所以我们还是要动态地把其从advapi32.dll

// 中载入，如果系统不支持这个函数，那就不拷贝老的SD的控制标记了。

_SetSecurityDescriptorControl =(SetSecurityDescriptorControlFnPtr)

GetProcAddress(GetModuleHandle(TEXT("advapi32.dll")),

"SetSecurityDescriptorControl");

if (_SetSecurityDescriptorControl) {

SECURITY_DESCRIPTOR_CONTROL controlBitsOfInterest = 0;

SECURITY_DESCRIPTOR_CONTROL controlBitsToSet = 0;

SECURITY_DESCRIPTOR_CONTROL oldControlBits = 0;

DWORD dwRevision = 0;

if (!GetSecurityDescriptorControl(pFileSD, &oldControlBits,

&dwRevision)) {

_tprintf(TEXT("GetSecurityDescriptorControl() failed.")

TEXT("Error %d\n"), GetLastError());

__leave;

}

if (oldControlBits & SE_DACL_AUTO_INHERITED) {

controlBitsOfInterest =

SE_DACL_AUTO_INHERIT_REQ |

SE_DACL_AUTO_INHERITED ;

controlBitsToSet = controlBitsOfInterest;

}

else if (oldControlBits & SE_DACL_PROTECTED) {

controlBitsOfInterest = SE_DACL_PROTECTED;

controlBitsToSet = controlBitsOfInterest;

}

if (controlBitsOfInterest) {

if (!_SetSecurityDescriptorControl(&newSD,

controlBitsOfInterest,

controlBitsToSet)) {

_tprintf(TEXT("SetSecurityDescriptorControl() failed.")

TEXT("Error %d\n"), GetLastError());

__leave;

}

// STEP 20: 把新的SD设置设置到文件的安全属性中（千山万水啊，终于到了）

if (!SetFileSecurity(lpszFileName, secInfo,

&newSD)) {

_tprintf(TEXT("SetFileSecurity() failed. Error %d\n"),

GetLastError());

__leave;

}

fResult = TRUE;

} __finally {

// STEP 21: 释放已分配的内存，以免Memory Leak

if (pUserSID) myheapfree(pUserSID);

if (szDomain) myheapfree(szDomain);

if (pFileSD) myheapfree(pFileSD);

if (pNewACL) myheapfree(pNewACL);

}

return fResult;

}

--------------------------------------------------------------------------------

int _tmain(int argc, TCHAR *argv[]) {

if (argc < 3) {

_tprintf(TEXT("usage: \"%s\" <FileName> <AccountName>\n"), argv[0]);

return 1;

}

// argv[1] – 文件（目录）名

// argv[2] – 用户（组）名

// GENERIC_ALL表示所有的权限，其是一系列的NTFS权限的或

// NTFS的文件权限很细，还请参看MSDN。

if (!AddAccessRights(argv[1], argv[2], GENERIC_ALL)) {

_tprintf(TEXT("AddAccessRights() failed.\n"));

return 1;

}

else {

_tprintf(TEXT("AddAccessRights() succeeded.\n"));

return 0;

}

三、一些相关的API函数

通过以上的示例，相信你已知道如何操作NTFS文件安全属性了，还有一些API函数需要介绍一下。

1、如果你要加入一个Access-Denied 的ACE，你可以使用AddAccessDeniedAce函数

2、如果你要删除一个ACE，你可以使用DeleteAce函数

3、如果你要检查你所设置的ACL是否合法，你可以使用IsValidAcl函数，同样，对于SD的合法也有一个叫IsValidSecurityDescriptor的函数