Программирование -> C/C++ -> Сущность технологии COM

Программируемая защита

Установки, сделанные при помощи CoInitializeSecurity, называются автоматическими установками защиты, поскольку они автоматически применяются ко всем маршалированным объектным ссылкам. Часто бывает, что небольшому числу объектных ссылок необходимо использовать установки защиты, которые отличаются от установок по умолчанию для всего процесса. Наиболее часто встречающийся сценарий таков: для повышения производительности используется довольно низкий уровень аутентификации, но необходимо зашифровать один определенный интерфейс. Вместо того чтобы принудительно использовать шифрование во всем процессе, предпочтительно применить его к тем объектным ссылкам, для которых это необходимо.

Чтобы позволить разработчикам игнорировать автоматические установки защиты на базе интерфейсных заместителей, администратор заместителей выставляет интерфейс IClientSecurity:

[local, object, uuid(0000013D-0000-0000-C000-000000000046)]
interface IClientSecurity : IUnknown {
        // get security settings for interface proxy pProxy
        // получаем установки защиты для интерфейсного заместителя pProxy
    HRESULT* QueryBlanket([in] IUnknown *pProxy,
               [out] DWORD *pAuthnSvc,
               [out] DWORD *pAuthzSvc,
               [out] OLECHAR **pServerPrincName,
               [out] DWORD *pAuthnLevel,
               [out] DWORD *pImpLevel,
               [out] void **pAuthInfo,
               [out] DWORD *pCapabilities
    );

      // change security settings for interface proxy pProxy
      // изменяем установки защиты для интерфейсного заместителя pProxy
    HRESULT SetBlanket([in] IUnknown *pProxy,
                       [in] DWORD AuthnSvc,
                       [in] DWORD AuthzSvc,
                       [in] OLECHAR *pServerPrincName,
                       [in] DWORD AuthnLevel,
                       [in] DWORD ImpLevel,
                       [in] void *pAuthInfo,
                       [in] DWORD Capabilities
    );

      // duplicate an interface proxy
      // дублируем интерфейсный заместитель
    HRESULT CopyProxy([in] IUnknown *pProxy,
                      [out] IUnknown **ppCopy
    );
}

Второй, третий и четвертый параметры методов SetBlanket и QueryBlanket соответствуют трем членам структуры данных SOLE_AUTHENTICATION_SERVICE. Под Windows NT 4.0 единственными допустимыми величинами являются соответственно RPC_C_AUTHN_WINNT, RPC_C_AUTHN_NONE и нуль.

Как показано на рис. 6.1, каждый отдельный интерфейсный заместитель имеет свои собственные установки защиты. Метод IClientSecurity::SetBlanket позволяет вызывающей программе изменять эти установки для каждого интерфейсного заместителя по отдельности.

Метод IClientSecurity::QueryBlanket позволяет вызывающей программе прочитать эти установки для отдельного интерфейсного заместителя. В качестве параметров, о которых вызывающая программа не беспокоится, могут быть переданы нулевые указатели. Метод IClientSecurity::СоруРгоху позволяет вызывающей программе копировать интерфейсный заместитель. Это дает возможность делать изменения в копии интерфейса, которая не будет возвращаться при последующих запросах QueryInterface об администраторе заместителей. В идеале установки защиты следовало бы делать только в скопированных интерфейсных заместителях, чтобы изолировать измененный заместитель от нормальной реализации администратора заместителей в QueryInterface; это также позволило бы нескольким потокам независимо друг от друга изменять полные установки защиты между вызовами метода.

Все параметры методов IClientSecurity::SetBlanket и IClientSecurity::QueryBlanket соответствуют параметрам CoInitializeSecurity с одним значительным исключением. Седьмой параметр (pAuthInfo) указывает на набор полномочий клиента. Точная форма этих полномочий специфична для каждого модуля безопасности. Для модуля безопасности NTLM этот параметр может указывать на структуру COAUTHIDENTITY:

typedef struct _COAUTHIDENTITY {
  OLECHAR *User;        // user account name
                        // имя учетной записи пользователя
  ULONG UserLength;     // wcslen(User)
                        // длина имени пользователя
  OLECHAR *Domain;      // Domain/Machine name
                        // имя домена/машины
  ULONG DomainLength;   // wcslen(Domain)
                        // длина имени домена
  OLECHAR *Password;    // cleartext password
                        // пароль открытым текстом
  ULONG PasswordLength; // wcslen(Password)
                        // длина пароля
  ULONG Flags;          // must be SEC_WINNT_AUTH_IDENTITY_UNICODE
                        // должно быть SEC_WINNT_AUTH_IDENTITY_UNICODE
} COAUTHIDENTITY;

Эта структура позволяет клиентам делать вызовы методов COM как любым принципалам защиты, при условии, что они знают открытые тексты паролей для желаемой учетной записи¹. Если вместо указателя на явную структуру COAUTHIDENTITY передается нулевой указатель, то каждый внешний вызов будет делаться с использованием полномочий вызывающего процесса².

Чаще всего метод IClientSecurity::SetBlanket применяется для повышения уровня аутентификации отдельного заместителя. Следующий код демонстрирует эту технологию:

HRESULT Encrypt(IApe *pApe)
{
    IClientSecurity *pcs = 0;
      // ask proxy manager for IClientSecurity interface
      // запрашиваем интерфейс IClientSecurity у администратора заместителей
    HRESULT hr = pApe->QueryInterface(IID_IClientSecurity, (void**)&pcs);
    if (SUCCEEDED(hr)) {
        hr = pcs->SetBlanket(pApe, RPC_C_AUTHN_WINNT,
                                RPC_C_AUTHZ_NONE, 0,
                                RPC_C_AUTHN_LEVEL_PKT_PRIVACY,
                                RPC_C_IMP_LEVEL_IDENTIFY,
                                0, EOAC_NONE);
        pcs->Release();
    }
    return hr;
}

В идеале вызывающая программа передаст этой функции скопированный интерфейсный заместитель. В противном случае с целью проведения операции копирования эту функцию можно было бы изменить следующим образом:

HRESULT DupeAndEncrypt(IApe *pApe, IApe * &rpSecretApe) {
    rpSecretApe = 0;
    IClientSecurity *pcs = 0;
      // ask proxy manager for IClientSecurity interface
      // запрашиваем интерфейс IClientSecurity у администратора заместителей
    HRESULT hr = pApe->QueryInterface(IID_IClientSecurity, (void**)&pcs);
    if (SUCCEEDED(hr)) {
        hr = pcs->CopyProxy(pApe, (IUnknown**)&rpSecretApe);
        if (SUCCEEDED(hr))
            hr = pcs->SetBlanket (rpSecretApe, RPC_AUUTHN_WINNT,
                                     RPC_C_AUTHZ_NONE, 0,
                                     RPC_С_AUTHN_LEVEL_PKT_PRIVACY,
                                     RPC_C_IMP_LEVEL_IDENTIFY,
                                     0, EOAC_NONE);
        pcs->Release();
    }
    return hr;
}

Для удобства в COM API предусмотрены оберточные функции вокруг каждого из трех методов IClientSecurity, которые изнутри вызывают QueryInterface для нахождения соответствующего интерфейса IClientSecurity и затем вызывают нужный метод:

// get security settings for interface proxy pProxy
// получаем установки защиты для интерфейсного заместителя pProxy
HRESULT CoQueryProxyBlanket([in] IUnknown *pProxy,
                            [out] DWORD *pAuthnSvc,
                            [out] DWORD *pAuthzSvc,
                            [out] OLECHAR **pServerPrincName,
                            [out] DWORD *pAuthnLevel,
                            [out] DWORD *pImpLevel,
                            [out] void **pAuthInfo,
                            [out] DWORD *Capabilities);

// change security settings for interface proxy pProxy
// изменяем установки защиты для интерфейсного заместителя pProxy
HRESULT CoSetProxyBlanket([in] IUnknown *pProxy,
                          [in] DWORD AuthnSvc,
                          [in] DWORD AuthzSvc,
                          [in] OLECHAR *pServerPrincName,
                          [in] DWORD AuthnLevel,
                          [in] DWORD ImpLevel,
                          [in] void *pAuthInfo,
                          [in] DWORD Capabilities);

// duplicate an interface proxy
// копируем интерфейсный заместитель
HRESULT CoCopyProxy([in] IUnknown *pProxy,
                    [out] IUnknown **ppCopy);

Следующий код представляет собой модифицированную версию предыдущей функции, где используются эти удобные процедуры:

HRESULT DupeAndEncrypt(IApe *pApe, IАре *ArpSecretApe) {
    rpSecretApe = 0;
    HRESULT hr = СоСоруProxy(pApe, (IUnknown**)&rpSecretApe);
    if (SUCCEEDED(hr))
        hr = CoSetProxyBlanket(rpSecretApe, RPC_C_AUTHN_WINNT,
                               RPC_C_AUTHZ_NONE , 0,
                               RPC_C_AUTHN_LEVEL_PKT_PRIVACY,
                               RPC_C_IMP_LEVEL_IDENTIFY,
                               0, EOAC_NONE);
    return hr;
}

Первая версия несколько эффективнее, так как для нахождения интерфейса IClientSecurity в ней использован только один вызов QueryInterface. Для последней версии требуется меньше кода, поэтому и вероятность ошибок в ней меньше.

Важно отметить, что методы IClientSecurity могут применяться только в тех интерфейсах, которые используют интерфейсные заместители. Это означает, что те интерфейсы, которые реализованы локально администратором заместителей (например, IMultiQI, IClientSecurity), не могут использоваться с методами IClientSecurity. Интерфейс IUnknown - это особый случай. IUnknown фактически является локальным интерфейсом, реализованным администратором заместителей. Однако администратору заместителей часто требуется связаться с апартаментом сервера для запроса новых интерфейсов и для освобождения ресурсов, хранящихся в соответствующем администраторе заглушек. Эта связь осуществляется через закрытый интерфейс IRemUnknown, который реализуется библиотекой COM отдельно внутри каждого апартамента. Разработчики могут контролировать полную защиту, использованную для этих вызовов IRemUnknown путем передачи реализации IUnknown администратора заместителей в IClientSecurity::SetBlanket (подобно интерфейсному заместителю, администратор заместителей использует общие для процесса автоматические установки защиты в случае, если функция SetBlanket не вызывается)³. Поскольку все интерфейсные заместители агрегированы администратором заместителей, то это, в сущности, означает, что вызовы IClientSecurity::SetBlanket на какой-либо определенный интерфейсный заместитель не влияют на функции QueryInterface, AddRef и Release. Скорее, на них влияют установки, примененные к реализации IUnknown администратором заместителей. Для того чтобы получить указатель на реализацию IUnknown администратором заместителей, можно просто запросить с помощью QueryInterface интерфейсный заместитель для IID_IUnknown. Следующий фрагмент кода демонстрирует эту технологию, отключая защиту как для интерфейсного заместителя, так и для его администратора заместителей:

void TurnOffAllSecurity(IApe *pApe)
{
    IUnknown *pUnkProxyManager = 0;
      // get a pointer to the proxy manager
      // получаем указатель на администратор заместителей
    HRESULT hr = pApe->QueryInterface(IID_IUnknown,
                                         (void**)&pUnkProxyManager);
    assert(SUCCEEDED(hr));
      // set blanket for proxy manager
      // устанавливаем защиту для администратора заместителей
    hr = CoSetProxyBlanket(pUnkProxyManager,
                           RPC_C_AUTHN_NONE,
                           RPC_C_AUTHZ_NONE,
                           О,
                           RPC_C_AUTHN_LEVEL_NONE,
                           RPC_C_IMP_LEVEL_ANONYMOUS,
                           0,
                           EOAC_NONE);
    assert(SUCCEEDED(hr));
      // set blanket for interface proxy
      // устанавливаем защиту для интерфейсного заместителя
    hr = CoSetProxyBlanket(pApe,
                           RPC_C_AUTHN_NONE,
                           RPC_C_AUTHZ_NONE,
                           0,
                           RPC_C_AUTHN_LEVEL_NONE,
                           RPC_C_IMP_LEVEL_ANONYMOUS,
                           0,
                           EOAC_NONE);
    assert(SUCCEEDED(hr));
      // release temporary pointer to proxy manager
      // освобождаем временный указатель на администратор заместителей
    pUnkProxyManager->Release();
}

Хотя представляется возможным установить и запросить защиту для администратора заместителей, невозможно скопировать администратор заместителей с помощью IClientSecurity::CopyProxy, так как это нарушило бы правила идентификации COM.

Когда ORPC-запрос направляется интерфейсной заглушке, COM создает объект контекста вызова (call context object), представляющий различные аспекты вызова, в том числе установки защиты того интерфейсного заместителя, который отправил этот запрос. COM связывает этот контекстный объект с потоком, который будет выполнять вызов метода. Библиотека COM выставляет API-функцию CoGetCallContext, позволяющую реализациям метода получить контекст для текущего вызова метода:

HRESULT CoGetCallContext ([in] REFIID riid,
                          [out, iid_is(riid)] void **ppv);

В Windows NT 4.0 единственным интерфейсом, доступным для контекстного объекта вызова, является интерфейс IServerSecurity:

[local, object, uuid(0000013E-0000-0000-C000-000000000046)]
interface IServerSecurity : IUnknown {
      // get caller's security settings
      // получаем установки защиты вызывающей программы
  HRESULT QueryBlanket(
            [out] DWORD *pAuthnSvc, // authentication pkg
                                    // модуль аутентификации
            [out] DWORD *pAuthzSvc, // authorization pkg
                                    // модуль авторизации
            [out] OLECHAR **pServerName, // server principal
                                         // серверный принципал
            [out] DWORD *pAuthnLevel,    // authentication level
                                         // уровень аутентификации
            [out] DWORD *pImpLevel,      // impersonation level
                                         // уровень заимствования прав
            [out] void *pPrivs,          // client principal
                                         // клиентский принципал
            [out] DWORD *pCaps           // EOAC flags
                                         // флаги EOAC
  );

      // start running with credentials of caller
      // начинаем выполнение с полномочиями вызывающей программы
  HRESULT ImpersonateClent(void);
      // stop running with credentials of caller
      // заканчиваем выполнение с полномочиями вызывающей программы
  HRESULT RevertToSelf(void);
      // test for Impersonation
      // тест для заимствования прав
  BOOL IsImpersonating(void);
}

IServerSecurity::QueryBlanket возвращает установки полной защиты, фактически использованные для текущего ORPC-вызова (которые могут несколько отличаться от клиентских установок благодаря специфическому для SSP повышению уровней). Как было в случае с IClientSecurity::QueryBlanket, функции IServerSecurity::QueryBlanket также разрешается передавать нуль вместо неиспользуемых параметров. Ниже приведен пример реализации метода, которая гарантирует, что вызывающая программа обеспечила возможность шифрования перед обработкой вызова:

STDMETHODIMP Gorilla::SwingFromTree(/*(in]*/ long nTreeID)
{
      // get current call context
      // получаем контекст текущего вызова
    IServerSecurity *pss = 0;
    HRESULT hr = CoGetCallContext(IID_IServerSecurity, (void**)&pss);
    DWORD dwAuthnLevel;
    if (SUCCEEDED(hr)) {
           // get authentication level of current call
           // получаем уровень аутентификации текущего вызова
        hr = pss->QueryBlanket(0, 0, 0, &dwAuthnLevel, 0, 0, 0);
        pss->Release();
    }
      // verify proper authentication level
      // проверяем правильность уровня аутентификации
    if (FAILED(hr) || dwAuthnLevel != RPC_C_AUTHN_LEVEL_PKT_PRIVACY)
        hr = APE_E_NOPUBLICTREE;
    else
        hr = this->ActuallySwingFromTree(nTreeID);
    return hr;
}

Как было в случае с IClientSecurity, каждый метод IServerSecurity доступен в качестве удобной API-функции. Приводимая ниже реализация метода использует удобную подпрограмму вместо явного вызова интерфейса IServerSecurity

STDMETHODIMP Gorilla::SwingFromTree(/*[in]*/ long nTreeID)
{
    DWORD dwAuthnLevel;
      // get authentication level of current call
      // получаем уровень аутентификации текущего вызова
    HRESULT hr = CoQueryClientBlanket(0, 0, 0, &dwAuthnLevel, 0, 0, 0);
      // verify proper authentication level
      // проверяем правильность уровня аутентификации
    if (FAILED(hr) || dwAuthnLevel != RPC_C_AUTHN_LEVEL_РКТ_PRIVACY)
        hr = АРЕ_Е_NOPUBLICTREE;
    else
        hr = this->ActuallySwingFromTree(nTreeID);
    return hr;
}

И снова мы видим, что последняя версия требует меньше кода и поэтому вероятность ошибок в ней меньше.

Метод IServerSecurity::QueryBlanket также позволяет разработчику объекта находить идентификатор защиты вызывающей программы через параметр pPrivs. Как и в случае с полномочиями, передаваемыми в IClientSecurity::SetBlanket, точный формат этого идентификатора является специфическим для конкретного модуля защиты. Для NTLM этот формат является просто строкой вида

Authority\AccountName

Следующая реализация метода отыскивает идентификатор защиты вызывающей программы с помощью API-функции CoQueryClientBlanket:

STDMETHODIMP Gorilla::EatBanana()
{
    OLECHAR *pwszClientPrincipal = 0;
      // get security identifier of caller
      // получаем идентификатор защиты вызывающей программы
    HRESULT hr = CoQueryClientBlanket(0, 0, 0, 0, 0, (void**)&pwszClientPrincipal, 0);
      // log user name
      // регистрируем имя пользователя
    if (SUCCEEDED(hr)) {
        this->LogCallerIDToFile(pwszClientPrincipal);
        hr = this->ActuallyEatBanana();
    }
    return hr;
}

При вызове CoQueryClientBlanket для успешного возвращения идентификатора защиты вызывающей программы последняя должна определить:

1. По крайней мере RPC_C_IMP_LEVEL_IDENTIFY как автоматический (или явный) уровень заимствования прав;
2. По крайней мере RPC_C_AUTHN_LEVEL_CONNECT как автоматический (или явный) уровень аутентификации.

Если вызывающая программа явно изменила вызывающий принципал в установках полной защиты заместителя с помощью функции COAUTHIDENTITY, то вместо него будет возвращено имя явно заданного принципала.

Точно так же, как можно полностью контролировать установки защиты, использующиеся при вызове метода с помощью интерфейса IClientSecurity, представляется полезным контролировать установки защиты, использованные при вызове на активацию. К сожалению, активационные вызовы являются глобальными API-функциями, не имеющими соответствующего администратора заместителей, откуда можно было бы получить интерфейс IClientSecurity. Для того чтобы позволить вызывающим программам задавать установки защиты для активационных вызовов, каждый активационный вызов принимает структуру СОSERVERINFO:

typedef struct _COSERVERINFO {
  DWORD         dwReserved1;
  LPWSTR        pwszName;
  COAUTHINFO *  pAuthInfo;
  DWORD      *  dwReserved2;
} COSERVERINFO;

В одной из предыдущих глав было отмечено, что элемент данных pwszName позволяет вызывающей программе осуществлять явный контроль того, какая хост-машина будет обслуживать активационный запрос. Третий элемент данных, pAuthInfo, указывает на структуру данных, которая позволяет вызывающей программе контролировать установки защиты, использованные при осуществлении активационного вызова. Этот параметр является указателем на структуру COAUTHINFO, определенную следующим образом:

typedef struct _COAUTHINFO {
  DWORD               dwAuthnSvc;
  DWORD               dwAuthzSvc;
  LPWSTR              pwszServerPrincName;
  DWORD               dwAuthnLevel;
  DWORD               dwImpersonationLevel;
  COAUTHIDENTITY *    pAuthIdentityData;
  DWORD               dwCapabilities;
} COAUTHINFO;

Эти элементы данных соответствуют параметрам IClientSecurity::SetВlanket, однако используются только во время активационного вызова и не влияют на результирующий интерфейсный заместитель⁴.

Следующий фрагмент кода осуществляет активационный вызов, используя структуру COAUTHINFO, чтобы заставить SCM использовать при активационном вызове шифрование (RPC_C_AUTHN_LEVEL_PKT_PRIVACY):

void CreateSecretChimp(IApe *&rpApe)
{
    rpApe = 0;
      // create a COAUTHINFO that specifies privacy
      // создаем COAUTHINFO, которая определяет секретность
    COAUTHINFO cai = {
      RPC_C_AUTHN_WINNT, RPC_C_AUTHZ_NONE, 0,
      RPC_C_AUTHN_LEVEL_PKT_PRIVACY,
      RPC_C_IMP_LEVEL_IDENTIFY,
      0, 0
    };
      // issue an activation call using the COAUTHINFO
      // осуществляем активационный вызов с использованием COAUTHINFO
    COSERVERINFO csi = { 0, 0, &cai, 0 };
    IApeClass *pac = 0;
    hr = CoGetClassObject(CLSID_Chimp, CLSCTX_ALL, &csi, IID_IApeClass, (void**)&pac);
    assert(SUCCEEDED(hr));
      // the activation call occurred with encryption,
      // but рас is using automatic security settings
      // активационный вызов произошел с шифрованием,
      // но пакет использует автоматические установки защиты
    hr = pac->CreateApe(&rpApe);
    pac->Release();
    return hr;
}

Важно отметить, что, поскольку структура COAUTHINFO оказывает воздействие только на сам активационный вызов, результирующий интерфейсный заместитель IApeClass будет использовать автоматические установки защиты, установленные более ранним вызовом CoInitializeSecurity. Это означает, что вызов метода IApeClass::CreateApe будет использовать автоматические установки защиты, а не те, которые определены структурой COAUTHINFO. Для того чтобы гарантировать применение шифрования во время создания или обработки нового Chimp, необходимо модифицировать функцию так, чтобы она ставила полную защиту на заместители обоих интерфейсов - IApeClass и IАре:

  // encrypt calls on IApeClass reference
  // зашифровываем вызовы на ссылку на IApeClass
CoSetProxyBlanket(pac, RPC_C_AUTHN_WINNT, RPC_C_AUTHZ_NONE,
                  О, RPC_C_AUTHN_LEVEL_PKT_PRIVACY,
                  RPC_C_IMP_LEVEL_ANONYMOUS, 0, EOAC_NONE);
  // issue call to create object
  // осуществляем вызов для создания объекта
pac->CreateApe(&rpApe);
  // encrypt calls on IApe reference
  // зашифровываем вызовы на ссылку на IApe
CoSetProxyBlanket(rpApe, RPC_C_AUTHN_WINNT, RPC_C_AUTHZ_NONE,
                  0, RPC_C_AUTHN_LEVEL_PKT_PRIVACY,
                  RPC_C_IMP_LEVEL_ANONYMOUS, 0, EOAC_NONE);

Использование явного вызова COAUTHIDENTITY во время активации может позволить вызывающей программе создавать объекты в процессах, которые в противном случае были бы недоступны принципалу вызывающего процесса. Однако в этом случае вызывающая программа должна гарантировать, что администратор заместителей использует эти же самые полномочия при освобождении интерфейсного указателя, иначе будет утечка ресурсов со стороны сервера. Как уже упоминалось ранее в этой главе, полная защита администратора заместителей контролируется отдельно путем вызова метода IClientSecurity::SetBlanket на реализацию IUnknown администратором заместителей.

⁴ Важно отметить, что так как получателем активационного вызова в начальной стадии является SCM (Service Control Manager - диспетчер управления сервисами) со стороны сервера, то некоторые модули аутентификации могут не поддерживаться. SCM в Windows NT 4.0 поддерживает только NTLM. Для получения более подробной информации о поддерживаемых модулях под Windows NT 5.0 обращайтесь к соответствующей документации.

Контроль доступа
Управление маркерами
Где мы находимся?