一、引言

  Nfsdk源码网友口碑一直不错，梳理笔记分享。NetFilter SDK团队维护了多平台源码，本篇只介绍Windows平台。
官网：https://netfiltersdk.com
官网帮助：https://netfiltersdk.com/help/nfsdk2/
如果对Windows网络驱动没有概念，请先看：https://bbs.pediy.com/thread-268468.htm
 

二、源码分析

Netfilter sdk 2.0f主要分析三个模块，驱动，Dll和应用层：
编译环境：Wdk 2008/ wdk7600，win7/win10 x32x64
源码：泄露版v1.5.5.6(文章不提供，网上一堆)的socketRedirect示例。
 

R3/Nfapi:

1) SocksRedirector.cpp.main入口分析:
For循环部分参数解析，eh则是EventHandler类负责规则和数据处理，Add_rule()函数负责添加规则。

2) Eh.Init函数负责Proxy的初始化：

3) Nf_init驱动初始化,数据初始化包括hash_tab链表和启动Work线程:

4) Work线程负责Event事件处理，并且阻塞在Read I/O数据，等待驱动返回数据，如下所示：

5) HandleEvent负责处理来自内核捕获的传输层，网络层数据流，TCP/UDP-IP规则处理都可以在该类中，然后通过Nfapi.cpp接口将修改后的数据Write_IRP到驱动(注入)：

6) 规则添加部分，这部分请具体参考官方说明，下面是bypass本地和UDP/TCP重定向规则添加：

7) 规则中的Direction字段，NF_FILTER模式EventHandler类将负责处理过滤的数据包，NF_INDICATE_CONNECT_REQUESTS只会触发EventHandler类中的tcpConnectRequest函数(因为该事件只会调用一次虚函数)。

8) Add_rule通过Nfapi发送NF_REQ_ADD_HEAD_RULE /NF_REQ_ADD_TAIL_RULE来实现规则添加：

9) 可以看到通过nf_postData和驱动进行数据传输，通过Write I/O将数据传入到驱动：

  除了EventHandler类具体的操作，应用层主要初始化r3所需List_Buffer和Work事件处理线程，和驱动交互通过NfApi来Write_Irp控制驱动。
 

Driver:

1) DriverEntry首先初始化数据链表,dirver_init初始化devctrl_ioThread和devctrl_injectThread两个线程。
  devctrl_ioThread主要用来处理驱动内部的事件处理，如数据包拷贝返回应用层等工作，devctrl_injectThread主要负责不同层数据包重新注入，r3修改完成数据包重新发送Send则会进入到该线程注入：

Devctrl_serviceReads函数中devctrl_fillBuffer如下：

如果是NF_TCP_REINJECT类型会调用devctrl_pushTcpInject，激活devctrl_injectThread事件处理。
 
2) 框架注册Callout层梳理如下，注册了那么多子层为了满足传输层-网络层不通需求的数据拦截，通过应用层规则和标志位来使用驱动层数据即可：

其他更多层注册请参考MSDN;
https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows-hardware/drivers/network/management-filtering-layer-identifiers

3) 通过NfApi发送Write_Irp处理devctrl_dispatch派遣函数，控制码IRP_MJ_WRITE调用devctrl_write.devctrl_processRequest函数处理请求数据：

4) 应用层Add_rule驱动中将规则解析加入全局g_lRules链表中，如下所示：

三、重定向：

TCP重定向方法和TCP数据修改,客户端连接Server必要的几个步骤:

1. Create socket
2. Connect server
3. Send & Recv

  WFP每个阶段都提供了对应的筛选器对应GUID，这个过程有很多重定向办法，比如Connect连接直接将目标IP进行重定向，也可以在stearm或者garmdata层(udp)做拦截block，重新注入层(改包)。

1) 应用层Main添加了TCP重定向规则才会生效：

2) 驱动初始化的时候，会注册callout和过滤器(Driver中的第二步)，相关代码如下：

Callouts_connectRedirectCallout,如何处理连接操作如下：

• 首先参数检测，调用callouts_createFlowContext将句柄和五要素等数据，包括判断当前规则状态：
  

• 如果NF_INDICATE_CONNECT规则，push：NF_TCP_CONNECT_REQUEST标志：
  

  1	status = devctrl_pushTcpData(pTcpCtx->id, NF_TCP_CONNECT_REQUEST, pTcpCtx, NULL);

• devctrl_pushTcpData函数负责将保存的数据插入链表，激活g_ioThreadEvent事件如下：
  

• Devctrl_ioThread()负责处理g_ioThreadEvent激活事件，如下：

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  void devctrl_ioThread(IN PVOID StartContext) {   UNREFERENCED_PARAMETER(StartContext);     KdPrint((DPREFIX"devctrl_ioThread\n"));     for(;;)   {       KeWaitForSingleObject(           &g_ioThreadEvent,            Executive,            KernelMode,            FALSE,            NULL        );         if (devctrl_isShutdown())       {           break;       }         devctrl_serviceReads();   }     PsTerminateSystemThread(STATUS_SUCCESS); }

• IRP_pakcet完成返回:

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  pResult->length = devctrl_fillBuffer(); irp->IoStatus.Status = STATUS_SUCCESS; irp->IoStatus.Information = sizeof(NF_READ_RESULT); IoCompleteRequest(irp, IO_NO_INCREMENT);

• 应用层接收到驱动传递来的数据以后，其实激活了处理的事件:
    通过事件调用EventHandler类的tcpCpnnectRequest函数，然后在应用层函数修改数据，通过nf_postData将数据包发送至驱动:
  

  IRP_MJ_WRITE就会被触发，执行devctrl_processRequest来分发进程的IRP，根据NF标志调用devctrl_processTcpConnect，如下：

  基于Connect_Redirect这种方式重定位无法拦截具体的包数据，驱动需要注册Stearm&Established层出入栈条件，将包数据回传到应用层，在Send和Recv时候对数据Buffer进行操作。
  Nfsdk框架初始化时候已经注册完成，提供了过滤标志，tcpSend其他的函数生效只需要在tcpConnectRequest函数修改重定向数据后，标志位pConnInfo->filteringFlag标志开启NF_FILTER即可，如下所示：

总结：

  驱动负责网络数据捕获，将数据抛到应用层，应用层根据规则过滤、改包。应用层通过接口将修改Packet发送至驱动，注入到对应的层从而闭环，应用层处理数据也会减少了一些风险，健壮性会好一些。
  NetFilter SDK2.0源码对应用层开发友好，接口文档和示例就可以基于TDI/WFP开发网络防火墙和代理，驱动是透明的。邮件反馈回复及时，有问题他们会给予帮助。这套代码思路也可以应用到其他方向如MiniFilter，也会有比较好的效果。觉着如果事件这种触发方式换成ALPC通信，r0~r3数据传输会更高效一些。

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