Лабораторная работа № 5. Общая структура Windows XP и методы атак

1. Теоретическая часть:

1.1. Базовые механизмы функционирования Windows xp

Архитектура функционирования ОС Windows XP состоит из двух частей: привилегированного режима ядра и пользовательского непривилегированного режима, степень ограничение прав которого зави­сит от типа ОС и используемого центрального процес­сора.

ОС Windows XP в значительной мере использует возможности про­цессо­ров, совместимых с семейством Intel x86. В их аппаратной архи­тектуре пре­дусматривается четыре уровня привилегий выполнения кода программ от 0-го наивысшего привилегированного, до 4-го пользова­тельского режима с ог­раниченным набором команд процессора. Про­граммы режима ядра ОС Windows XP функционируют в нулевом, защи­щенном и привилегированном режиме, а остальные пользовательс­кие программы работают в менее привилегированных режимах, находясь под контролем про­грамм режима ядра. ОС Windows, как и большинство других совре­менных ОС, в основном использует только два приоритета: 0 и 3, соответ­ственно для режимов системы ядра и режима пользовательских программ. В режиме пользователя функционируют:

1.Пользовательские приложения.

2.Подсистемы среды Win32, которые выполняют роль переводчиков на язык ядра системы.

3.Службы – программы, которые выполняют опре­деленный класс действий в системе, например, запись событий, поддержка работы сервиса по передаче сообщений пользователю о важных событиях. Системные процессы, функционирующие в режиме пользователя, предназначены для действий непосредственно связанных с работой пользователя, например, программа WinLogon, позволяющая пользо­вателям осуществлять вход в систему.

3.Подсистема DLL, Dynamic Link Library определяет за­грузку частей программ по мере их надобности операционной системе. Функционирова­ние подсистемы обеспечивает файл NTDLL.DLL – программа по поддержке в системе файлов *.DLL, которыми могут пользо­ваться программы пользователя.

В режиме ядра выполняется программы, которые относятся к крити­чески важным функциям ОС. Именно в режиме ядра происходит выполнение системного потока операционной системы (программы операционной системы). Поток – часть программы, которая выполняется операционной системой. Процессом ОС называется целиком при­ложение, которое исполняется в данный момент в системе.

ОС предоставляет своим программам свой набор API-вызовов. API, Application Program Interface – серви­сы, функции или данные, которые предоставляет операционная система пользовательским программам. Все современные операционные системы запрещают доступ программ к ресурсам компьютера, предоставляя им взамен мощные, быстрые и надежные сервисы API. При вызове системной API-функции система переходит из уровня пользователя в уровень систе­мы.

Помимо ядра ОС содержит ряд подпрограмм, например: для выполнения запросов к файловой системе используется файловая подсистема, для координации операций ввода-вывода используется ме­неджер ввода-вывода, для уско­рения работы системы используется менеджер кэш-памяти, который сохраняет наиболее часто используе­мую информацию в сверхбыстрой оперативной памяти. В состав ОС входят специальные системы управления потоками и процессами, система безопасности, система виртуальной памя­ти, которая виртуально расширяет доступную память в компьютере, делая работу прикладных программ более комфортной и быстрой. Для отображения информации на мониторе компьютера используется модуль GDI, Graphics Device Interface – ин­терфейс графических устройств.

Перечисленные подсистемы находятся в тесном взаимодействии с подсистемами более низкого уровня – RTL (Run Time Library – библиотека функций, используемых по мере необходимости при работе программы), драйверами устройств (программами, поддержи­вающими корректное функционирование и коммуникацию системы с опреде­ленными типами устройств) и с ядром системы.

Самый нижний уровень ОС – HAL, Hardware Abstract Layer – уровень, который отделяет ОС от конкретного аппаратного обеспече­ния, позволяя одной и той же системе быть переносимой на другую аппаратную платформу.