Windows下实现USBkey桌面登录

Gina程序使用描述

在系统启动时，Gina Dll被winlogon.exe装载。开发自定义的Gina Dll。必须实现并导出与winlogon.exe交互的18个标准函数接口，包括WlxNegotiate、WlxInitialize、WlxLoggedOnSAS等）。

WlxNegotiate是winlogon.exe调用的第一个接口函数，进行必要的版本判断；

WlxInitialize，主要完成winlogon.exe特定版本的函数分派表向Gina Dll的传递；

WlxLoggedOnSAS，当winlogon在登录成功状态下，接收到SAS事件，会调用该函数处理。对于不需处理的SAS事件则，直接返回WLX_SAS_ACTION_NONE即可。

Gina程序在注册表中的位置

Gina所有的函数

//

//Winlogon.exe调用的gina dll中的第一个函数

//使gina dll确认是否支持当前版本的Winlogon.exe

//传递给winlogon.exe需要那个版本的接口函数

//

BOOL WINAPI WlxNegotiate(DWORD dwWinlogonVersion, DWORD *pdwDllVersion)

//

//函数目的: 初始化，winlogon.exe向gina dll传递需要版本的接口函数分配表

//参数:

// lpWinsta : 工作台的名字

// hWlx] : Winlogon的句柄；gina程序可通过该句柄调用winlogon函数

// pvReserved] :

// pWinlogonFunctions : Winlogon提供的函数分发表, gina只需引用

// pWlxContext : 本工作台的GINA上下文地址,

//

BOOL WINAPI WlxInitialize(LPWSTR lpWinsta, HANDLE hWlx, PVOID pvReserved, PVOID pWinlogonFunctions, PVOID *pWlxContext)

//

//用户登陆成功后，Winlogon.exe调用该函数启动用户外壳程序

//

BOOL WINAPI WlxActivateUserShell(PVOID pWlxContext, PWSTR pszDesktop, PWSTR pszMprLogonScript, PVOID pEnvironment)

//

// 当系统处于锁定状态时，Winlogon.exe调用该函数

// 显示一些信息，如锁定者、锁定时间等

//

VOID WINAPI WlxDisplayLockedNotice(PVOID pWlxContext)

//

// 当没有任何用户登陆时，也可以理解为系统刚启动后的第一次登录

// 可以根据用户的动作模拟SAS事件的发送

//

VOID WINAPI WlxDisplaySASNotice(PVOID    pContext)

// 能否锁定工作台：true能锁，false不能锁

BOOL WINAPI WlxIsLockOk(PVOID pWlxContext)

//能否注销：true能，false不能

BOOL WINAPI WlxIsLogoffOk(PVOID pWlxContext)

//

//目的：系统登录后且没有被锁，WinLogon收到SAS消息；会调用该函数

//dwSasType: SAS消息[超时、key插入或移除、Ctrl_alt_del]

//返回值：

// ACTION_NONE：什么都不做直接返回正常桌面

// ACTION_LOCK_WKSTA : 锁定工作台等待下个SAS

// ACTION_LOGOFF : 用户注销

// ACTION_SHUTDOWN : 关闭计算机

// ACTION_SHUTDOWN_REBOOT : 重启计算机

// ACTION_SHUTDOWN_POWER_OFF : 用户退出、关闭计算机

// ACTION_PWD_CHANGED : 修改密码

// ACTION_TASKLIST : 调用任务列表

// ACTION_FORCE_LOGOFF : 强迫用户退出

//

int WINAPI WlxLoggedOnSAS(PVOID pWlxContext, DWORD dwSasType, PVOID pReserved)

//

// Winlogon.exe调用该函数，通知gina dll用户注销操作

// 允许gina dll做出相应的处理

//

VOID WINAPI WlxLogoff(PVOID pWlxContext)

//

// Winlogon.exe调用该函数，通知gina dll用户注销操作

//

VOID WINAPI WlxLogoff(PVOID pWlxContext)

//

//在系统关闭之前，Winlogon.exe调用该函数;允许gina dll处理一些系统关闭前的处理//

VOID WINAPI WlxShutdown(PVOID pWlxContext, DWORD ShutdownType)

使用Key登录操作系统的流程

< xmlnamespace prefix ="v" ns ="urn:schemas-microsoft-com:vml" />

1 用户按下Ctrl+Alt+Del，激活Winlogon.exe程序

2 winlogon.exe检查注册表项；如果没有，默认为msgina.dll

3 winlogon.exe调用Gina

4 Gina检查用户的状态

5 如果用户是在未登录状态，弹出对话框让用户输入帐号口令

6 用户输入帐号口令

7 Gina传到LSA检查用户的帐号口令

8 LSA从SAM比较用户的帐号口令

9 如果匹配，返回用户的SID

10 Gina返回用户登录token

11 winlogon返回用户登录桌面

SAS消息介绍

Winlogon和GINA 之间传递的SAS消息。GINA监听SAS消息，并通过WlxSasNotify方法通知Winlogon SAS消息，Winlogon收到SAS消息后，调用GINA相应的处理方法。（ms-help://MS.VSCC.v80/MS.MSDN.v80/MS.WIN32COM.v10.en/secauthn/security/interaction_between_winlogon_and_gina.htm）：

Workstation boot:

Winlogon calls the GINA's WlxNegotiate function to notify the GINA about the version of Winlogon in use.

Winlogon calls the GINA's WlxInitialize function to give the GINA the addresses of the support functions, a handle to Winlogon, and to obtain the context information for the GINA (to be used in all future calls to the GINA).

Winlogon is in the logged-out state.

No one is logged on:

(The GINA monitors devices for SAS events).

The GINA calls Winlogon's WlxSasNotify function when a SAS event has been received.

Winlogon calls the GINA's WlxLoggedOutSAS function, allowing the GINA to process a user's identification and authentication information.

When logon is successful, Winlogon is in the logged-on state.

Gina收到sas消息，gina程序调用winlogon的WlxSasNotify函数，winlogon在锁屏后会调用gina的WlxLoggedOutSAS函数，此时应出现密码框供输入。

The user is logged on:

(The GINA monitors devices for SAS events).

The GINA calls Winlogon's WlxSasNotify function when a SAS event has been received.

Winlogon calls the GINA's WlxLoggedOnSAS function, allowing the GINA to present options to the user who is currently logged on.

The user is logged on and wants to lock computer:

(The GINA monitors devices for SAS events). 用户在登录后希望锁计算机

The GINA calls the WlxSasNotify function.

Winlogon calls the GINA's WlxLoggedOnSAS function.

The GINA returns WLX_SAS_ACTION_LOCK_WKSTA.

Winlogon is in the workstation-locked state

用户在登录后，希望锁屏；gina程序调用WlxSasNotify通知winlogon程序，winlogon会调用gina的WlxLoggedOnSAS函数，如果gina程序返回WLX_SAS_ACTION_LOCK_WKSTA表示允许锁屏

The user is logged on; the workstation is locked; and the user wants to unlock computer:

(The GINA monitors devices for SAS events).

The GINA calls the WlxSasNotify function.

Winlogon calls the GINA's WlxWkstaLockedSAS function.

The GINA returns WLX_SAS_ACTION_UNLOCK_WKSTA.

用户在登录后且工作台被锁，用户需要解锁；gina调用winlogon的WlxSasNotify函数，winlogon会调用gina的WlxWkstaLockedSAS函数，返回WLX_SAS_ACTION_UNLOCK_WKSTA表示要解锁。

The user is logged on, and the program calls the ExitWindowsEx function:

Winlogon calls the GINA's WlxLogoff function.

The user is logged on and wants to log off using SAS:

(The GINA monitors devices for SAS events).

The GINA calls the WlxSasNotify function.

Winlogon calls the GINA's WlxLoggedOnSAS function.

The GINA returns WLX_SAS_ACTION_LOGOFF.

Winlogon calls the GINA's WlxLogoff function.

The user is logged on and wants to log off and shut down using ExitWindowsEx:

Winlogon calls the GINA's WlxLogoff function.

Winlogon calls the GINA's WlxShutdown function.

The user is logged on and wants to log off and shut down using SAS:

(The GINA monitors devices for SAS events).

The GINA calls the WlxSasNotify function.

Winlogon calls the GINA's WlxLoggedOnSAS function.

The GINA returns WLX_SAS_ACTION_SHUTDOWN.

Winlogon calls the GINA's WlxLogoff function.

Winlogon calls the GINA's WlxShutdown function.

登录状态转化

2 域登录原理

3 实现USBkey证书登录

message=WM_DEVICECHANGE

lPar= (PDEV_BROADCAST_HDR)

USBkey插入事件

wPar=DBT_DEVICEARRIVAL

USBkey拔出事件

wPar=DBT_DEVICEREMOVECOMPLETE

RegisterDeviceNotification方法注册接收硬件的通知消息

实现流程

1 安装USBkey驱动，把USBkey的登录证书写入系统注册表

2 实现GINA，重写WlxLoggedOutSAS、WlxLoggedOnSAS等方法，GINA监听USBkey的插入或拔出事件。

当USBkey插入时，判断当前状态是否log off或locked，通过WlxSasNotify方法通知Winlogon予WLX_SAS_ACTION_LOGON消息

当USBkey插入时，判断当前状态是否log off或locked，通过WlxSasNotify方法通知Winlogon予WLX_SAS_ACTION_LOGON消息

3 安装GINA，修改注册表项MACHINE\Software\Microsoft\Windows NT\CurrentVersion\Winlogon\GinaDll