探索NTFS
ULONGLONG BaseFileRecord;
USHORT NextAttributeNumber;
} FILE_RECORD_HEADER, *PFILE_RECORD_HEADER;
下面我将讨论如何定位$MFT。稍微有点操作系统知识的人都会知道引导扇区(Boot Sector),其物理位置为卷中的第一个扇区。以下由dskprobe.exe(Windows 2000 Resource Kit中的一个小工具)分析的第一个扇区(当然也可以使用WinHex等其他应用程序):
file: d:\Sector00.bin
Size: 0x00000200 (512)
Address | 00 01 02 03-04 05 06 07 : 08 09 0A 0B-0C 0D 0E 0F | 0123456789ABCDEF
---------|-------------------------:-------------------------|-----------------
00000000 | EB 52 90 4E-54 46 53 20 : 20 20 20 00-02 08 00 00 | ?R?NTFS .....
00000010 | 00 00 00 00-00 F8 00 00 : 3F 00 F0 00-3F 00 00 00 | .....?..?.e.?...
00000020 | 00 00 00 00-80 00 80 00 : 90 C0 41 00-00 00 00 00 | ......惱A.....
00000030 | 04 00 00 00-00 00 00 00 : 09 1C 04 00-00 00 00 00 | ................
00000040 | F6 00 00 00-01 00 00 00 : 04 9D 31 E8-BB 31 E8 94 | ?.......?杌1钄
. .
. .
. .
000001F0 | 00 00 00 00-00 00 00 00 : 83 A0 B3 C9-00 00 55 AA | ........儬成..U?
这512字节为如下的格式:(摘自Gary Nebbett书中,本文许多代码均来自或参考此书。)
#pragma pack(push, 1)
typedef struct {
UCHAR Jump[3];
UCHAR Format[8];
USHORT BytesPerSector;
UCHAR SectorsPerCluster;
USHORT BootSectors;
UCHAR Mbz1;
USHORT Mbz2;
USHORT Reserved1;
UCHAR MediaType;
USHORT Mbz3;
USHORT SectorsPerTrack;
USHORT NumberOfHeads;
ULONG PartitionOffset;
ULONG Reserved2[2];
ULONGLONG TotalSectors;
ULONGLONG MftStartLcn;
ULONGLONG Mft2StartLcn;
ULONG ClustersPerFileRecord;
ULONG ClustersPerIndexBlock;
ULONGLONG VolumeSerialNumber;
UCHAR Code[0x1AE];
USHORT BootSignature;
} BOOT_BLOCK, *PBOOT_BLOCK;
#pragma pack(pop)
各个字段的详细意义从字段名中即可大致清楚。在linux-ntfs的GNU工程(http://sf.net/projects/linux-ntfs)中也有详细的文档,限于篇幅我不将其列出。可以使用如下代码读出卷中的第一个扇区:
hVolume = CreateFile(drive, GENERIC_READ, FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE, 0,
OPEN_EXISTING, 0, 0);
ReadFile(hVolume, &bootb, sizeof(bootb), &n, 0);
bootb是一个BOOT_BLOCK结构,在我的卷中如下格式(请对应Sector00.bin分析):
Dump BootBlock at below:
BytesPerSector:200
SectorsPerCluster:8
BootSectors:0
SectorsPerTrack:3F
NumberOfHeads:F0
PartitionOffset:3F
TotalSectors:41C090
MftStartLcn:4
Mft2StartLcn:41C09
ClustersPerFileRecord:F6
ClustersPerIndexBlock:1
VolumeSerialNumber:E8319D04
BootSignature:AA55
以上的MftStartLcn其实是$MFT在卷中的簇(Cluster)号。簇是NTFS的基本单位,最小单位。一个只有1Byte的文件也要占用一簇的空间。NTFS使用LCN(Logical Cluster Number)来代表NTFS卷中的物理位置,其简单的从0到卷中的总簇数减一进行编号。对于一个特定的文件NTFS则使用VCN(Virtual Cluster Number)来映射LCN实现文件的组织。从MftStartLcn的值4可以知道$MFT的LCN为4与SectorsPerCluster、BytesPerSector的大小即可定位$MFT的位置。得到$MFT的位置后,如果遍历$MFT中所有的File Record即可以得到卷中所有的文件列表(前面已经提到File Record只是简单的从0开始编号)。也就是说到目前为止已经可以对文件组织有最简单的认识,但如何得到文件的信息呢,如文件名等等。NTFS中所有文件包括普通的用户文件、元数据文件均用同样的方式组织数据、属性等。我将nfi.exe(来自Windows NT/2000 OEM Support Tools)的输出结果列出,作为我叙述的开始: |