핸들 테이블과 핸들의 상속

프로세스 핸들 테이블

• 프로세스별로 독립적인 핸들을 저장하는 테이블
• 프로세스가 핸들을 얻게 되는 경우 프로세스 자신의 핸들 테이블에 해당 커널 오브젝트의 핸들 추가
  • 시스템 리소스가 생성되면 커널 오브젝트가 생성
  • 해당 커널 오브젝트의 핸들이 핸들 테이블에 추가된 뒤 핸들 값 반환
• 핸들을 통해 커널 오브젝트에 접근 가능
  • 핸들 값 256 에 대한 커널 오브젝트가 0x2400 에 존재

 

핸들의 상속

• CreateProcess 함수를 통해 자식 프로세스를 생성하면 자식 프로세스의 핸들 테이블도 생성
• CreateProcess 함수의 인자를 통해 부모 프로세스 핸들 테이블의 핸들을 자식 프로세스가 상속 가능

 

핸들의 상속 여부

• 자식 프로세스는 부모 프로세스의 핸들 테이블에서 상속 가능한 핸들 상속
  • CreateProcess 함수의 5 번째 인자 bInheritHandles 이 TRUE 인 경우
• 핸들의 상속 여부는 부모 프로세스와 동일하게 상속

 

핸들의 상속과 커널 오브젝트 Usage Count

• 커널 오브젝트를 참조하는 프로세스의 조건
  • 핸들 테이블에 해당 커널 오브젝트의 핸들이 존재하는 경우
• 부모 프로세스의 핸들 테이블에만 핸들이 존재하는 경우 Usage Count 는 1
• 자식 프로세스가 핸들을 상속한 경우 Usage Count 는 2

 

상속이 되기 위한 핸들의 조건

• 핸들의 상속 여부는 리소스가 생성되는 순간에 결정
• 리소스를 생성하는 함수의 인자를 통해 각 핸들의 상속 여부 설정 가능

 

CreateMailslot 함수

HANDLE CreateMailslot(
	[in]				LPCTSTR					lpName,
	[in]				DWORD					nMaxMessageSize,
	[in]				DWORD					lReadTimeout,
	[in, optional]		LPSECURITY_ATTRIBUTES	lpSecurityAttributes
);

• 4 번째 인자 lpSecurityAttributes
  • SECURITY_ATTRIBUTES 구조체의 포인터
  • NULL 인 경우 생성되는 메일 슬롯의 핸들은 자식 프로세스에게 상속되지 않는다

 

CreateProcess 함수

BOOL CreateProcess(
	LPCTSTR					lpApplicationName,
	LPTSTR					lpCommandLine,
	LPSECURITY_ATTRIBUTES	lpProcessAttributes,
	LPSECURITY_ATTRIBUTES	lpThreadAttributes,
	BOOL					bInheritHandles,
	DWORD					dwCreationFlags,
	LPVOID					lpEnvironment,
	LPCTSTR					lpCurrentDirectory,
	LPSTARTUPINFO			lpStartupInfo,
	LPPROCESS_INFORMATION	lpProcessInformation
);

• 3 번째 인자 lpProcessAttributes
  • SECURITY_ATTRIBUTES 구조체의 포인터
  • NULL 인 경우 생성되는 프로세스의 핸들은 자식 프로세스에게 상속되지 않는다
• 4 번째 인자 lpThreadAttributes
  • SECURITY_ATTRIBUTES 구조체의 포인터
  • NULL 인 경우 생성되는 쓰레드의 핸들은 자식 프로세스에게 상속되지 않는다

 

SECURITY_ATTRIBUTES 구조체

typedef struct _SECURITY_ATTRIBUTES {
	DWORD	nLength;
	LPVOID	lpSecurityDescriptor;
	BOOL	bInheritHandle;
} SECURITY_ATTRIBUTES, *PSECURITY_ATTRIBUTES, *LPSECURITY_ATTRIBUTES;

• 핸들의 상속은 프로세스 입장에서 보안에 관련된 사항
  • 상속에 대한 선언을 보안 관련 인자를 통해 전달
• nLength
  • 구조체의 바이트 단위 크기
• lpSecurityDescriptor
  • 오브젝트에 대한 액세스를 제어하는 SECURITY_DESCRIPTOR 구조체에 대한 포인터
  • NULL 인 경우 default security descriptor 할당
• bInheritHandle
  • 핸들의 상속 여부
  • TRUE 인 경우 핸들을 상속

 

메일 슬롯

• 핸들 테이블은 프로세스별로 독립적이므로 핸들 값은 다를 수 있다

mailSlot = CreateMailslot(MAILSLOT_NAME, 0, MAILSLOT_WAIT_FOREVER, NULL);

• Receiver 프로세스는 CreateMailslot 함수를 통해 메일 슬롯 생성
  • 4 번째 인자가 NULL 인 경우 핸들은 자식 프로세스에게 상속되지 않는다

mailSlot = CreateFile(MAILSLOT_NAME, GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ, NULL, ...);

• Sender 프로세스는 CreateFile 함수를 통해 메일 슬롯에 데이터를 전송하기 위한 데이터 스트림 형성
  • 4 번째 인자가 NULL 인 경우 핸들은 자식 프로세스에게 상속되지 않는다

 

메일 슬롯 커널 오브젝트의 핸들 상속

 

메일 슬롯 Sender Parent (링크)

// Mailslot Sender Parent

#include <windows.h>
#include <tchar.h>
#include <stdio.h>

#define MAILSLOT_NAME _T("\\\\.\\mailslot\\test")

int _tmain(void)
{
	HANDLE mailSlot;
	TCHAR message[64];
	DWORD size;

	SECURITY_ATTRIBUTES sa;

	sa.nLength = sizeof(sa);
	sa.lpSecurityDescriptor = NULL;
	sa.bInheritHandle = TRUE;

	mailSlot = CreateFile(
		MAILSLOT_NAME, GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ,
		&sa, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL
	);

	STARTUPINFO si;
	PROCESS_INFORMATION pi;

	SecureZeroMemory(&si, sizeof(si));
	SecureZeroMemory(&pi, sizeof(pi));

	si.cb = sizeof(si);

	TCHAR commandLine[64];
	_stprintf_s(
		commandLine, sizeof(TCHAR) * 64,
		_T("MailslotSenderChild.exe %lld"), mailSlot
	);

	CreateProcess(
		NULL, commandLine, NULL, NULL,
		TRUE, CREATE_NEW_CONSOLE, NULL, NULL, &si, &pi
	);

	CloseHandle(pi.hProcess);
	CloseHandle(pi.hThread);

	for (;;)
	{
		_tscanf_s(_T("%s"), message, sizeof(TCHAR) * 64);

		WriteFile(
			mailSlot, message,
			sizeof(TCHAR) * _tcslen(message), &size, NULL
		);

		if (!_tcscmp(message, _T("exit")))
			break;
	}

	CloseHandle(mailSlot);

	return 0;
}

• 자식 프로세스를 생성하고 핸들을 상속한 뒤 메일 슬롯으로 데이터를 전송
• SECURITY_ATTRIBUTES 구조체를 통해 핸들의 상속 여부를 TRUE 로 설정
  • CreateFile 함수의 4 번째 인자로 SECURITY_ATTRIBUTES 구조체의 포인터 전달
• 자식 프로세스에서 상속된 핸들에 접근할 수 있도록 commandLine 을 통해 핸들 전달
  • 핸들의 값은 실행 시 변경된다
  • 핸들 테이블의 핸들을 자식 프로세스에서 확인할 수 없다
• 자식 프로세스를 생성하고 핸들 상속
  • CreateProcess 함수의 5 번째 인자로 TRUE 전달

 

메일 슬롯 Sender Child (링크)

// Mailslot Sender Child

#include <windows.h>
#include <tchar.h>
#include <stdio.h>

int _tmain(int argc, TCHAR* argv[])
{
	HANDLE mailSlot = (HANDLE)_tstoll(argv[1]);
	TCHAR message[64];
	DWORD size;

	for (;;)
	{
		_tscanf_s(_T("%s"), message, sizeof(TCHAR) * 64);

		WriteFile(
			mailSlot, message,
			sizeof(TCHAR) * _tcslen(message), &size, NULL
		);

		if (!_tcscmp(message, _T("exit")))
			break;
	}

	CloseHandle(mailSlot);

	return 0;
}

• 상속된 핸들을 통해 메일 슬롯으로 데이터를 전송
  • 상속된 핸들에 접근하기 위해 commandLine 을 통해 전달된 핸들 문자열을 HANDLE 형으로 변환

 

실행 결과

• Receiver 는 Sender 부모와 자식에서 전송한 문자열 출력

---

참고 자료

https://pharan.tistory.com/entry/%ED%94%84%EB%A1%9C%EC%84%B8%EC%8A%A4-%EC%83%9D%EC%84%B1

프로세스 생성

https://pharan.tistory.com/entry/%EC%BB%A4%EB%84%90-%EC%98%A4%EB%B8%8C%EC%A0%9D%ED%8A%B8%EC%99%80-%ED%95%B8%EB%93%A4?category=1179516

커널 오브젝트와 핸들

https://learn.microsoft.com/ko-kr/windows/win32/api/wtypesbase/ns-wtypesbase-security_attributes

SECURITY_ATTRIBUTES - Win32 apps

https://learn.microsoft.com/ko-kr/windows/win32/secauthz/creating-a-security-descriptor-for-a-new-object-in-c--

C++에서 새 개체에 대한 보안 설명자 만들기 - Win32 apps

https://learn.microsoft.com/ko-kr/cpp/c-runtime-library/reference/atoll-atoll-l-wtoll-wtoll-l?view=msvc-170

atoll, _atoll_l, _wtoll, _wtoll_l

https://www.youtube.com/playlist?list=PLVsNizTWUw7E2KrfnsyEjTqo-6uKiQoxc

뇌를 자극하는 윈도우즈 시스템 프로그래밍