c# - 从 C# 调用 CreateProcessAsUser

Question

我一直在尝试使用 Windows API 的 CreateProcessAsUser 函数在特定用户的上下文中创建一个新进程，但似乎遇到了一个相当严重的安全问题...

在我进一步解释之前，这是我目前用来启动新进程的代码(一个控制台进程 - 具体来说是 PowerShell，尽管它应该无关紧要)。

    private void StartProcess()
    {
        bool retValue;

        // Create startup info for new console process.
        var startupInfo = new STARTUPINFO();
        startupInfo.cb = Marshal.SizeOf(startupInfo);
        startupInfo.dwFlags = StartFlags.STARTF_USESHOWWINDOW;
        startupInfo.wShowWindow = _consoleVisible ? WindowShowStyle.Show : WindowShowStyle.Hide;
        startupInfo.lpTitle = this.ConsoleTitle ?? "Console";

        var procAttrs = new SECURITY_ATTRIBUTES();
        var threadAttrs = new SECURITY_ATTRIBUTES();
        procAttrs.nLength = Marshal.SizeOf(procAttrs);
        threadAttrs.nLength = Marshal.SizeOf(threadAttrs);

        // Log on user temporarily in order to start console process in its security context.
        var hUserToken = IntPtr.Zero;
        var hUserTokenDuplicate = IntPtr.Zero;
        var pEnvironmentBlock = IntPtr.Zero;
        var pNewEnvironmentBlock = IntPtr.Zero;

        if (!WinApi.LogonUser("UserName", null, "Password",
            LogonType.Interactive, LogonProvider.Default, out hUserToken))
            throw new Win32Exception(Marshal.GetLastWin32Error(), "Error logging on user.");

        var duplicateTokenAttrs = new SECURITY_ATTRIBUTES();
        duplicateTokenAttrs.nLength = Marshal.SizeOf(duplicateTokenAttrs);
        if (!WinApi.DuplicateTokenEx(hUserToken, 0, ref duplicateTokenAttrs,
            SECURITY_IMPERSONATION_LEVEL.SecurityImpersonation, TOKEN_TYPE.TokenPrimary,
            out hUserTokenDuplicate))
            throw new Win32Exception(Marshal.GetLastWin32Error(), "Error duplicating user token.");

        try
        {
            // Get block of environment vars for logged on user.
            if (!WinApi.CreateEnvironmentBlock(out pEnvironmentBlock, hUserToken, false))
                throw new Win32Exception(Marshal.GetLastWin32Error(),
                    "Error getting block of environment variables for user.");

            // Read block as array of strings, one per variable.
            var envVars = ReadEnvironmentVariables(pEnvironmentBlock);

            // Append custom environment variables to list.
            foreach (var var in this.EnvironmentVariables)
                envVars.Add(var.Key + "=" + var.Value);

            // Recreate environment block from array of variables.
            var newEnvironmentBlock = string.Join("\0", envVars.ToArray()) + "\0";
            pNewEnvironmentBlock = Marshal.StringToHGlobalUni(newEnvironmentBlock);

            // Start new console process.
            retValue = WinApi.CreateProcessAsUser(hUserTokenDuplicate, null, this.CommandLine,
                ref procAttrs, ref threadAttrs, false, CreationFlags.CREATE_NEW_CONSOLE |
                CreationFlags.CREATE_SUSPENDED | CreationFlags.CREATE_UNICODE_ENVIRONMENT,
                pNewEnvironmentBlock, null, ref startupInfo, out _processInfo);
            if (!retValue) throw new Win32Exception(Marshal.GetLastWin32Error(),
                "Unable to create new console process.");
        }
        catch
        {
            // Catch any exception thrown here so as to prevent any malicious program operating
            // within the security context of the logged in user.

            // Clean up.
            if (hUserToken != IntPtr.Zero)
            {
                WinApi.CloseHandle(hUserToken);
                hUserToken = IntPtr.Zero;
            }

            if (hUserTokenDuplicate != IntPtr.Zero)
            {
                WinApi.CloseHandle(hUserTokenDuplicate);
                hUserTokenDuplicate = IntPtr.Zero;
            }

            if (pEnvironmentBlock != IntPtr.Zero)
            {
                WinApi.DestroyEnvironmentBlock(pEnvironmentBlock);
                pEnvironmentBlock = IntPtr.Zero;
            }

            if (pNewEnvironmentBlock != IntPtr.Zero)
            {
                Marshal.FreeHGlobal(pNewEnvironmentBlock);
                pNewEnvironmentBlock = IntPtr.Zero;
            }

            throw;
        }
        finally
        {
            // Clean up.
            if (hUserToken != IntPtr.Zero)
                WinApi.CloseHandle(hUserToken);

            if (hUserTokenDuplicate != IntPtr.Zero)
                WinApi.CloseHandle(hUserTokenDuplicate);

            if (pEnvironmentBlock != IntPtr.Zero)
                WinApi.DestroyEnvironmentBlock(pEnvironmentBlock);

            if (pNewEnvironmentBlock != IntPtr.Zero)
                Marshal.FreeHGlobal(pNewEnvironmentBlock);
        }

        _process = Process.GetProcessById(_processInfo.dwProcessId);
    }

为了这里的问题，忽略处理环境变量的代码(我独立测试了那部分，它似乎有效。)

现在，我得到的错误如下(在调用 CreateProcessAsUSer 之后的行抛出):

"A required privilege is not held by the client" (error code 1314)

(错误信息是通过移除 Win32Exception 构造函数中的 message 参数发现的。诚然，我这里的错误处理代码可能不是最好的，但这是一个有点无关紧要的问题。如果你愿意，欢迎评论，但是。)对于这种情况下这种模糊错误的原因，我真的很困惑。 MSDN 文档和各种论坛线程只给了我这么多建议，尤其是考虑到此类错误的原因似乎千差万别，我不知道我需要修改哪一段代码。也许这只是我需要更改的一个参数，但据我所知，我可能会进行错误/不足的 WinAPI 调用。令我非常困惑的是，使用普通 CreateProcess 函数(除用户 token 参数外等同)的代码的先前版本工作得非常好。据我所知，只需要调用登录用户函数来接收适当的 token 句柄，然后复制它，以便它可以传递给 CreateProcessAsUser。

非常欢迎任何修改代码的建议以及解释。

注意事项

我主要引用了 MSDN 文档(以及 PInvoke.net 的 C# 函数/strut/enum 声明)。尤其是以下页面，在备注部分似乎有很多信息，其中一些可能很重要，但我无法理解:

• CreateProcessAsUser function
• LogonUser function
• DuplicateTokenEx function

编辑

我刚刚尝试了 Mitch 的建议，但不幸的是，旧错误刚刚被新错误取代:“系统找不到指定的文件。” (错误代码 2)

先前对 CreateProcessAsUser 的调用已替换为以下内容:

retValue = WinApi.CreateProcessWithTokenW(hUserToken, LogonFlags.WithProfile, null,
    this.CommandLine, CreationFlags.CREATE_NEW_CONSOLE |
    CreationFlags.CREATE_SUSPENDED | CreationFlags.CREATE_UNICODE_ENVIRONMENT,
    pNewEnvironmentBlock, null, ref startupInfo, out _processInfo);

请注意，此代码不再使用重复标记，而是使用原始标记，正如 MSDN 文档所建议的那样。

这是使用 CreateProcessWithLogonW 的另一种尝试。这次的错误是“登录失败:未知的用户名或密码错误”(错误代码1326)

retValue = WinApi.CreateProcessWithLogonW("Alex", null, "password",
    LogonFlags.WithProfile, null, this.CommandLine,
    CreationFlags.CREATE_NEW_CONSOLE | CreationFlags.CREATE_SUSPENDED |
    CreationFlags.CREATE_UNICODE_ENVIRONMENT, pNewEnvironmentBlock,
    null, ref startupInfo, out _processInfo);

我还尝试过以 UPN 格式(“Alex@Alex-PC”)指定用户名并将域作为第二个参数独立传递，但都无济于事(相同错误)。

Answer 1

啊...似乎我被 WinAPI 互操作编程中最大的陷阱之一捕获了。此外，在这种情况下，发布我的函数声明代码将是一个明智的主意。

无论如何，我需要做的就是向指定 CharSet = CharSet.Unicode 的函数的 DllImport 属性添加一个参数。这对 CreateProcessWithLogonW 和 CreateProcessWithTokenW 函数起到了作用。我想我终于意识到函数名称的 W 后缀指的是 Unicode，我需要在 C# 中明确指定它!以下是正确的函数声明，以防有人感兴趣:

[DllImport("advapi32", CharSet = CharSet.Unicode, SetLastError = true)]
public static extern bool CreateProcessWithLogonW(string principal, string authority,
    string password, LogonFlags logonFlags, string appName, string cmdLine,
    CreationFlags creationFlags, IntPtr environmentBlock, string currentDirectory,
    ref STARTUPINFO startupInfo, out PROCESS_INFORMATION processInfo);

[DllImport("advapi32", CharSet = CharSet.Unicode, SetLastError = true)]
public static extern bool CreateProcessWithTokenW(IntPtr hToken, LogonFlags dwLogonFlags,
    string lpApplicationName, string lpCommandLine, CreationFlags dwCreationFlags,
    IntPtr lpEnvironment, string lpCurrentDirectory, [In] ref STARTUPINFO lpStartupInfo,
    out PROCESS_INFORMATION lpProcessInformation);