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ISAPI(Internet Server Application Programming Interface)作为一种可用来替代CGI的方法,是由微软和Process软件公司联合提出的Web服务器上的API标准。ISAPI与Web服务器结合紧密,功能强大,能够获得大量的信息,因此利用ISAPI可以开发出灵活高效的Web服务器增强程序。由于ISAPI程序与Web服务器的关系,使得ISAPI接口在安全方面有一定的研究价值。本文主要讨论ISAPI在IIS和VC++ 6.0中的实现。 ; f2 s7 C% J+ q& P X
- u( [ U, l9 ?9 q
一、ISAPI接口和CGI接口的不同。
% i# {& P. ]" K6 b5 J( J
+ V8 E2 G: @ Y$ _% i G, Z0 kISAPI程序和CGI程序完成类似的功能,但是实现方法不同。 % `. e6 g& v" o9 y/ t& O
0 z7 D, i% v0 [1、ISAPI程序以DLL形式被Web服务器加载到自己的进程空间中,因此和服务器共用同一个地址空间,且在没有客户请求时可以将其从内存中卸载;而对客户端发来的每个对CGI程序的请求则需要服务器为它单独启动一个进程,这需要耗费大量的时间和内存。当并发的请求数目很大时,使用CGI在效率上不如ISAPI。
1 y9 G& r; B1 [4 D- o9 S* {! |: L$ v, [. L
2、CGI程序通过环境块和标准输入输出与Web服务器进行通信,而ISAPI程序与服务器结合得更为紧密,与服务器共享同一个进程上下文,主要通过一个参数块与服务器进行交互,可以从服务器那里获得关于当前HTTP连接的大量信息。
8 O% M1 I4 H$ T/ U% t
- w; n' W3 b2 c p0 }ISAPI主要分为ISA和ISAPI Filter两部分。ISA方法相对而言要传统一些,利用一些特殊的链接,指向服务器的作业,供程序开发人员设计一些扩展功能;而ISAPI过滤器则倾向于构造服务器直接调用的模块,提供一种无缝链接部件用于监测直接来自于服务器的HTTP请求。
9 @, z, Z: ]& C& t% s" \) r5 i+ [% f% V/ ?6 D* _- h
' h: X) L" B/ D二、ISA
* f' F- H; z5 w; q4 q- Q! J7 r l
/ a/ e* I6 u8 D0 P1 o: W6 N8 V5 dISA(Internet Server Application)也可称为ISAPI DLL,其功能和CGI程序的功能直接相对应,使用方法和CGI也类似,由客户端在URL中指定其名称而激活。例如下面的请求将调用服务器的虚拟可执行目录Scripts下的function.dll(ISAPI DLL必须放在服务器的虚拟可执行目录下): ) n" K, s" v3 }% i2 e p& Y
http://www.abc.com/Scripts/function.dll?
7 {! b6 X. _. F* L( K
2 W0 w; ]6 T/ G. W3 kISA和服务器之间的接口主要有两个:GetExtentionVersion( )和HttpExtentionProc( )。任何ISA都必须在其PE文件头的引出表中定义这两个引出函数,以供Web服务器在适当的时候调用。 4 w# t+ [5 i; r% _6 _5 C& `1 i
6 u: F+ p! k1 u6 z1、当服务器刚加载ISA时,它会调用ISA提供的GetExtentionVersion( )来获得该ISA所需要的服务器版本,并与自己的版本相比较,以保证版本兼容。函数原型如下:
- Z7 Y" N+ y2 t3 t( H. x
" x- o' ?+ I- {BOOL WINAPI GetExtentionVersion(HSE_VERSION_INFO *version); 4 l1 b s. H( t1 t
typedef struct _HSE_VERSION_INFO 7 {! G% y( H n9 k# U5 |
{
/ V# ?( U2 }9 l! u( }( |DWORD dwExtensionVersion; //版本号 ]; n4 t" U/ R4 A
CHAR lpszExtensionDesc[HSE_MAX_EXT_DLL_NAME_LEN]; //关于ISA的描述字符串
- v$ k0 t' U7 V8 M0 U} HSE_VERSION_INFO, *LPHSE_VERSION_INFO;
) |, D: }4 w% ]( v3 D8 \9 G" N. s* g2 k4 O" k8 `: |& q% i
2、ISA的真正入口是HttpExtentionProc( ),它相当于普通C程序的main( )函数,在这个函数中根据不同的客户请求作不同的处理。服务器和HttpExtentionProc( )之间是通过扩展控制块(Extention Control Block)来进行通信的,即ECB中存放入口参数和出口参数,包括服务器提供的几个回调函数的入口地址。函数原型如下:
# W1 u/ M4 X7 ^' M9 u7 n5 l# ~
P% k: z+ j8 a+ ?DWORD HttpExtensionProc( EXTENSION_CONTROL_BLOCK *pECB ); * k9 B6 C4 x7 _
% }6 e0 J4 p0 e0 E7 LECB的结构定义如下(IN表示入口参数,OUT表示出口参数): : S R( i+ R( ~
8 ?7 X5 m# z3 a3 v4 [* |typedef struct _EXTENSION_CONTROL_BLOCK
( I4 |3 I" E9 X6 F, O+ `' r{ : m5 r1 e6 w5 K3 v9 h* ?, \, w3 b
DWORD cbSize; //IN,本结构的大小,只读
2 a+ k! g& t4 Y/ P4 R/ j' VDWORD dwVersion //IN,版本号,高16位为主版本号,低16位为次版本号
; o c! D% }9 `/ I$ k1 v- `HCONN ConnID; //IN,连接句柄,由服务器分配,ISA只能读取该值 3 U# i, ]+ Z9 }2 D+ ~3 x: I1 E
DWORD dwHttpStatusCode; //OUT,当前完成的事务状态 . k7 W; `" w/ G4 D+ x% [. Q
CHAR lpszLogData[HSE_LOG_BUFFER_LEN]; //OUT,需要写入到日志文件中的内容
$ e2 |6 b9 i: \# S8 `" aLPSTR lpszMethod; //IN,等价于CGI的环境变量REQUEST_METHOD % ?+ I6 U/ l1 [( R+ E1 @& U
LPSTR lpszQueryString; //IN,等价于环境变量QUERY_STRING 3 L/ e* c! b- |
LPSTR lpszPathInfo; //IN,等价于环境变量PATH_INFO - t+ X( C" x: d
LPSTR lpszPathTranslated; //IN,等价于环境变量PATH_TRANSLATED . ], y, v+ v" s M! j! `$ `( j
DWORD cbTotalBytes; //IN,等价于环境变量CONTENT_LENGTH * H4 u# q# u6 x! _3 n* Z* s7 [: `
DWORD cbAvailable; //IN,缓冲区中的可用字节数 8 Z; `+ n5 V0 D8 u B
LPBYTE lpbData; //IN,缓冲区指针,指向客户端发来的数据
$ a, q5 i- `, MLPSTR lpszContentType; //IN,等价于环境变量CONTENT_TYPE * s8 Z0 t; W1 H0 _) O
' m1 N- M5 k! h+ z# j' [6 N
//回调函数,用于返回服务器的连接信息或特定的服务器详细情况
" S* O/ i$ @8 Y G1 L: kBOOL ( WINAPI * GetServerVariable ) 6 ^6 J6 w& ? q f" H- e- m2 A* p
( HCONN hConn, B3 ` @. r [6 Y( ?( P3 M
LPSTR lpszVariableName,
# v* _1 t! l: @" G+ NLPVOID lpvBuffer,
( o- w1 S! l# S& M/ Y4 u% \LPDWORD lpdwSize ); 0 f9 c: i6 g1 I7 }+ B8 P- I
( g* H% J0 a% y2 \' F1 T
BOOL ( WINAPI * WriteClient ) //回调函数,从客户端的HTTP请求中读取数据 & B& V) w% f0 ^6 ?; M; g
( HCONN ConnID,
& \; y, f* ^6 [; y6 WLPVOID Buffer, 1 y5 ^ _( H# V9 \& S5 S
LPDWORD lpdwBytes, % W1 C/ P. M2 G" ?4 x8 } T
DWORD dwReserved ); - i1 ?5 f# u& q5 z3 Z7 r# z$ `! V
; G; [# ~% }( @" cBOOL ( WINAPI * ReadClient ) //回调函数,向客户端发送数据
: K, G& k D6 g: x5 Q( HCONN ConnID,
' p- `. [. J+ gLPVOID lpvBuffer, 5 m9 G* \2 G6 i
LPDWORD lpdwSize ); % Z/ q% @' I: O6 P# J. d3 E3 v( N! e
8 C- d) W) r$ Y2 U% X. {' R! \BOOL ( WINAPI * ServerSupportFunction ) //回调函数,访问服务器的一般和特定功能
% Z- ~; f# v# K, C0 ^( HCONN hConn, . f3 I# ?& D8 c3 {* S3 g8 n
DWORD dwHSERRequest, 8 {8 [4 f- M j* U$ `* d: \
LPVOID lpvBuffer,
& ]0 d. U f/ z0 p% Z; T( s: ]LPDWORD lpdwSize, % U! B! k4 w9 T! T1 W
LPDWORD lpdwDataType );
" X2 Y7 u' d: I7 A
; L' B9 T1 |9 e9 t- M* ~: j} EXTENSION_CONTROL_BLOCK, *LPEXTENSION_CONTROL_BLOCK; & f8 s! `3 ?) ^9 Z
R0 c0 C7 C1 o0 E; t
在上述ECB中,服务器不但提供了当前HTTP连接的句柄和一些变量,而且提供了4个回调函数给ISA调用,从而使ISA可以获得更详尽的信息。
q8 H7 \6 Q8 `* c7 t: ]
8 e6 E- `/ w. L5 d三、ISAPI Filter
: p- s# c, K" u+ V# U& S$ K' g4 O$ t! ~3 u q
ISAPI Filter位于服务器和客户端之间,能够对服务器和客户端之间的通信进行预处理和后处理,比如对通信进行加密/解密、提供对客户进行身份验证的新方法、提供自定义的日志记录等,在CGI中没有与ISAPI Filter直接相对应的部分。
u) o" q) s$ O K$ h- H7 X" h% I' W1 P- @- [# {
ISAPI Filter与服务器之间的接口有两个:GetFilterVersion( )和HttpFilterProc( )。任何 " U* H+ k3 u1 F4 {$ p
ISAPI Filter都必须引出这两个函数以供服务器调用。 8 |3 u) x. p5 M7 k: q6 j1 P+ ^) ~
1 c9 r/ c) j t6 s j1、在注册表的如下键值中存放着所有ISAPI Filter的文件名,IIS服务器启动时从该键值中获得 Q" |6 K# U( }( |5 ~( v4 ?0 j
Filter的文件名并加载它们。
+ Z) V$ C/ _ w; F5 {' n: V6 K5 j8 b Q8 Y$ r$ \" F
HKEY_LOCAL_MACHINE/SYSTEM/CurrentControlSet/Services/W3SVC/Parameters/FilterDLL
1 s5 @2 i" J. t1 y D9 O; L9 \" {
5 {; O6 S5 x: e; o2 W2、然后服务器调用每个Filter提供的GetFilterVersion( )函数,获得版本号以及该Filter希望处理的事件,即ISAPI Filter通过引出GetFilterVersion( )函数来告知服务器自己希望处理什么类型的事件,因为ISAPI Filter是通过事件来激活的,当满足条件的事件到达时,服务器就会调用Filter引出的主函数HttpFilterProc( )对该事件进行处理。GetFilterVersion( )的原型如下: : e" }* Q5 M! x) o& @1 ?+ I2 V- a+ J2 J
4 Z! |& d, K' T6 n; X: w
BOOL WINAPI GetFilterVersion( 0 }5 Q$ h$ L1 K- W% ^
DWORD dwServerFilterVersion; //IN,服务器使用的版本规范 4 U4 R7 T' F& Q- P! z2 I
DWORD dwFilterVersion; //OUT,过滤器使用的版本规范
) D0 r/ \' B0 hCHAR lpszFilterDesc[SF_MAX_FILTER_DESC_LEN+1]; //OUT,对该过滤器的描述字符串
( G7 X& I7 f/ h0 W# HDWORD dwFlags //OUT,事件和优先级标志
' }9 N0 K6 ]/ m o8 w+ @); , E {2 J" N( c1 s# |
" z9 w/ _7 z! d i z' e& y- h
事件和优先级标志dwFlasg的取值在MSDN中有详细解释,其中包括该Filter被调用的优先级,一般应使用默认的低优先级,否则可能会对系统的性能造成很大影响。 3 Q5 ^# V; |$ m1 p: c2 z& i. F
% p( ]- a9 R. `9 }6 V* K: n3、HttpFilterProc( )是ISAPI Filter主要的入口函数,它根据当前的事件的不同作出不同的处理。服务器通过如下的参数块和Filter进行交互,这个参数块的作用和ISA中的ECB类似。 9 y2 t. z. M5 k: s
( B/ {5 A5 K' o6 l# }3 a' A, b0 I7 Jtypedef struct _HTTP_FILTER_CONTEXT 6 T5 Z8 n- F; y9 a+ d- N7 K- ?9 S
{
* |7 f- v1 o4 N" }3 l B0 O8 w9 G2 h; \, f& r- i
DWORD cbSize; //IN,本参数块的大小 4 g. u+ R6 A* P+ _9 T# g
DWORD Revision; //IN $ g# L& e" E" k" O
PVOID ServerContext; //IN,由server使用本参数
/ F& z. K* l, u7 XDWORD ulReserved; //IN,由server使用本参数 ) d% {7 x) G: ]8 N! W' F
BOOL fIsSecurePort; //IN,事件是否发生在安全端口上 . I: D; h5 i3 m* u, i
PVOID pFilterContext; //IN/OUT,与本次请求相关的上下文
8 R p" G4 P- u0 ]8 U% T2 ~" i" j) }8 u* O( B+ d
//回调函数,取得关于服务器和本次连接的信息
- A! C( R! f- \BOOL (WINAPI * GetServerVariable) (
$ X+ P. H O K% t0 s8 @) D5 _& istruct _HTTP_FILTER_CONTEXT * pfc, " B; v, H. F! ]4 h: j0 z5 M
LPSTR lpszVariableName, ) R) J$ Q" y% v3 _+ w
LPVOID lpvBuffer, 0 R0 o6 m+ j6 l0 C9 O4 \7 f
LPDWORD lpdwSize 6 B$ C) o4 L3 f1 Q4 V! e) E" z
); , f: H% o; r2 D% Q; v3 _1 l% @
5 B) O: o$ v- {BOOL (WINAPI * AddResponseHeaders) ( //回调函数,给HTTP响应添加一个标头
7 Y/ _- q4 l# y2 |& ^struct _HTTP_FILTER_CONTEXT * pfc, 2 x* W7 H4 b1 K" m
LPSTR lpszHeaders, ' o- p9 o# f/ w8 q2 w& @
DWORD dwReserved / `- i7 p% j) _. u& d- \4 @
); 4 n) U r M8 q& N( Q& [9 ]
+ F, Z/ \ A! c( T3 RBOOL (WINAPI * WriteClient) ( //回调函数,将原始数据发送给客户端 * v8 t+ |9 E7 K M( d
struct _HTTP_FILTER_CONTEXT * pfc,
% n% z h/ _- ^9 }& |3 X7 G# C/ \LPVOID Buffer,
1 A6 R2 Y8 h- d8 q" qLPDWORD lpdwBytes,
5 }$ x8 X7 O9 v4 [0 s! P I( m7 d! QDWORD dwReserved
. A$ d5 k8 {7 C% O- V0 l); : S" e. d" m! i6 R% ~
5 T& |+ g: k5 S$ m* ~# `! s5 RVOID * (WINAPI * AllocMem) ( //回调函数,分配内存。
# s* ~5 F( ]2 S8 J! ystruct _HTTP_FILTER_CONTEXT * pfc, " I1 u' E; W" a( j% J3 w
DWORD cbSize,
" p0 |0 ~: M. k: SDWORD dwReserved
; S, Z* ^; A$ Q4 I1 |2 g); ) P+ @4 t( ]- {9 e+ x s% V
5 C7 Z' Y( K6 a* A# d) d7 MBOOL (WINAPI * ServerSupportFunction) ( //回调函数,访问服务器的一般和特定功能
0 f% }- V/ M9 M( u8 r- c% l" Zstruct _HTTP_FILTER_CONTEXT * pfc, ) v1 ~4 E) H; y, a# A. j, x
enum SF_REQ_TYPE sfReq,
" s) N% h, Q' V6 u( R- |! V- ?9 lPVOID pData, + I$ a9 r0 R1 g$ r: b1 W: J: l* D
DWORD ul1, 9 M1 T: f, x- [2 `
DWORD ul2
5 G0 Q% t- Q0 M& ^8 o);
9 m8 z8 }9 S" @7 e3 m- G7 }& B. S; ^3 M+ Y2 r& E# K! P0 s
} HTTP_FILTER_CONTEXT, *PHTTP_FILTER_CONTEXT; ; \) ?7 g2 S% q1 S s: R; K/ D# Z
( }3 V p* K$ i* a, I/ U5 R: J" J四、VC++ 6.0中对ISAPI的支持 * G- i: v4 d; v0 w1 K
6 O, I* g2 j/ X) W$ N; }! Y7 R R1 r
VC++ 6.0中定义了5个相关的类以简化ISAPI的编程工作:CHttpServer、CHttpServerContext、CHttpFilter、CHttpFilterContext、CHtmlStream,这5个类都没有父类。其中CHttpServer和CHttpServerContext主要用来编写ISA,CHttpFilter和CHttpFilterContext则用来编写ISAPI Filter,而CHtmlStream则用来操作内存中的HTML文件,为其它的4个类提供服务。CHttpServer在每个ISA中只能有一个实例,一个CHttpServer可以对应多个CHttpServerContext实例,每个
b2 U; S2 B( ]; U' fCHttpServerContext处理一个客户请求,这样可以处理并发的HTTP请求;CttpFilter和CHttpFilterContext之间的关系与此类似,在每个ISAPI Filter中只能有一个CHttpFilter实例,但是可以有多个CHttpFilterContext来处理并发的事件。CHttpServer和CHttpFilter是独立的类,它们可以共存于一个DLL中,也可以分别在不同的DLL中。 ; B4 E- m( L, B) `, y# `' |( A. M {
/ n% w! F9 Z7 d; e, y" H9 e
一个ISA可以提供多个命令,每个命令对应于CHttpServer(或其子类)的一个成员函数,客户端可以在URL中指定命令名及其参数。在VC++ 6.0中是通过parse map来实现这种对应的。 9 A2 A/ ? Z D- _
( q. h' R( m: I% Y( |5 K$ @; GParse map类似MFC中的Windows消息分发机制,通过使用VC提供的DECLARE_PARSE_MAP、BEGIN_PARSE_MAP、ON_PARSE_COMMAND、ON_PARSE_COMMAND_PARAMS、DEFAULT_PARSE_COMMAND、END_PARSE_MAP等宏,可以实现对不同的命令的处理。每个CHttpServer中只能建立一个parse map,当客户端给ISA发来命令的时候,parse map可以分析HTTP请求中的命令名及其参数,将该命令与相应的成员函数关联起来,即由该成员函数处理该命令。以MSDN中的例子程序pinball为例,该例中有下面这样一个表单: 6 Q! C9 j% x' Z. }& d
1 O& D/ P* F, E* e. ^
<form method=get action="pinball.dll?"> ?/ t5 X' L6 G3 m+ \
<input type="hidden" name="MfcISAPICommand" VALUE="GetImage"> 1 a' s# Z1 ]2 ^9 h( P( V
<input type="radio" name="Favorite" value="1" checked> Attack from Mars<br> 9 e1 ]+ i7 b. E8 d1 a! _* j
<input type="radio" name="Favorite" value="2"> Twilight Zone<br>
; I* X* F: f+ N( O4 U<input type="radio" name="Favorite" value="3"> The Addams Family<br>
( e* v5 N- s6 i$ W5 G<input type="radio" name="Favorite" value="4"> Cirqus Voltaire<br>
# u7 \2 H: l+ g6 q/ O<input type="radio" name="Favorite" value="0"> I don't see it here<br>
0 }. p5 N% A* \7 D5 d( h<br>
2 K6 j- ^" b0 W/ K% O( R0 c& ^<input type="submit" value="Show Me!">
: g" r0 ?+ h+ R</form> # a8 w$ T! J# a- i: O
$ x# j8 q6 P, W9 |. I5 [" q
当客户端选中了上面的表单中的“Attack from Mars”这一项并点击了submit按钮后,服务器端
( S# V7 }3 J" |4 \最终将得到如下的URL串:
2 _; y* J1 c; a8 N& K
: d5 G: C/ K" a- i' rhttp://www.abc.com/pinball.dll?M ... mage&Favorite=1
! g B2 D, b2 m0 X/ }. o8 [
" V0 J' d4 ?) a( ^) P在该URL串中,命令名是GetImage,参数Favorite的值是1,因此pinball.dll中的如下成员函数
, G; L3 N& d8 o; S将被调用以处理该请求,其中参数dwChoice对应URL中的参数Favorite:
/ w/ K) @0 ~2 Z/ J% v1 s3 j. A& b1 a7 _* i% e
void CPinballExtension::GetImage(CHttpServerContext* pCtxt, long dwChoice); ! ^0 w* s' s; a
! u4 l( a% N+ c而parse map需要按照下面的形式定义:
) }' B0 U7 z: c# z0 \; N) A6 u& y: y
//CPinballExtension从CHttpServer派生而来 5 Y5 O% I) @5 r1 I/ D0 U3 a
BEGIN_PARSE_MAP(CPinballExtension, CHttpServer) , N# y& x3 O5 W0 Z7 c- f
3 e$ P. h2 _; U& ]5 t( s//GetImage是CPinballExtension的成员函数,且有一个long型的参数即dwChoice
2 ]2 y. y( V0 L) L( v* c b' @ON_PARSE_COMMAND(GetImage, CPinballExtension, ITS_I4)
0 B& }8 u% m3 ^- m. h+ G
+ G( M0 t1 `- D//该参数在URL中的名字为Favorite
2 d* p4 l9 Z- e% S/ [ON_PARSE_COMMAND_PARAMS("Favorite") 9 I: O6 p( ]6 _5 u j1 Q4 `4 J6 g
& h) a3 @& n2 o9 iEND_PARSE_MAP(CPinballExtension) $ Z3 A9 X" a7 P. y
' x+ T( i8 M9 M4 @' ^而对于ISAPI Filter,在VC中可以通过重载CHttpFilter(或其子类)的不同的成员函数来实现对不同事件的处理。可重载的函数如下,每一个成员函数均对应一个或多个事件: n, r. W, f# y* ^/ a) c; G5 s
3 q, D! O% K0 d8 E
OnPreprocHeaders / H- f) A, A t: O8 h
OnAuthentication ) \3 M8 a0 i% o5 v
OnUrlMap 3 j) `5 ]- @1 [9 I
OnSendRawData 2 I9 R' Z- f6 {7 m0 d
OnReadRawData
$ Y: B# u6 D2 ]4 a, COnLog
8 v. I% _# U. o: g9 ]9 n D: EOnEndOfNetSession 0 W+ Y: g5 C6 O; S
! v6 L: B; C1 T8 h; b5 t1 T
MSDN提供了4个关于ISAPI的编程实例:counter、MFCUCASE、pinball、wwwquote,有兴趣的可看看,本文主要不是介绍编程,所以不再赘述。
7 U7 D! ~! O" e. u' T* B: \; ^! S% b7 C5 m/ [" Q- ^7 ~4 O2 m
参考资料:
7 s0 k# h8 w; T# L3 P
) a4 _; W a9 g- V1 _2 V1、MSDN
6 J; C0 k0 o! J) z0 r/ i, y9 I, C. d2、《精通CGI编程》,丁一强等,清华大学出版社 |
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