CN105701409A - 一种实现文件虚拟化的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开一种实现文件虚拟化的方法及装置，能够解决现有的文件虚拟化不够稳定、不易扩展的问题，并能高效地实现文件虚拟化。所述的方法包括：向过滤管理器进行注册，通过过滤管理器附加在目标卷的文件系统堆栈上；向过滤管理器注册预先构建的回调函数；所述回调函数，用于响应过滤管理器的调用，获取要打开的文件所对应的文件路径；根据预先建立的映射表，将回调函数内部的文件路径修改为目标路径，并将回调函数内部的返回值修改为重定向状态值后返回，以使过滤管理器读取所述目标路径，并将所述目标路径返回给操作系统，使操作系统根据所述目标路径打开文件。所述装置包括用于执行上述方法的模块。本发明适用于文件的安全保护。

Description

一种实现文件虚拟化的方法及装置

技术领域

本发明涉及文件安全技术领域，尤其涉及一种实现文件虚拟化的方法及装置。

背景技术

随着计算机互联网发展，人们在信息交流、文件传播、及病毒传播都会在网络盛行，会存在众多安全性问题，所以对文件保护在信息安全上显得尤为重要。

文件虚拟化是对文件保护的一种技术手段。现有的一些软件如商用网吧上使用的万象系统，还有雨过天晴软件都能通过文件虚拟化来实现对文件的保护的。比如在网吧上使用电脑，无论对电脑文件任何修改，重启后都会还原成最初的样子，从而实现对文件的保护。

然而，现有的这种通过文件虚拟化来对文件进行保护的软件，都是基于微软提供的老式文件系统过滤框架Sfilter实现的文件虚拟化，存在不易扩展，不稳定等因素，表现为Windows系统升级后需要跟着更改低层代码等。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种实现文件虚拟化的方法及装置，能够解决现有的文件虚拟化不够稳定、不易扩展的问题，并且能够高效地实现文件虚拟化。

第一方面，本发明实施例提供一种实现文件虚拟化的方法，包括：

向过滤管理器进行注册，通过所述过滤管理器附加在目标卷的文件系统堆栈上；其中，所述过滤管理器为微型文件系统过滤框架的内部组件；

向所述过滤管理器注册预先构建的回调函数；其中，

所述回调函数，用于在所述过滤管理器监视到所述目标卷上有打开文件的操作时，响应所述过滤管理器的调用，获取要打开的文件所对应的文件路径；在预先建立的映射表中查找是否存在与所述文件路径相对应的目标路径，若存在，则将所述回调函数内部的文件路径参数修改为目标路径，并将所述回调函数内部的返回值修改为重定向状态值后返回给所述过滤管理器，以使所述过滤管理器从所述回调函数中读取所述目标路径，并将所述目标路径返回给操作系统，使操作系统根据所述目标路径打开文件；其中，所述要打开的文件为虚拟文件，所述目标路径所对应的文件为真实文件，所述映射表中保存有虚拟文件所对应的路径和真实文件所对应的路径之间的映射关系。

结合第一方面，在第一方面的第一种实施方式中，所述向所述过滤管理器注册预先构建的回调函数，包括：

调用所述过滤管理器的FltRegisterFilter函数，向所述过滤管理器注册预先构建的回调函数；

所述的实现文件虚拟化的方法，还包括：

调用所述过滤管理器的FltStartFiltering函数，通知所述过滤管理器开启对打开文件操作的过滤。

结合第一方面，在第一方面的第二种实施方式中，在向过滤管理器进行注册，通过所述过滤管理器附加在目标卷的文件系统堆栈上之前，所述的实现文件虚拟化的方法，包括：建立所述映射表。

结合第一方面，在第一方面的第三种实施方式中，所述的实现文件虚拟化的方法，还包括：

对不同时间的真实文件进行备份。

结合第一方面的第三种实施方式，在第一方面的第四种实施方式中，所述的实现文件虚拟化的方法，还包括：

接收用户对所述映射表中映射关系的修改；其中，所述修改为将一虚拟文件所对应的路径，从一个时间的真实文件所对应的路径，修改为另一个时间的真实文件所对应的路径；

对所述映射表进行更新。

第二方面，本发明实施例提供一种实现文件虚拟化的装置，包括：

第一注册模块，用于向过滤管理器进行注册，通过所述过滤管理器附加在目标卷的文件系统堆栈上；其中，所述过滤管理器为微型文件系统过滤框架的内部组件；

第二注册模块，用于向所述过滤管理器注册预先构建的回调函数模块；其中，

所述回调函数，用于在所述过滤管理器监视到所述目标卷上有打开文件的操作时，响应所述过滤管理器的调用，获取要打开的文件所对应的文件路径；在预先建立的映射表中查找是否存在与所述文件路径相对应的目标路径，若存在，则将所述回调函数内部的文件路径参数修改为目标路径，并将所述回调函数内部的返回值修改为重定向状态值后返回给所述过滤管理器，以使所述过滤管理器从所述回调函数中读取所述目标路径，并将所述目标路径返回给操作系统，使操作系统根据所述目标路径打开文件；其中，所述要打开的文件为虚拟文件，所述目标路径所对应的文件为真实文件，所述映射表中保存有虚拟文件所对应的路径和真实文件所对应的路径之间的映射关系。

结合第二方面，在第二方面的第一种实施方式中，所述第二注册模块，用于调用所述过滤管理器的FltRegisterFilter函数，向所述过滤管理器注册预先构建的回调函数；

所述实现文件虚拟化的装置，还包括：

通知模块，用于调用所述过滤管理器的FltStartFiltering函数，通知所述过滤管理器开启对打开文件操作的过滤。

结合第二方面，在第二方面的第二种实施方式中，所述的实现文件虚拟化的装置，还包括：映射表建立模块，用于建立所述映射表。

结合第二方面，在第二方面的第三种实施方式中，所述的实现文件虚拟化的装置，还包括：备份模块，用于对不同时间的真实文件进行备份。

结合第二方面的第三种实施方式，在第二方面的第四种实施方式中，所述的实现文件虚拟化的装置，还包括：

修改模块，用于接收用户对所述映射表中映射关系的修改；其中，所述修改为将一虚拟文件所对应的路径，从一个时间的真实文件所对应的路径，修改为另一个时间的真实文件所对应的路径；

更新模块，用于根据用户对所述映射表中映射关系的修改，对所述映射表进行更新。

本发明实施例提供的一种实现文件虚拟化的方法及装置，基于微软提供的一种新型、稳定、易于扩展的微型文件系统过滤框架Minifilter中的过滤管理器组件来实现，不仅稳定，易于扩展；并且通过预先保存的映射表中的映射关系，能够高效地实现文件的虚拟化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实现文件虚拟化的方法实施例一的流程图；

图2为本发明实现文件虚拟化的方法实施例二的流程图；

图3为本发明实现文件虚拟化的装置实施例一的结构示意图；

图4为本发明实现文件虚拟化的装置实施例二的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例一种实现文件虚拟化的方法及装置进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

文件安全保护系统的核心功能在内核层，是通过文件系统过滤驱动来实现。文件系统过滤驱动通过在文件系统的存储设备上构造了一个附加设备对象，在过滤驱动程序中对发送到目标卷的操作请求进行预处理，达到控制文件访问、保护文件安全等目的。

Minifilter是微软提供的一种新型、稳定、易于扩展的微型文件系统过滤框架，主要用于文件过滤驱动的开发。

过滤管理器(FilterManager)为微软提供该微型文件系统过滤框架的内部组件。过滤管理器是一个内核模式的驱动，暴露很多文件系统过滤驱动需要的很多公用的功能函数。通过这些函数，第三方的开发者可以开发出微型文件系统过滤驱动。

Minifilter大大简化了过滤驱动的处理过程，只需要为它要处理的I/O操作注册相应的回调函数。对于每一个要过滤的I/O操作，过滤驱动都会注册一个预操作回调函数、一个后操作回调函数或者两者都注册，过滤管理器仅调用已经为该I/O操作注册了预操作回调函数或者后操作回调函数的过滤驱动。

当处理I/O操作的时候，过滤管理器就会调用过滤驱动为此操作所注册的相应的回调函数。然后当该回调例程返回时，过滤管理器就调用下一个过滤驱动为此操作所注册的相应的回调函数。同时，Minifilter提供了通信端口(CommunicationPort)来支持用户模式和内核模式之间的通信，极大地减轻了开发者的工作难度。

本发明实施例，是根据微软提供的Minifilter所开发的微型文件系统过滤驱动，来实现文件的虚拟化的。

图1为本发明实现文件虚拟化的方法实施例一的流程图。如图1所示，本实施例的方法可以包括步骤：

S101、向过滤管理器进行注册，通过所述过滤管理器附加在目标卷的文件系统堆栈上；其中，所述过滤管理器为微型文件系统过滤框架的内部组件；

本实施例中，基于微软提供的Minifilter开发的微型文件系统过滤驱动，可以在系统运行时的任何时候加载，加载之后，向过滤管理器进行注册，通过所述过滤管理器间接的附加在目标卷的文件系统堆栈上。

S102、向所述过滤管理器注册预先构建的回调函数；

本实施例中，所述回调函数，用于在所述过滤管理器监视到所述目标卷上有打开文件的操作时，响应所述过滤管理器的调用，获取要打开的文件所对应的文件路径；在预先建立的映射表中查找是否存在与所述文件路径相对应的目标路径，若存在，则将所述回调函数内部的文件路径参数修改为目标路径，并将所述回调函数内部的返回值修改为重定向状态值后返回给所述过滤管理器，以使所述过滤管理器从所述回调函数中读取所述目标路径，并将所述目标路径返回给操作系统，使操作系统根据所述目标路径打开文件；其中，所述要打开的文件为虚拟文件，所述目标路径所对应的文件为真实文件，所述映射表中保存有虚拟文件所对应的路径和真实文件所对应的路径之间的映射关系。

本实施例中，所述向所述过滤管理器注册预先构建的回调函数，可以包括：调用所述过滤管理器的FltRegisterFilter函数，向所述过滤管理器注册预先构建的回调函数。

在向所述过滤管理器注册预先构建的回调函数之后，所述的实现文件虚拟化的方法，还可包括：调用所述过滤管理器的FltStartFiltering函数，通知所述过滤管理器开启对打开文件操作的过滤。

本实施例中，向所述过滤管理器注册的所述回调函数，为打开文件的预操作回调函数，能够在文件打开之前，对打开文件的I/O请求进行预先处理。

本实施例中，当所述过滤管理器开启对打开文件的I/O请求的过滤之后，监视到目标卷上有打开文件的I/O请求时，调用已经注册的所述回调函数，并将所述打开文件的I/O请求的请求包传送给所述回调函数；所述回调函数从所述请求包中获取要打开的文件路径，在预先建立的映射表中查找是否存在与所述要打开的文件路径相对应的目标路径，若存在，则将回调函数里的文件路径参数修改为目标路径，将回调函数的返回值修改为STATUS_REPARSE返回，意思是路径被重定向了，以使所述过滤管理器读取所述回调函数里的文件路径参数获取所述目标路径，并将所述目标路径返回给操作系统，使操作系统根据所述目标路径打开文件。

比如，在预先建立的映射表中保存有映射关系a-＞b，其中，a为要打开的文件路径，是虚拟文件所对应的路径，b为相对应的真实文件所对应的路径。当所述过滤管理器监视到目标卷上有打开文件的I/O请求时，调用已经注册的所述回调函数，并将所述打开文件的I/O请求的请求包传送给所述回调函数；所述回调函数从所述请求包中获取要打开的文件路径a，在预先建立的映射表中查找到存在与所述要打开的文件路径a相对应的映射关系a-＞b之后，将回调函数里的文件路径参数修改为b，将回调函数的返回值修改为STATUS_REPARSE返回，所述过滤管理器读取所述回调函数里的文件路径参数获取b，并将b返回给操作系统，使操作系统根据b打开文件。

本实施例中，a所对应的文件是虚拟的、不怕被改变的文件，无论是创建文件、删除文件、修改文件等行为都可以是虚拟的操作。若用户对a所对应的文件进行修改或删除等操作后，可根据所述映射关系a-＞b，利用b所对应的文件对a所对应的文件进行还原。

本实施例中，基于微软提供一种新型、稳定、易于扩展的微型文件系统过滤框架Minifilter中的过滤管理器组件来实现，不仅稳定，易于扩展；并且通过预先保存的映射表中的映射关系，能够高效地实现文件的虚拟化。

图2为本发明实现文件虚拟化的方法实施例二的流程图。如图2所示，本实施例的方法可以包括：

S201、建立映射表；

本实施例中，所述映射表中保存有虚拟文件所对应的路径和真实文件所对应的路径之间的映射关系。

S202、向过滤管理器进行注册，通过所述过滤管理器附加在目标卷的文件系统堆栈上；其中，所述过滤管理器为微型文件系统过滤框架的内部组件；

本实施例中，向过滤管理器进行注册，通过所述过滤管理器附加在目标卷的文件系统堆栈上的过程和上述方法实施例的S101类似，此处不再赘述。

S203、向所述过滤管理器注册预先构建的回调函数；

本实施例中，向所述过滤管理器注册预先构建的回调函数的过程和上述方法实施例的S201类似，此处不再赘述。

S204、对不同时间的真实文件进行备份；

本实施例中，可以对真实文件进行定期的备份，保存不同时间的真实文件，也可以对同一时间的真实文件进行备份。

S205、接收用户对所述映射表中映射关系的修改；其中，所述修改为将一虚拟文件所对应的路径，从一个时间的真实文件所对应的路径，修改为另一个时间的真实文件所对应的路径；

本实施例，在需要对文件进行还原时，通过将所述要打开的文件路径当前所对应的真实文件路径，修改为所述需要还原到特定时间的真实文件路径。比如，文件路径a对应还原前的映射关系是a-＞b1，若需要把文件路径a对应的文件还原到昨天的文件，而昨天的文件的路径是b2，就修改映射表，把还原前的映射关系a-＞b1，修改为还原后的映射关系a-＞b2。

S206、对所述映射表进行更新。

本实施例中，当对所述映射表进行更新之后，当再次有文件打开的I/O请求时，所述回调函数查找的映射表是最新的映射表，根据该最新的映射表能够将文件还原到特定时间的真实文件路径所对应的文件，比如根据所述最新的映射关系a-＞b2，将文件还原到昨天的文件。

本实施例中，基于微软提供的一种新型、稳定、易于扩展的微型文件系统过滤框架Minifilter中的过滤管理器组件来实现，不仅稳定，易于扩展；并且通过预先保存的映射表中的映射关系，能够高效地实现文件的虚拟化。

图3为本发明实现文件虚拟化的装置实施例一的结构示意图。如图3所示，本实施例的装置可以包括：第一注册模块11和第二注册模块12，其中，

第一注册模块11，用于向过滤管理器进行注册，通过所述过滤管理器附加在目标卷的文件系统堆栈上；其中，所述过滤管理器为微型文件系统过滤框架的内部组件；

第二注册模块12，用于向所述过滤管理器注册预先构建的回调函数模块；其中，所述回调函数，用于在所述过滤管理器监视到所述目标卷上有打开文件的操作时，响应所述过滤管理器的调用，获取要打开的文件所对应的文件路径；在预先建立的映射表中查找是否存在与所述文件路径相对应的目标路径，若存在，则将所述回调函数内部的文件路径参数修改为目标路径，并将所述回调函数内部的返回值修改为重定向状态值后返回给所述过滤管理器，以使所述过滤管理器从所述回调函数中读取所述目标路径，并将所述目标路径返回给操作系统，使操作系统根据所述目标路径打开文件；其中，所述要打开的文件为虚拟文件，所述目标路径所对应的文件为真实文件，所述映射表中保存有虚拟文件所对应的路径和真实文件所对应的路径之间的映射关系。

本实施例，基于微软提供的一种新型、稳定、易于扩展的微型文件系统过滤框架Minifilter中的过滤管理器组件来实现，不仅稳定，易于扩展；并且通过预先保存的映射表中的映射关系，能够高效地实现文件的虚拟化。

本实施例的装置，可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图4为本发明实现文件虚拟化的装置实施例二的结构示意图。如图4所示，本实施例的装置在图3所示装置结构的基础上，进一步地，所述第二注册模块12，用于调用所述过滤管理器的FltRegisterFilter函数，向所述过滤管理器注册预先构建的回调函数。

本实施例中，所述实现文件虚拟化的装置，还可进一步包括：通知模块13，用于调用所述过滤管理器的FltStartFiltering函数，通知所述过滤管理器开启对打开文件操作的过滤。

本实施例中，所述装置还可包括映射表建立模块14，用于建立所述映射表。

本实施例中，所述的实现文件虚拟化的装置，还可包括：备份模块15，用于对不同时间的真实文件进行备份。

本实施例中，所述的实现文件虚拟化的装置，还可包括：修改模块16和更新模块17；其中，修改模块16，用于接收用户对所述映射表中映射关系的修改；其中，所述修改为将一虚拟文件所对应的路径，从一个时间的真实文件所对应的路径，修改为另一个时间的真实文件所对应的路径；更新模块17，用于根据用户对所述映射表中映射关系的修改，对所述映射表进行更新。

本实施例的装置，可以用于执行图2所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种实现文件虚拟化的方法，其特征在于，包括：

向过滤管理器进行注册，通过所述过滤管理器附加在目标卷的文件系统堆栈上；其中，所述过滤管理器为微型文件系统过滤框架的内部组件；

向所述过滤管理器注册预先构建的回调函数；其中，

所述回调函数，用于在所述过滤管理器监视到所述目标卷上有打开文件的操作时，响应所述过滤管理器的调用，获取要打开的文件所对应的文件路径；在预先建立的映射表中查找是否存在与所述文件路径相对应的目标路径，若存在，则将所述回调函数内部的文件路径参数修改为目标路径，并将所述回调函数内部的返回值修改为重定向状态值后返回给所述过滤管理器，以使所述过滤管理器从所述回调函数中读取所述目标路径，并将所述目标路径返回给操作系统，使操作系统根据所述目标路径打开文件；其中，所述要打开的文件为虚拟文件，所述目标路径所对应的文件为真实文件，所述映射表中保存有虚拟文件所对应的路径和真实文件所对应的路径之间的映射关系。

2.根据权利要求1所述的实现文件虚拟化的方法，其特征在于，所述向所述过滤管理器注册预先构建的回调函数，包括：

调用所述过滤管理器的FltRegisterFilter函数，向所述过滤管理器注册预先构建的回调函数；

所述的实现文件虚拟化的方法，还包括：

调用所述过滤管理器的FltStartFiltering函数，通知所述过滤管理器开启对打开文件操作的过滤。

3.根据权利要求1所述的实现文件虚拟化的方法，其特征在于，在向过滤管理器进行注册，通过所述过滤管理器附加在目标卷的文件系统堆栈上之前，所述方法，包括：

建立所述映射表。

4.根据权利要求1所述的实现文件虚拟化的方法，其特征在于，还包括：

对不同时间的真实文件进行备份。

5.根据权利要求4所述的实现文件虚拟化的方法，其特征在于，还包括：

接收用户对所述映射表中映射关系的修改；其中，所述修改为将一虚拟文件所对应的路径，从一个时间的真实文件所对应的路径，修改为另一个时间的真实文件所对应的路径；

对所述映射表进行更新。

6.一种实现文件虚拟化的装置，其特征在于，包括：

第一注册模块，用于向过滤管理器进行注册，通过所述过滤管理器附加在目标卷的文件系统堆栈上；其中，所述过滤管理器为微型文件系统过滤框架的内部组件；

第二注册模块，用于向所述过滤管理器注册预先构建的回调函数模块；其中，

所述回调函数，用于在所述过滤管理器监视到所述目标卷上有打开文件的操作时，响应所述过滤管理器的调用，获取要打开的文件所对应的文件路径；在预先建立的映射表中查找是否存在与所述文件路径相对应的目标路径，若存在，则将所述回调函数内部的文件路径参数修改为目标路径，并将所述回调函数内部的返回值修改为重定向状态值后返回给所述过滤管理器，以使所述过滤管理器从所述回调函数中读取所述目标路径，并将所述目标路径返回给操作系统，使操作系统根据所述目标路径打开文件；其中，所述要打开的文件为虚拟文件，所述目标路径所对应的文件为真实文件，所述映射表中保存有虚拟文件所对应的路径和真实文件所对应的路径之间的映射关系。

7.根据权利要求6所述的实现文件虚拟化的装置，其特征在于，所述第二注册模块，用于调用所述过滤管理器的FltRegisterFilter函数，向所述过滤管理器注册预先构建的回调函数；

所述实现文件虚拟化的装置，还包括：

通知模块，用于调用所述过滤管理器的FltStartFiltering函数，通知所述过滤管理器开启对打开文件操作的过滤。

8.根据权利要求6所述的实现文件虚拟化的装置，其特征在于，还包括：

映射表建立模块，用于建立所述映射表。

9.根据权利要求6所述的实现文件虚拟化的装置，其特征在于，还包括：

备份模块，用于对不同时间的真实文件进行备份。

10.根据权利要求9所述的实现文件虚拟化的装置，其特征在于，还包括：

修改模块，用于接收用户对所述映射表中映射关系的修改；其中，所述修改为将一虚拟文件所对应的路径，从一个时间的真实文件所对应的路径，修改为另一个时间的真实文件所对应的路径；

更新模块，用于根据用户对所述映射表中映射关系的修改，对所述映射表进行更新。