"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 'V}4_3#q
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四通利方(RichWin)、中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品,"陷阱"技术即动态修改Windows代码,一直是其对外宣称的过人技术。本文从Windows的模块调用机制与重定位概念着手,介绍了"陷阱"技术的实现,并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程序。 ,pa=OF
#A^(1
一、发现了什么? J;Eg"8x]
笔者多年来一直从事Windows下的软件开发工作,经历了Windows 2.0 、 3.0 、3.1 ,直至Windows 95、NT的成长过程,也遍历了长青窗口、长城窗口、DBWin、CStar、RichWin等多个Windows汉化产品。从现在看来,影响最大也最为成功的,当推四通利方的RichWin;此外,中文之星CStar与RichWin师出一门,其核心技术自然也差不多。其对外宣传采用独特的"陷阱" 技术即动态修改Windows代码,一直是笔者感兴趣的地方。 g>-u9%aa
EXEHDR是Microsoft Visual C++开发工具中很有用的一个程序,它可以检查NE(New-Exe cutable)格式文件,用它来分析RichWin的WSENGINE.DLL或CStar的CHINESE.DLL,就会发现与众不同的两点(以CStar 1.20为例): Yn8aTg[J
!6eF8T
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v U9h@1:
.................................. Sxcp
[g;
pGsu#`t
6 type offset target y-o54e$4Cq
BASE 060a seg 2 offset 0000 k
Hh0&~(
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS ^Dys#^
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES 6<9gVh<=w
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) yGlOs]>n
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) e%KCcU
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) Kj*$'('
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) 5Pd^Sew
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) #LfoG?k1K
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) 3=IY0Q>/(
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) J;Veza
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) W4:#=.m
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) !p(N
DQm
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) Ky)*6QOw
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) iTJE:[W"y
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) vSGvv43G
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) S0tPnwco[~
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) `D0Hu!;
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) *w6(nG'M{
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) }RZN3U=
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) ;%PI
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) W_h!Puj_
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) VHx:3G
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) L*1yK*
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE >?GCH(eW%
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) L+NrU+:=C
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) Dh .<&ri
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) m]'P3^<{P
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) n!%'%%o2v
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) '<&rMn
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) p-B
|Gr|
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) h3P ^W(=&
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) SsQg8d
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) _rvO#h
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) e%JH q
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) }Bn`0;]
GqD_6cdh
35 relocations >+2gAO!
3zo:)N \K
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) !Q5NV4gd+
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 X&cm)o%5Fe
第二,这些重定位信息提示的函数,全都与文字显示输出和键盘、字符串有关。也就是说汉化Windows,必须修改这些函数。 4i(?5p>f
在这非常特殊的地方,隐藏着什么呢?毋庸置疑,这与众不同的两点,对打开"陷阱"技术之门而言,不是金钥匙,也是敲门砖。 #\gx.2W7
br4 %(w(d
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 T7j,%ay9
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 ?=%#lZ&?
Windows的运行分实模式、标准模式和增强模式三种,虽然这几种模式各不相同,但其核心模块的调用关系却是完全一致的。 CG[04y
主要的三个模块,有如下的关系: T&s}~S=m
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 _#TbOfu
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 `*--vSi
·USER是Windows用户接口服务模块,它依赖于KERNEL、GDI模块及设备驱动程序等所有模块。 I.u[9CI7HU
这三个模块,实际上就是Windows的三个动态链接库。KERNEL有三种系统存在形式:Kern el.exe(实模式)、Krnl286.exe(标准模式)、Krnl386.exe(386增强模式);GDI模块是Gdi.ex e;USER模块是User.exe。虽然文件名都以EXE为扩展名,但它们实际都是动态链接库。同时,几乎所有的API函数都隐藏在这三个模块中。用EXEHDR对这三个模块分析,就可列出一大堆大家所熟悉的Windows API函数。 Ep1p>s^
以GDI模块为例,运行结果如下: [PL]!\NJ
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe YH'j"|{
;BYv&(#u1q
Exports: o/mGd~
)jed@?
rd seg offset name 3Jw}MFFV
............ T:!Re*=JJ
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data (GbZt{.
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data ]?(_}""1
............ HHg[6aw
?7R&=B1g
至此,读者已能从Windows纷繁复杂的系统中理出一些头续来。下面,再引入一个重要概念——重定位。 |TCg`ZS`cZ
一个Windows执行程序对调用API函数或对其它动态库的调用,在程序装入内存前,都是一些不能定位的动态链接;当程序调入内存时,这些远调用都需要重新定位,重新定位的依据就是重定位表。在Windows执行程序(包括动态库)的每个段后面,通常都跟有这样一个重定位表。重定位包含调用函数所在模块、函数序列号以及定位在模块中的位置。 jT1^oXn@
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: jQ9i<-zc
6 type offset target e6uVUzP4
FlepM*
.......... )G@/E^ySM
70yM]C^
PTR 0442 imp GDI.351
peGh-
K)9+3(?
.......... R6-Z]Hu
L~e{Vv8UR
就表明,在本段的0442H偏移处,调用了GDI的第351号函数。如果在0442H处是0000:FFFF ,表示本段内仅此一处调用了GDI.351函数;否则,表明了本段内还有一处调用此函数,调用的位置就是0442H处所指向的内容,实际上重定位表只含有引用位置的链表的链头。那么,GDI. 351是一个什么函数呢?用EXEHDR对GDI.EXE作一分析,就可得出,在GDI的出口(Export)函数中,第351号是ExtTextOut。 jt6,id)&
这样,我们在EXEHDR这一简单而非常有用的工具帮助下,已经在Windows的浩瀚海洋中畅游了一会,下面让我们继续深入下去。 =Bb/Y`Q
TqTz
三、动态汉化Windows原理 n$y@a?al
我们知道,传统的汉化Windows的方法,是要直接修改Windows的显示、输入、打印等模块代码,或用DDK直接开发"中文设备"驱动模块。这样不仅工作量大,而且,系统的完备性很难保证,性能上也有很多限制(早期的长青窗口就是如此),所以只有从内核上修改Windows核心代码才是最彻底的办法。 ::8c pUc`f
从Windows的模块调用机制,我们可以看到,Windows实际上是由包括在KERNEL、GDI、US ER等几个模块中的众多函数支撑的。那么,修改其中涉及语言文字处理的函数,使之能适应中文需要,不就能达到汉化目的了吗? QW_W5|_
因而,我们可以得出这样的结论:在自己的模块中重新编写涉及文字显示、输入的多个函数,然后,将Windows中对这些函数的引用,改向到自己的这些模块中来。修改哪些函数才能完成汉化,这需要深入分析Windows的内部结构,但CHINESE.DLL已明确无误地告诉了我们,在其数据段的重定位表中列出的引用函数,正是CStar修改了的Windows函数!为了验证这一思路, 我们利用RichWin作一核实。 s.XLC43Rs
用EXEHDR分析GDI.EXE,得出ExtTextOut函数在GDI的第一代码段6139H偏移处(不同版本的Windows其所在代码段和偏移可能不一样)。然后,用HelpWalk(也是Microsoft Visual C+ +开发工具中的一个)检查GDI的Code1段,6139H处前5个字节是 B8 FF 05 45 55,经过运行Ri chWin 4.3 for Internet后,再查看同样的地方,已改为 EA 08 08 8F 3D。其实反汇编就知道,这5个字节就是 Jmp 3D8F:0808,而句柄为0x3D8F的模块,用HelpWalk能观察正是RichWin 的WSENGINE.DLL的第一代码段( 模块名为TEXTMAN)。而偏移0808H处 B8 B7 3D 45 55 8B E C 1E,正是一个函数起始的地方,这实际上就是RichWin所重改写的ExtTextOut函数。退出Ri chWin后,再用HelpWalk观察GDI的Code1代码段,一切又恢复正常!这与前面的分析结论完全吻合!那么,下一个关键点就是如何动态修改Windows的函数代码,也就是汉化Windows的核心——"陷阱"技术。 {=<m^
5b9
"wj-Qgz
四、"陷阱"技术 P%Tffsl
讨论"陷阱"技术,还要回到前面的两个发现。发现之二,已能解释为修改的Windows函数,而发现之一却仍是一个迷。 ~oE@y6Q
数据段存放的是变量及常量等内容,如果这里面包含有重定位信息,那么,必定要在变量说明中将函数指针赋给一个FARPROC类型的变量,于是,在变量说明中写下: V25u_R`{
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; p
_q]Rt
果然,在自己程序的数据段中也有了重定位信息。这样,当程序调入内存时,变量FarPro cFunc已是函数ExtTextOut的地址了。 [?nM)4d
要直接修改代码段的内容,还遇到一个难题,就是代码段是不可改写的。这时,需要用到一个未公开的Windows函数AllocCStoDSAlias,取得与代码段有相同基址的可写数据段别名, 其函数声明为: S)vNWBO
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); =SLCG.
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 hO0g3^
Windows中函数地址是32位,高字节是其模块的内存句柄,低字节是函数在模块内的偏移。将得到的可写数据段别名句柄锁定,再将函数偏移处的5个字节保留下来,然后将其改为转向替代函数(用 EA Jmp): ?$Ii_.
*(lpStr+wOffset) =0xEA; zM!2JC
四通利方(RichWin)、中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品,"陷阱"技术即动态修改Windows代码,一直是其对外宣称的过人技术。本文从Windows的模块调用机制与重定位概念着手,介绍了"陷阱"技术的实现,并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程序。 -VkPy<)
//源程序 relocate.c v `7` '
ioJr2wq6
#include <WINDOWS.H> Z^r?
MX/
#include <dos.h> T9&bY>f?
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); <}bF49z
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); d{:0R9
typedef struct tagFUNC a F%V
{ 7V-'><)gI
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 !7jVKI80
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 R/?ZbMn]!
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 d0D*S?#8,C
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 ":V,&o9n
}FUNC; J~k'b2(p3
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; _ 68{
{.
//Windows主函数 N=~aj7B%
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) 1 JB~G7
{ E 9v<VoNP`
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 fe!{vrS
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 ayh=@7*
WORD wOffset; //函数偏移 c@/K}
LPSTR lpStr; g<PglRr"
LPLONG lpLong; ]Ofs,U^
char lpNotice[96]; Pj{Y
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); 22FHD4
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); E>Lgf&R#W
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); mk]8}+^.
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); raCgctYVq
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 D%!GY1wdn
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); j-9Zzgr
lpStr=GlobalLock(hMemData); a/dq+
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); C5x*t Q|
//保存原函数要替换的头几个字节 aYws{Vii
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); @t4OpU<'*b
Func.lOld=*lpLong; C9L_`[9DO
*(lpStr+wOffset)=0xEA; %2^wyVkq:
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; ?OF9{$m3?
GlobalUnlock(hMemData); vx}W.6C}
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); *5d6Q
//将保留的内容改回来 W?X3 :1c9:
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); j-TRa,4bN
lpStr=GlobalLock(hMemData); 67T=ku
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); YG
J)_y
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; @"__2\ 0
*lpLong=Func.lOld; Am"e%|:
GlobalUnlock(hMemData); 2+cpNk$
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); a<CACWsN.T
return 1; Lf+"Gp
} <#~n5W{l
*^[j6
//自己的替代函数 V?&P).5)
g[$4a4X
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* qA5 Ug
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) ^/fasl$#
{ J/B`c(
BYTE NameDot[96]= jchq\q)_z
{ 66-G)+4
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, R(p3*t&n
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, W(\^6S)
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, Cxra(!&
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, "? ON0u9
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, 3{9d5p|\i
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, }va>jfy
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, yoG*c%3V?
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, <d~si^*\ch
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, ?tx."MZ
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 j9~lf
}; S pk8u4
xq<X:\O
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; cV:Ak~PKl
HDC hMemDC; 4Be\5Byr
BYTE far *lpDot; MIdViS.g
int i; D";@)\jN
for ( i=0;i<3;i++ ) ^]MLEr!S
{ 'wni.E&
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; h&2l0|8k
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); fi [4F
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); %jn)=;\
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); u7lO2C7
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); k8 z1AP
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); $rm/{i_7
DeleteDC(hMemDC); D|$Fw5!^k6
DeleteObject(hBitmap); KZ@'NnQ
} n}/4em?
return TRUE; VG|FjD
} @7K(_Wd
;@xlrj+
//模块定义文件 relocate.def '8=/v*j>?
W_lXY Z<
NAME RELOCATE N5. B"l
EXETYPE WINDOWS (9Q@I8}Iy
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE %"^8$A?>,k
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE ZQ{-6VCjl
HEAPSIZE 1024 {A'_5 X9
EXPORTS Z}S7%m
H{hzw&dZ<P
五、结束语 YO9;NA{sH
本文从原理上分析了称为"陷阱"技术的动态汉化Windows方法,介绍了将任一Windows函数调用改向到自己指定函数处的通用方法,这种方法可以拓展到其它应用中,如多语种显示、不同内码制式的切换显示等。