"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 2>"{El|PbN
87[o^) 8
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。 w'}s'gGE
TJNE2
一、发现了什么? "|i1 AR:I
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。 5S? "<+J'
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): UP-2{zb |?
yHM29fEZk
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v x/1FQ>n:9
.................................. zpT{!V
`T[yyOL/
6 type offset target [vtDtwL
BASE 060a seg 2 offset 0000 5M\0t\uEn
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS Mxz
X@GBX
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES 4oF,;o+v\4
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) 36'J9h\
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) rKPsv*w
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) }c/#WA|b
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) lJa-O
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) _`Kh8G
{e
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) 'NWvQR<X
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) BfCib]V9C
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) =SJ[)|
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) h1>.w
pr
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) ,=!s;+lu{
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) ZHen:
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) f~d=1
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) _BG`!3U+
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) )FB<gCh7X
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) y~_x
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) >ptI!\i}
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) Q
m9b:U~
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) xG~-.
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) $_
$%L0)5
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) #euOq
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE j5Yli6r?3-
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) M-Nn \h$,
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) >VjtKSN
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) f].z.
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) z=k*D^X
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) ZbH6$2r
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) >&<D.lx
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) ,_,7cor
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) z"5e3w
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) \i~5H]?d
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) tSDp>0yZ3
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) E3Z>R=s
"6$+B/5
35 relocations g 'L$m|
^(xVjsHp#
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) yyR@kOGga
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 Zf u" 8fX
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。 VyU!r*
o
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。 r~;.8qs
/C<} :R
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 QqY42hR
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 :?%_JM5U
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。 h^9Ne/s~
主要的三个模块,有如下的关系: (K"t</]
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 Q6Zh%\+h(
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 qmnCa&C9
·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。 RDG,f/L2
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。 I@a7!ugU65
以GDI模块为例,运行结果如下: XeBSHvO_
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe ;LT#/t)}<
Q~*3Z4)j
Exports: U|h@Pw z
WY~}sE
rd seg offset name yC=vTzzp
............ \b88=^
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data 8&f"")m
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data $0iN43WSQ
............ Y@%6*uTLa
gk6j5 $Y"<
至此,读者已能从Windows纷繁复杂的系统中理出一些头续来。下面,再引入一个重要概念——重定位。 nuv$B >
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。 28+Sz>SP
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: Z@i MG
6 type offset target %@M/)"k
fs]Zw mA^
.......... c9E9Rx
T{K+1SPy4
PTR 0442 imp GDI.351
aEZn6k1
+FVcrL@
.......... l:+pO{7L
<Q-ufF85)
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。 Mz{ Rh+gS
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。 :S7yM8b`
tbv6-)Hs
三、动态汉化Windows原理 /C8(cVNZ
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。 W%Zyt:H`
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? Zk;;~ESOU
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。 kk5i{.?[
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。 XKU=VOY
lR^dT4
四、"陷阱"技术 k0D&F;a%
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。 !xqG-rd
'
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: kAk,:a;P
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; GrQAho
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。 NtOR/*
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: Mw5!9@Fc7
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); E[Io8|QA
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 C1rCKKh
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):
3x9C]
*(lpStr+wOffset) =0xEA; r@<;
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。 6nSk,yE'hE
//源程序 relocate.c w)8@Tu:Q
$kz5)vj "
#include <WINDOWS.H> ~O
6~',KD
#include <dos.h> o-'i)pp
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); $ .Z2Rdlv(
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); {:FITF3o
typedef struct tagFUNC fAUsJ[
{ 7<:w-
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 (1}Ndo^;w
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 ?h3Ow`1G
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 m<f{7]fi5
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 d<b,LD^
}FUNC; hA\8&pI;
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; yRi/YR#
//Windows主函数 Q#r 0DWo\
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) /eMZTh*1P
{ qiF~I0_0
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 %Z5k8
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 ?RzT0HRd
WORD wOffset; //函数偏移 nG*6ic
LPSTR lpStr; ~D=@4(f8|
LPLONG lpLong; YXg
uw7%\
char lpNotice[96]; yaR;
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); V=*J9~K
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); -5 W0 K}
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); kL|Y-(FPo%
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); qRGb3l
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 C[&&.w8Pm
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); v_@_J!s
lpStr=GlobalLock(hMemData); 6uXYZ.A
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); :d2u? +F
//保存原函数要替换的头几个字节 t(rU6miN
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); G-^ccdT
Func.lOld=*lpLong; pz
IMj_
*(lpStr+wOffset)=0xEA; yl 8v&e{
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; 4F4u1r+
GlobalUnlock(hMemData); Y#Vy:x[
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); G\p;
bUF
//将保留的内容改回来 Mqtp}<*@-
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); Wkk Nyg,
lpStr=GlobalLock(hMemData); 1;gSf.naG
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); 2!otVz!Mh
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; ">QY'r
*lpLong=Func.lOld; bgK(l d`
GlobalUnlock(hMemData); rpT<cCem1
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); N]<gHGj}
return 1; XfrnM^oty
} _dBU6U:V
h*9o_
//自己的替代函数 .>'Z9.Xnk
dJ^`9W
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* G0Eq}MyF
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) Yc V~S#b
{ h^*{chm]
BYTE NameDot[96]= <"+C<[n.
{ RM+E
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, fx-*')
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, oCYD@S>h
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, /nP=E
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, 6;pREM+
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, MX0B$yc$
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, T!a[@,)_
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, RGLA}|
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, `x VA]GR4c
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, Wd5t,8*8
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 y#DQOY+@^#
}; dZgfls
NLGr=*dq
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; x+e
_pb
HDC hMemDC; yMkd|1
BYTE far *lpDot; `7_LJ
\>I
int i; ,AM-cwwT:u
for ( i=0;i<3;i++ ) eFI4(Y
{ P.B'Gh#^
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; ]c2| m}I{:
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); OJ 5 !+#>
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); y21uvp'
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); 2AW{qwk7
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); kwR@oVR^
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); vNSf:5H$
DeleteDC(hMemDC); z0[ZO1Fo(
DeleteObject(hBitmap); >2
qP
} RWo B7{G
return TRUE; !S-U8KI|
} [ d7]&i}*|
<pUou
//模块定义文件 relocate.def <;e#"(7
|u;PU`^-z
NAME RELOCATE %Ab_PAw
EXETYPE WINDOWS se HbwO3 b
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE PWu2;JF
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE ZG<!^tj
HEAPSIZE 1024 p d3&AsU
EXPORTS "J{zfWr
a4RFn\4?
五、结束语 b1]_e'jj
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。