"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 !"SuE)WM
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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。 SquuK1P=
-d*je{c|
一、发现了什么? <xh";seL
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。 HFW8x9Cc
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): v5 I}a7
P( 1Z
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v ;v m$F251
.................................. F/:Jp3@
i\C~]K~O!
6 type offset target =2/[n8pSsM
BASE 060a seg 2 offset 0000 .9!?vz]1
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS ~y>N JM>1
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES :xZ^Jq91
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) Rv|X\Wm
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) w0,rFWS
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) ~ekV*,R"
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) eVRjU
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) C%Fc%}[
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) PDhoCAh
!
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) I*0TI@Lo
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) kz^?!l)X0
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) 6XI$ o,{
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) B8NMo5a
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) [Mp8"
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) c}mWAZ=wF
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) 1Wb_>`;
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) 3>%:%bP
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) mH9_HK.C
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) A;7At!kK
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) tjbI*Pw7(
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) Bn5$TiTcl
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) J'@`+veE
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) a1gaB:w5n
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE ,XYtoZa
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) S\ ) ~9?
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) "U*6?]f
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) lH"4"r
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) #_'|
TT>p#
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) '<Jqp7$dL
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) 1(jDBP!8
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) *V?p&/>MT
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) %<@x(q
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) (}MN16!
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) T*rx5*:o
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) %Mr^~7nN
!@9G9<NK
35 relocations ,Kwtp)EX
=v7%IRP5
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) L]{1@~E:q
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 W5R /
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。 4(TR'_X(
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。 rfYFS96
a
G\
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 2)(ynrCe
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 Y *n[*N
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。 {vU;(eN
主要的三个模块,有如下的关系: T[eb<
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 !EB[Lutm
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 #9(L/)^
·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。 1hW"#>f7
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。 1Y{pf]5Wx
以GDI模块为例,运行结果如下: MT{ovDA].
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe yR[htD`
d'2q~
Exports: I3d!!L2ma
_
cm^Fi5
rd seg offset name v-!^a_3Ui
............ Og<nnq
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data !b8.XGo
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data Q[MWzsx
............ h9I vuv'
><H*T{
Pg
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。 U flS`
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。 .?)gn]#
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: 6 B*,Mu4A
6 type offset target mH/9J
Z^O_7I<5E
.......... wOF";0EN
(X~JTH:e/
PTR 0442 imp GDI.351 z65Q"A
UHFI4{Wz
.......... D
]G=sYt
U$7]*#@&
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。 BMYvxSsm
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。 kR65{h"gZT
:4/37R(~l8
三、动态汉化Windows原理 oP_}C[
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。 1)hO!%
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? tPaNhm[-q7
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。 =_Ip0FfK!
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。 ayrCLv
;%!]C0?
四、"陷阱"技术 k%%0"+y#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。 yhh\?qqy
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: .dKFQH iYJ
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; @ ('/NjTZ
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。 CJe~>4BT
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: IM=3n%6
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); m#`1.5%
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 f7?IXDQ>!
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): rObg:(z&\
*(lpStr+wOffset) =0xEA; _p;=]#+c&
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。 E~`l/ W
//源程序 relocate.c 8C8,Q\WV(~
q}cm"lO$
#include <WINDOWS.H> )<[)7`
#include <dos.h> 1fqJtP6
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); pYz\GSd
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); N;R I
A
typedef struct tagFUNC T7?cnK"
{ S,vh
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 a~&euT2
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 ZK5
wZU
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 #D-Ttla
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 "wnN
0 p
}FUNC; 'g:.&4x_w
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; 0bl 8J5Ar5
//Windows主函数 D.*o^{w|
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) GS+Z(,J>=
{ 74fE%;F
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 QE+HL8c^s
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 C9^C4
WORD wOffset; //函数偏移 _*fOn@Vwo
LPSTR lpStr; $LW8 vo7
LPLONG lpLong; 3gs!ojG
char lpNotice[96]; #83pitcc
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); q!AcMd\
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); (D2N_l(`<
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); .O6(QI*
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); %/w%A:y#&
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 HpIWH*
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); =fK6P6'B
lpStr=GlobalLock(hMemData); yR1v3D4E
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); `Ha<t. v(
//保存原函数要替换的头几个字节 c]68$;Z7
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); <lTLz$QE
Func.lOld=*lpLong; N2.Ym;^
*(lpStr+wOffset)=0xEA; xjh(;S'
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; >hO9b;F}
GlobalUnlock(hMemData); zI"1.^Trn
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); JKA%$l0
//将保留的内容改回来 J~|:Q.Rt`
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); S!h=HE
lpStr=GlobalLock(hMemData); K)W:@,*
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); ZKt`>KZ
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; !OV+=Rwdx
*lpLong=Func.lOld; :gTtWJ04]
GlobalUnlock(hMemData); `X%Qt~
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); Ynl Zyw!
return 1; S|r,RBeZ
} Ud)2Mq1#M
+%R{j|8#
//自己的替代函数 |p`}vRv
Uh
[Gc9
3PA7q
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* ZoR6f\2M
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) {
t@7r
{ =0mn6b9-=
BYTE NameDot[96]= Axw+zO
{ l7#2
e ORm
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, 65l9dM2
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, R5=M{
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, PO*0jO;%
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, `]F#j ]"
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, Y2}m/7aF
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, /YHnt-}v,
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, q9(Z9$a(\
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, v)JS4KS
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, !q 9PO
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 @T%8EiV
}; B-h@\y
B^Hhrz!
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; ny1Dg$ui2
HDC hMemDC; ]h'*L`
BYTE far *lpDot; @3`Pq2<
int i; gWfMUl
for ( i=0;i<3;i++ ) pkc*toW
{ lBLL45%BIN
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; y.gjs<y
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); `#?]g !
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); 'u3,+guz
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); g\pLQH
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); }pKKNZ`[
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); 28>/#I9/]
DeleteDC(hMemDC); IQQ>0^Q~
DeleteObject(hBitmap); ]v#T9QQN
} *iJ>@vew
return TRUE; Z@0IvI
} ZhFlR*EQ
(w` j?c1
//模块定义文件 relocate.def WmuYHE U
5=Il2
NAME RELOCATE 7`tJ/xtMy;
EXETYPE WINDOWS EzU3'x
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE [JKLlR
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE @PV3G
KJ
HEAPSIZE 1024 Mp06A.j[
EXPORTS ^e--4B9|
%[on.Q'1]2
五、结束语 iN1_T
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。