"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 <
e3] pM
Q.9,W=<6
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。 BHp>(7,
] K&ca
一、发现了什么? H.M:
cD:
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。 xY)eU;*
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): !.%*Tp#k#
K"[jrvZ=
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v =W2.Nc
.................................. )0I-N)
+|;Ri68
6 type offset target G8]{pbX
BASE 060a seg 2 offset 0000 !^Ay!
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS t ^>07#z
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES u gRyUny
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) Q~"Lyy8
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) /Q W^v;^
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) SeZ+&d
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) Ho}*Bn~ic
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) /T
qbl^[
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) 7h(
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) )+v5H
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) %@(+`CCA
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) f4\F:YT
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) dH0>lV
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) Jv
5l
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) aPe*@py3T
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) f-^*p
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) Uf_mwEE
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) 7#"y mE
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) Z}zka<y6K6
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) D]d! lMK/
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) B^M
L}$
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) R4)l4rnO
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) wqm{f~nj=
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE vR#MUKfh
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) CBdr1
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) K~]Xx~F
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) orWF>o=1
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) 5Th\wTh04
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) \3(s&K\Y6\
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) V@LBy1z
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) 08@4u
L
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) -A}$5/
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) O>f*D+A-
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) rv)Eg53Q
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) \{rhHb\|h
r#j3O}(n
35 relocations
cMtUb
QHXpX9
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) oT:wGBW
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 SANbg&$
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。 MS2/<LD3d
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。 wBI:}N@.
IN;!s#cl:
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 UC`sq-n
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 ?3LV$S)U
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。 uFuH/(}K[
主要的三个模块,有如下的关系: "AqLR
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 \p\p~FVS
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 +|oLS_
·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。 e?XGv0^qu
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。 &9Z@P[f
以GDI模块为例,运行结果如下: +yr~UP_
}
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe D}{]5R
bA6^RIf?
Exports: x`p908S^
a{;+_J3S
rd seg offset name !}`[s2ji
............ V LeYO5'L
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data }!*|VdL0
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data nRHlHu
............ &f A1kG%
lZ"C~B}9:I
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。 '&|%^9O/"
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。 &B+_#V=X@
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: *c.w:DkfB
6 type offset target :hB6-CZkqN
A[Ce3m
.......... .ezko\nU
b
V_<5PHP
PTR 0442 imp GDI.351 rCGKE`H
Q[!?SSX%
.......... otdv;xI9
ykx13|iR
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。 }
?+0s=Z
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。 I_Gm2Dd
q|lP?-j
三、动态汉化Windows原理 dn%'bt
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。 RXWdqaENx
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? KI\
9)
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。 'L1yFv
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。 Zic:d-Q47
{poTA+i
四、"陷阱"技术 m,4'@jg0
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。 uW(Ngcpr
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: C3<_0eI
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; w(Mi?
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。 6!U~dt#a
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: E_z,%aD[
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); ! OVi\v
'm
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 4/x.qoj
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): !*wd
d8
*(lpStr+wOffset) =0xEA; m KKa0"
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。 Y}\3PaUa
//源程序 relocate.c UBuG12U4Y
*MWI`=c
#include <WINDOWS.H> {Z$]Rj
#include <dos.h> Tz(Dhb,
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); lP(<4mdP
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); M;z )c|Z
typedef struct tagFUNC .D=#HEshk
{ b3=XWzK5
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 {!4ZRNy(k
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 t/]za4w/
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 Hw#yw g
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 Yk7^?W
}FUNC; ~4 S6c=:
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; } f!wQxb
//Windows主函数 7,{!a56zX
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) \3t)7.:4
{ AUU(fy#<
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 ^'vWv C
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 ;UQ&yj%x
WORD wOffset; //函数偏移 {mHxlG)
LPSTR lpStr; T !pHT'J
LPLONG lpLong; 9\r5&#<(I
char lpNotice[96]; *;
6LX
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); =*WfS^O
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); fb!>@@9Z
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); taSYR$VJ
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); aTLr%D:Ka
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 yAJrdY"
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); %)r1?H} #%
lpStr=GlobalLock(hMemData); f*[Uq0?
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); J
B
!Q
//保存原函数要替换的头几个字节 DC$x}1
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); (jh0cy}|]
Func.lOld=*lpLong; K+U0YMRmz
*(lpStr+wOffset)=0xEA; cn
;2&
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; ns[h_g!j;
GlobalUnlock(hMemData); *^%ohCUi
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); %G] W Oq=q
//将保留的内容改回来 `]2y=f<{X
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); <
$rXQ
lpStr=GlobalLock(hMemData); J\ ?
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); ][T>052v
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; q[.,i{2R}
*lpLong=Func.lOld; =co6.Il
GlobalUnlock(hMemData); p#dYNed]'
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); ^ s/f.#'
return 1; e0o)Jo.P
} O FlY"OS[
&Mh]s\
//自己的替代函数 e({-.ra
_4t
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* 3{-
8n/4
k
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) 9\R+g5
{ DB+.<
BYTE NameDot[96]= yu'@gg(
{ O/f+B}W
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, ?CuwA-j
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, OxVe}Fym
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, 2MKB(;k
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, 9C1\?)"D^e
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, ]*AQT7PH
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, !2g*=oY
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, Y{dj~}mM+
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, #Ic-?2Gn4<
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, ~w$ ^`e!]
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 TC._kAm
}; ;[j)g,7{
]A:G>K
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; AhSN'gWpbF
HDC hMemDC; &;%LTF@I,
BYTE far *lpDot; E"Y[k8-:2/
int i; =&?BPhJE
for ( i=0;i<3;i++ ) zO)3MC7l*
{ )L7h:%h#
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; bX&=*L+h6
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); jL#`CD
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); Bjsg!^X7
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); yUFT9bD
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); ,S=ur%
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); Md1ePp]
DeleteDC(hMemDC); oei2$uu
DeleteObject(hBitmap); #;>v,Jo
} 8Nf%<nUv
return TRUE; /:aY)0F0<&
} YZ^;xV
ft4(^|~
//模块定义文件 relocate.def 32,Y3!%
;[[oZ
NAME RELOCATE sxU
0Fg
EXETYPE WINDOWS XXPpj< c
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE QpMi+q
Y
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE 5*Y(%I<
HEAPSIZE 1024 ,CQg6-[
EXPORTS #?RT$L>n
i~EFRI@
五、结束语 MJI`1*(
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。