"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 jmok]-pC
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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。 s27IeF3
r~w.J+W
一、发现了什么? 39pG-otJ
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。 *7BfK(9T
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): k;WD[SV
4zug9kFK
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v my=f}%k=
.................................. RaZ>.5
D
2ZH+fV?.
6 type offset target ]S|FK>U[
BASE 060a seg 2 offset 0000 niVR!l
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS !xM5
A[f
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES KWTV!Wxb=K
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) 5=dL`
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) B@,9Cx564
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) p6VD*PT$&
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) Z 6jEj9?O
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) Mf}M/Fh
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) wBPo{
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) 8~sP{V%
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) )8Va%{j
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) 9
_d2u#
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) }x8!{Y#cF
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) 1+o]+Jz|
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) ,S)r%[ru^
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) E+td~&x
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) ,pNx(a
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) 9g9 2eKS
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) |(7}0]BP0
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) *O?c~UJhhV
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) _n&Nw7d2
M
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) rS8a/d~;0
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS )
B.z$0=b
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE ?RRO
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) n|`3d~9$&
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) n ]ikc|
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) XtF
m5\U
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) DwD$T%kF
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) b7Y g~Lw
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) 74s{b]jN'-
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) @hLkU4S
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) Cs $5Of(
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) {]vD@)k
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) \& JZ
>h
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) jDzQw>TX
(8 nv&|
35 relocations ]@q%dsz
1MelHW
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) v=`yfCX-qX
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 x2"iZzQlD
第二,这些重定位信息提示的函数,全都与文字显示输出和键盘、字符串有关。也就是说汉化Windows,必须修改这些函数。 8:cbr/F<
在这非常特殊的地方,隐藏着什么呢?毋庸置疑,这与众不同的两点,对打开"陷阱"技术之门而言,不是金钥匙,也是敲门砖。 yNu_>!Cp5
{.Tx70kn
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 \l+v,ELX=
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 Fu7:4+
Windows的运行分实模式、标准模式和增强模式三种,虽然这几种模式各不相同,但其核心模块的调用关系却是完全一致的。 V0ze7tSG[f
主要的三个模块,有如下的关系: :1v,QEb\
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 Iq$| ?MH
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 )U^=`* 7
·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。 M .#}
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。 3? {AGJ1
以GDI模块为例,运行结果如下: k.T=&0J_1
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe LZ*8YNp1'
-@TY8#O#-
Exports: 9tiZIm93]
g40Hj Y
rd seg offset name OATdmHW
............ Uj@th
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data ?u|??z%
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data 7 WJ\nK
............ j0=6B
N(/) e
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。 [m~J6WB
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。 O"m7r ds
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: wjarQog5Y
6 type offset target =u~nLL
Lx"GBEkt7
.......... q*!R4yE; C
'H1~Zhv
PTR 0442 imp GDI.351 `y8pwWo-o
_\!]MV
.......... \j8vf0c5b
]TV_p[L0B
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。 'C+cQLig@
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。 sEhvx+(
Mk!Fy]3
三、动态汉化Windows原理 hU)t5/h;K
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。 %Ymi,o>
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? HB07 n4 |
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。 =C %)(|
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。 bQ<qdGa
<'y<8gpM
四、"陷阱"技术 }\4yU=JPK
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。 24sMX7Q,i
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: 5Rqdo\vE
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; /Vlc8G
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。 "~KDm(D
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: PN*
.9;5Z
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); )ycI.[C
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 -H|
982=
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): .qBc;u
*(lpStr+wOffset) =0xEA; tr<~:&H4T
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。 wmVmGa
R
//源程序 relocate.c Pk?$\
U S^% $Z:
#include <WINDOWS.H> *yq65yZi5
#include <dos.h> {q>%Sr]9
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); 1\hLwG6Jj
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); 0Tj,TF
typedef struct tagFUNC o|$D|E
{ Q3@ zUjq_Q
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 -FeXG#{)
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 <z Gh}.6v
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 R >x d*A
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 Y;'<u\^M"
}FUNC; D
0Xl`0"'
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; p1N}2]e
//Windows主函数 IQqUFP$8g
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) F)3+IuY
{ lyn%r
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 TrI+F+;
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 R'BB-
WORD wOffset; //函数偏移 :e<jD_.X
LPSTR lpStr; MU<(O}
LPLONG lpLong; 6?Ncgj
&@
char lpNotice[96]; Om3Ayk}
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); InP E_
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); >?g@Nt8
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); j^G=9r[,
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); >%/x~UFc5
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 :!gNOR6Lh
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); CmEqo;Is
lpStr=GlobalLock(hMemData); 'g#%>
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); )~2\4t4|g
//保存原函数要替换的头几个字节 \JLGw1F
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); Bdo{zv&A
Func.lOld=*lpLong; y r (g/0
*(lpStr+wOffset)=0xEA; y
oW~
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; .?}M(mL
GlobalUnlock(hMemData); c*KE3:
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); ~IhAO}1
//将保留的内容改回来 9a`LrB
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); R hWQ:l]
lpStr=GlobalLock(hMemData); YRZ\nun
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); GDu^P+^
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; }[0nTd
*lpLong=Func.lOld; :saP
:&
GlobalUnlock(hMemData); ]b-2:M
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); )O'LE&kQ|
return 1; {f06Ki
} I0XJ&P%
:EX>Y<`]
//自己的替代函数 fWHvVyQ.
3W1Lh~Av
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* fCt|8,-H
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) NcA
`E_3
{ 91OxUVd
BYTE NameDot[96]= 2z>-H595az
{ %=**cvVy
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, zlMh^+rMX
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, .n:Q~GEL
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84,
rPH7
]]
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, i>M%)HN
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, aZ@pfWwa:
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, -K{R7
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, "vGh/sXW
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, 0 C4eer+D
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, 1>(EvY}Y\
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 R"ON5,E
}; G,C`+1$*
_CD~5EA:
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; WD5J2EePT
HDC hMemDC;
ETZf
BYTE far *lpDot; 7F<{ Qn
int i; G
;j1zs
for ( i=0;i<3;i++ ) U4XW
Kwq
{ EP:`l
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; ^h?fr`
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); @O"7@%nu
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); ^\}MG!l
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); |E+.y&0;
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); ZRMim6a4X
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); {4_s:+v0
DeleteDC(hMemDC); i6Z7O)V
DeleteObject(hBitmap); i'fw>-0
} w/@ZPBRo]
return TRUE; mTe3%( LD
} j!+jLm!l
-YNpHd/;,
//模块定义文件 relocate.def TV`1&ta
\$ 9C1@B@
NAME RELOCATE Yxq!7J
EXETYPE WINDOWS ]zx%"SUM
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE h@RpS8!Bi
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE YsmRY=3
HEAPSIZE 1024 fcq8aW/z_
EXPORTS bPVk5G*ruP
461g7R%r
五、结束语 8063LWV
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。