"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 Q/0oe())
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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。 1024L;
&+3RsIlW
一、发现了什么? |g'ceG-
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。 R_b4S%jhx
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): qkqtPbQ 7
*4%%^*g.I
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v jVh:Bw
.................................. _l2_) ~
^7yaMB!
6 type offset target X#HH7V>
BASE 060a seg 2 offset 0000 eAStpG"*
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS >!Xj%RW
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES iCCe8nK
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) *qu5o5Q
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) w|Ry)[
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM )
n(|rs
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) y06xl:iQwF
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) 3D^cPkX
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) hy>0'$mU
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) I;n<)
>
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) s6r(\L_Im
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) o1"N{Eu
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) %hlgLM
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) 9dm<(I}
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) n_:EWm$\
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) Xvoz4'Gme
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) V.6pfL
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) A3*(c3
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) Q*M(d\V s
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) &n#yxv4
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) oz]&=>$1I
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) tCm]1ZgRW
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) 9|[uie
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE C| 2|OTtQ
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) >#'?}@FWQN
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) qj `C6_?
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) $rTb'8
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) 2i;ox*SfpU
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) T\(k=0RM
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) =9W\;xE S
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) t72rCq QC
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) Iqn
(NOq^[
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) G
"!v)o
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) WUo\jm[yr
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) vU5}E\Ny
tbiM>qxB
35 relocations FvG?%IFM
Lq1?Y
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) ,hT.Ok={36
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 V0#Ocq,
第二,这些重定位信息提示的函数,全都与文字显示输出和键盘、字符串有关。也就是说汉化Windows,必须修改这些函数。 , ,ng]&%i
在这非常特殊的地方,隐藏着什么呢?毋庸置疑,这与众不同的两点,对打开"陷阱"技术之门而言,不是金钥匙,也是敲门砖。 LkP
:l
|$e'yx6j
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 A<"<DDy
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 PB7-`uz
Windows的运行分实模式、标准模式和增强模式三种,虽然这几种模式各不相同,但其核心模块的调用关系却是完全一致的。 B f]Bi~w<
主要的三个模块,有如下的关系: ?FjnG_Uz`D
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 EpyMc+.Ze'
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 yjMN>L'
·USER是Windows用户接口服务模块,它依赖于KERNEL、GDI模块及设备驱动程序等所有模块。 kd\Hj~*
这三个模块,实际上就是Windows的三个动态链接库。KERNEL有三种系统存在形式:Kern el.exe(实模式)、Krnl286.exe(标准模式)、Krnl386.exe(386增强模式);GDI模块是Gdi.ex e;USER模块是User.exe。虽然文件名都以EXE为扩展名,但它们实际都是动态链接库。同时,几乎所有的API函数都隐藏在这三个模块中。用EXEHDR对这三个模块分析,就可列出一大堆大家所熟悉的Windows API函数。 vp.?$(L^@/
以GDI模块为例,运行结果如下: ^G(Ee+PN@
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe )wCNLi>4
DcdEt=\)h
Exports: A_9J~3
FMI1[|:;
rd seg offset name .UNV &R0
............ >:> W=
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data ,Kl?-W@
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data kltW
............ 4oueLT(zc
R3l{.{3p2
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。 |:JT+a1
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。 S\<i`q
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: S#v3%)R
6 type offset target n=C"pH#
LybaE~=
.......... DyiJ4m}kh
i!e8-gVMP&
PTR 0442 imp GDI.351 c$71~|-[
{.jW"0U
.......... \#t)B
J2
:op_J!;
就表明,在本段的0442H偏移处,调用了GDI的第351号函数。如果在0442H处是0000:FFFF ,表示本段内仅此一处调用了GDI.351函数;否则,表明了本段内还有一处调用此函数,调用的位置就是0442H处所指向的内容,实际上重定位表只含有引用位置的链表的链头。那么,GDI. 351是一个什么函数呢?用EXEHDR对GDI.EXE作一分析,就可得出,在GDI的出口(Export)函数中,第351号是ExtTextOut。 I4?oBq
这样,我们在EXEHDR这一简单而非常有用的工具帮助下,已经在Windows的浩瀚海洋中畅游了一会,下面让我们继续深入下去。 3oMHy5
rf:H$\yw
三、动态汉化Windows原理 %kV7 <:y
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。 ->{-yh]jv
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? 4d4+%5GE
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。 7g(Z@
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。 qrw
BDWbWA
6
四、"陷阱"技术 oq+w2yR
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。 l[ $bn!_e
数据段存放的是变量及常量等内容,如果这里面包含有重定位信息,那么,必定要在变量说明中将函数指针赋给一个FARPROC类型的变量,于是,在变量说明中写下: &4S2fWx
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; 62qjU<Z
果然,在自己程序的数据段中也有了重定位信息。这样,当程序调入内存时,变量FarPro cFunc已是函数ExtTextOut的地址了。 {#k[-\|;
要直接修改代码段的内容,还遇到一个难题,就是代码段是不可改写的。这时,需要用到一个未公开的Windows函数AllocCStoDSAlias,取得与代码段有相同基址的可写数据段别名, 其函数声明为: aW&)3C2-x
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); UWvVYdy7
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 >VkBQM-%
Windows中函数地址是32位,高字节是其模块的内存句柄,低字节是函数在模块内的偏移。将得到的可写数据段别名句柄锁定,再将函数偏移处的5个字节保留下来,然后将其改为转向替代函数(用 EA Jmp): qz>R"pj0g
*(lpStr+wOffset) =0xEA; Q'jw=w!|g
四通利方(RichWin)、中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品,"陷阱"技术即动态修改Windows代码,一直是其对外宣称的过人技术。本文从Windows的模块调用机制与重定位概念着手,介绍了"陷阱"技术的实现,并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程序。 Rt+ -ud{O
//源程序 relocate.c zZ8 *a\
</`\3t
#include <WINDOWS.H> |50sGJE(
#include <dos.h> nwUz}em?O
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); #6<1
=I'j
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); @nY]S\if
typedef struct tagFUNC h7UNmwj
{ 6~x'~T
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 &btI#
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 nOL"6%q
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 Ct w <-'
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 zR^Gy"
}FUNC; LD}~]
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; ZhA_d#qH
//Windows主函数 tO3R&"{
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) Wjw,LwB
{ D![v{0 er
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 Qw}1q!89
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 *(?Wzanh
WORD wOffset; //函数偏移 yQD>7%x
LPSTR lpStr; *7jz(iX
LPLONG lpLong; 9_?xAJ
char lpNotice[96]; L>h8>JvQ
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); J{1H$[W~}
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); +1!iwmch>
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); c>B1cR
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); DVL-qt\;n
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 ,KW
Q
6
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); l?U=s7s0?
lpStr=GlobalLock(hMemData); T$xBH
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); qq| 5[I.?
//保存原函数要替换的头几个字节 ##7y|AwK
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); YB5"i9T2
Func.lOld=*lpLong; bP&QFc
*(lpStr+wOffset)=0xEA; ?FQ#I~'<
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; Rqh5FzB>
GlobalUnlock(hMemData); "+F'WCJ-(*
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); r!mRUw'u
//将保留的内容改回来 lir=0oq<
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); D(AH3`*|#
lpStr=GlobalLock(hMemData); >.iF,[.[F<
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); Wh)D_
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; <1D|TrP
*lpLong=Func.lOld; HeRi67
GlobalUnlock(hMemData); o$rjGa l
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); Y^eN}@]?&
return 1; {{?g%mQ6
} K3yQ0k
|
5X) 8Nwbc
//自己的替代函数 )>iOj50n3
D@O`"2
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* HZyA\FS
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) 2B
]q1>a!
{ f!9i6
BYTE NameDot[96]= jx: IK
{ Y2u\~.;oq
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, )U@9dV7u
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, 1)ue-(o5
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, vrnvv?HPrR
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, ;CYoc4e
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, IOy0WHl|
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, Nd~B$venh
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, 2Y
vr|] \8
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, RY , <*
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, 7' G;ijx
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 (Xd8'-G$m
}; (bsx|8[
Hn|W3U
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; Ipp_}tl_
HDC hMemDC; C8U3+ s
BYTE far *lpDot; 8<=^Rkz
int i; hbw(o
for ( i=0;i<3;i++ ) rq+_[!
{ <LHhs<M'
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; .ZTvOm'mB^
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); <!OBpAq
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); :Sq]|)
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); qE[S>/R"
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); hFrMOc&
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); FY1iY/\Cn
DeleteDC(hMemDC); B
`(jTL
DeleteObject(hBitmap); >Bt82ibN
} J<$@X JLS
return TRUE; V;M_Y$`Lh
} A;oHji#*
Q]ersA8 V>
//模块定义文件 relocate.def O0 'iq^g
Jj4HJ9
NAME RELOCATE d:=' Xs
EXETYPE WINDOWS >!963>D R
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE d$t"Vp
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE D6"=2XR4n
HEAPSIZE 1024 B*,6;lCjX
EXPORTS ?uWUs )9
M\ATT%b:
五、结束语 iT]t`7R
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。