"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 9t
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UDJ{iZ
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。 o%!8t_1mR
:# 1d;jx
一、发现了什么? Jj<UtD+
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。 Kt(Z&@
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): ?s4-2g
8"d0Su4r
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v C~16Jj:v
.................................. ]Iku(<*Ya
9#:b+Amzz
6 type offset target !xU1[,9
BASE 060a seg 2 offset 0000 ]et4B+=i
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS N;<.::x
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES d?j_L`?+
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) ~0mO<0~
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) )c'5M]V
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) Ca: jN0
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) Tgpf0(
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) *Q?ZJS~
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) V3<baxdE
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) y*Egt `W
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) ogcEv>0
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) !"*!du28jo
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) 54TW8y `h
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) ]K]$FX<f
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) &WSxg&YG)\
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) '#~$Od4&=
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) ?\GILB,
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) 8PQn=k9
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) jv:!vi:
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) zp"Lp>i
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) )!h(o R
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) 7j9:s>D
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) Yx- 2ux
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE gW{<:6}!*
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) 'cs!(z-{x
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) KO`ftz3 +
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) ^4Nk13
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) G_GPnKdd
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) JArSJ:}
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) Dg^n`[WO
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) s>=DfE-;"
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) KeU|E<|!
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) ,o$F~KPu
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) e rz9CX
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) 8p4J7 -
<a)B5B>
35 relocations `[hc{ynO|
X^!n'$^u
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) {1RI!#[\
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 r(ej=aR
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。 )E--E+j
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,mOV8y"W[
Fai_v{&?
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 72hN%l
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 d|GQZAEJEt
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。 p.{M s n
主要的三个模块,有如下的关系: V3%"z
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 h28")c.pH=
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 gyqM&5b
·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。 "7v/-
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。 /.Yf&2X\
以GDI模块为例,运行结果如下: hlY]s
&0
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe en"]u,!
6#Ag^A
Exports: !N\<QRb\q
_zAHN0d
rd seg offset name R+'$V$g\X
............ K?;_T$^K
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data T&M*sydA
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data $XBn:0U
............ tUS)1*{_
]V|rOt xb
至此,读者已能从Windows纷繁复杂的系统中理出一些头续来。下面,再引入一个重要概念——重定位。 m5!~PG:_
一个Windows执行程序对调用API函数或对其它动态库的调用,在程序装入内存前,都是一些不能定位的动态链接;当程序调入内存时,这些远调用都需要重新定位,重新定位的依据就是重定位表。在Windows执行程序(包括动态库)的每个段后面,通常都跟有这样一个重定位表。重定位包含调用函数所在模块、函数序列号以及定位在模块中的位置。 ^/nj2"
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: ^*CvKCS
6 type offset target DuESLMhz
iFJ2dFA
.......... pkW }\r
3V)ef$Y0
PTR 0442 imp GDI.351 \Wdl1 =`
iD*%' #u
.......... l;*/F`>c
PI
KQ}aq=
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,*3a`/2M^
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。 "Di27Rq
!Tc
jJ2T
三、动态汉化Windows原理 ~d0:>8zQR
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。 OT1
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? @ |bN[X L
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。 4(
Q_J4}P
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。 IM.sW'E
nkI+"$Rz0
四、"陷阱"技术 _n6ge*,E
讨论"陷阱"技术,还要回到前面的两个发现。发现之二,已能解释为修改的Windows函数,而发现之一却仍是一个迷。 8Ld`$_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:
HaJs)j
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; 9Fo00"q
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。 xC3h m
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: ChvSUaCS
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); Ban@$uf
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 yyp0GV.x
Windows中函数地址是32位,高字节是其模块的内存句柄,低字节是函数在模块内的偏移。将得到的可写数据段别名句柄锁定,再将函数偏移处的5个字节保留下来,然后将其改为转向替代函数(用 EA Jmp): ?vmu,y
*(lpStr+wOffset) =0xEA; SM57bN
四通利方(RichWin)、中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品,"陷阱"技术即动态修改Windows代码,一直是其对外宣称的过人技术。本文从Windows的模块调用机制与重定位概念着手,介绍了"陷阱"技术的实现,并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程序。 }ufzlHD
//源程序 relocate.c W<f-
N>R\,n|I
#include <WINDOWS.H> 3.i$lp`t
#include <dos.h> #?x!:i$-
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt);
fQW1&lFT
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); se|>P=/
typedef struct tagFUNC
Nk.m$
{ $|kq{@<
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 ^Rr!YnEN
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 ?c G~M|@
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 zKh^BwhO|X
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 i-.]onR
}FUNC; qPI\Y3ZU
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; s9[?{}gd
//Windows主函数 |j 9d.M
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) <z'Pj7c[
{ sj9j47y
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 6?;U[eV
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 Lud[.>i
WORD wOffset; //函数偏移 f ZEyXb
LPSTR lpStr; A-n@:` n~
LPLONG lpLong; 7+N0$0w%r
char lpNotice[96]; lu_kir~
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); 2 m"2>gX
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); ;mT|0&o>#
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset);
kM:Z(Z7$
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); .uh>S!X, ]
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 ]%%I=r
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); Z\YCjs%
lpStr=GlobalLock(hMemData); 7 XNZEi9o
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); Ow#a|@
//保存原函数要替换的头几个字节 ~FP4JM,y6
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); Kw%to9eh)
Func.lOld=*lpLong; u%t/W0xi
*(lpStr+wOffset)=0xEA; .O yzM
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; ZVelKI8>
GlobalUnlock(hMemData); ABx< Ep6
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); ojc m%yd
//将保留的内容改回来 n-"(lWcp
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); >PYLk{q
lpStr=GlobalLock(hMemData); ?|i
C-7{8L
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); qjBF]3%t%
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; ?l> <?i
*lpLong=Func.lOld; Vn=K5nm
GlobalUnlock(hMemData); V=i/cI\
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); w"Q/ 6#!K
return 1; B*OEG*t
} >z'T"R/
yG'
5:
//自己的替代函数 <`Xt?K
^P!(*k#T
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* +6~y1s/B[
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) ;s$,}O.
{ s![Di
BYTE NameDot[96]= (DIMt-wz
{ nF5\iV
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, HZawB25{
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, +=Y[RCXT
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, r"_U-w
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, ^ g'P
H{68
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, 5i0vli/L
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, ]/#3 P
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, YHp]O+c
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, XLgp.w;
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, N,3 )`Vm
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 (v,g=BS,
}; ;hgRMkmz4<
c]/X
>8;
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; p!o?2Lbiw
HDC hMemDC; ,I2x&Ys&.
BYTE far *lpDot; "d; T1
int i; 9Ai3p
for ( i=0;i<3;i++ ) {3* Ne /
{ r`\6+ Ntb.
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; <WiyM[ep
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); D7lRZb
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); TWeup6k
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); ,k9xI<i
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); O>@ChQF
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY);
O`^dy7>{U
DeleteDC(hMemDC); y$K[ArqX
DeleteObject(hBitmap); oHPh2b0
} Im!fZ g
return TRUE; D[
v2#2
} }~#Tsv
o)L)|
//模块定义文件 relocate.def uPVO!`N3
HkQ rij6
NAME RELOCATE z.T>=C
EXETYPE WINDOWS >^~W'etX|
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE 9 gc0Ri[4m
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE )i^S:2
HEAPSIZE 1024 5F78)qu6N
EXPORTS D & Bdl5g
wBlo2WY
五、结束语 ;S?ei>Q
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。