"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 46(Vq|
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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。 B.w ihJVDg
Eq$Q%'5*ua
一、发现了什么? ]D|sQPi]F
笔者多年来一直从事Windows下的软件开发工作,经历了Windows 2.0 、 3.0 、3.1 ,直至Windows 95、NT的成长过程,也遍历了长青窗口、长城窗口、DBWin、CStar、RichWin等多个Windows汉化产品。从现在看来,影响最大也最为成功的,当推四通利方的RichWin;此外,中文之星CStar与RichWin师出一门,其核心技术自然也差不多。其对外宣传采用独特的"陷阱" 技术即动态修改Windows代码,一直是笔者感兴趣的地方。 Y4*ezt:;Q
EXEHDR是Microsoft Visual C++开发工具中很有用的一个程序,它可以检查NE(New-Exe cutable)格式文件,用它来分析RichWin的WSENGINE.DLL或CStar的CHINESE.DLL,就会发现与众不同的两点(以CStar 1.20为例): ?DPNa
n{vp&
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v |lH~nU.*
.................................. q~*3Bk~
s+Qm/ h2
6 type offset target TAz#e
BASE 060a seg 2 offset 0000 !(\OT
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS g1U
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES S"?py=7
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) d{_tOj$
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) ' k~'aZ
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) uv*OiB"
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) gs;3NW
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) y[7*^9J
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) v~-z["=}!
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) 'Y23U7 n0B
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) \ZdV|23
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) kIS&! V
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) ',-4o-
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) $<^4G
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) 4>]^1J7Wz
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) /BC(O[P
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) mo%9UL,#W
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) KobNi#O+
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) uS :3Yo
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) :nki6Rkowt
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) q4_&C&7
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) _2{i}L
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) X$,#OR
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE 4xLU15C
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) c_b^t09
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) C[ <OF/
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) |6LC>'
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) k#k !AcC
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) n y6-_mA]
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) E"k\eZns&
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) @DK,ka(
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) Nt42v
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) cWIX!tc8
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) e"en
ma\_
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) 4)Y=)#=
L+Q"z*W
35 relocations Qg
rlu{C4l
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) yBO88rfh>
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 xy`aR< L
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。 ]dk44,EL
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。 mMO:m8W
K V^`
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 vW6Pf^yJ
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 +GMM&6<
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。 ==I:>+_^|
主要的三个模块,有如下的关系: 30]?Jz6m
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 UMUr"-l =
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 A" `62
·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。 0}$",M!p
这三个模块,实际上就是Windows的三个动态链接库。KERNEL有三种系统存在形式:Kern el.exe(实模式)、Krnl286.exe(标准模式)、Krnl386.exe(386增强模式);GDI模块是Gdi.ex e;USER模块是User.exe。虽然文件名都以EXE为扩展名,但它们实际都是动态链接库。同时,几乎所有的API函数都隐藏在这三个模块中。用EXEHDR对这三个模块分析,就可列出一大堆大家所熟悉的Windows API函数。 >L#&L?#
以GDI模块为例,运行结果如下: En3Q%
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe QFIdp R.
0[}"b(O{
Exports: R^P~iAO
sJtz{'
rd seg offset name Q/4g)( ~J
............ ~Bn#AkL
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data esmQ\QQ^1
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data f5zxy!dhKS
............ %*]3j^b Q+
{6'5K
U*RH
至此,读者已能从Windows纷繁复杂的系统中理出一些头续来。下面,再引入一个重要概念——重定位。 F>&Q5Kl R
一个Windows执行程序对调用API函数或对其它动态库的调用,在程序装入内存前,都是一些不能定位的动态链接;当程序调入内存时,这些远调用都需要重新定位,重新定位的依据就是重定位表。在Windows执行程序(包括动态库)的每个段后面,通常都跟有这样一个重定位表。重定位包含调用函数所在模块、函数序列号以及定位在模块中的位置。 >
taT;[Oa
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: j y{T=Nb
6 type offset target DIodQkF
"v4;m\g&:
.......... a^i`DrX
yd5r]6ej
PTR 0442 imp GDI.351 HH+NNSRO
#B:J7&@fn
.......... NZYtA7
wIuwq>
就表明,在本段的0442H偏移处,调用了GDI的第351号函数。如果在0442H处是0000:FFFF ,表示本段内仅此一处调用了GDI.351函数;否则,表明了本段内还有一处调用此函数,调用的位置就是0442H处所指向的内容,实际上重定位表只含有引用位置的链表的链头。那么,GDI. 351是一个什么函数呢?用EXEHDR对GDI.EXE作一分析,就可得出,在GDI的出口(Export)函数中,第351号是ExtTextOut。 =K{$?%"
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。 Q?n} ~(%&
j,eeQ KH
三、动态汉化Windows原理 Wcn3\v6_
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。
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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? gt6*x=RCrQ
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。 sIdo(`8$
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。 qrO]t\
`zRgP#
四、"陷阱"技术 -vwkvNn8
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。 T^S|u8f
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: EnA) Rz
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; 6%C:k,Cx{d
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。 neJNMdv@T
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: RfDIwkpp
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); vlIet$k
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 `rW{zQYM
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): au}rS0)+
*(lpStr+wOffset) =0xEA; e{U`^ao`F8
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。 4?g~GI3
//源程序 relocate.c |uV1S^!A
rAIX(2@cR_
#include <WINDOWS.H> FyJI@PZdI-
#include <dos.h> v<_}Br2I[
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); (\.[pj%-O
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); <<LmO-92
typedef struct tagFUNC >FFZ8=
{ jii2gtu'U
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 ,W5pe#n
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 :aLShxKA
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 : RnjcnR
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 >},O_qx
}FUNC; XJ?|\=]
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; c)#b*k,lw<
//Windows主函数 >#*]/t
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) Usk@{
{ Ud^+a H
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 ,!F'h:
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 X}0NeG^'O
WORD wOffset; //函数偏移 lg&"=VXx51
LPSTR lpStr; ,;;M69c[
x
LPLONG lpLong; V%dMaX>^i
char lpNotice[96]; HGfYL')Z
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); LTS3[=AB
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); !sEI|47{
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); bPC {4l
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); BRG1/f
d
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 `(H]aTLt ,
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); *y5d&4G2
lpStr=GlobalLock(hMemData); u3Z*hs)Z%
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); [WXtR
//保存原函数要替换的头几个字节 6S])IA&VJ
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); J*U,kyYF
Func.lOld=*lpLong; QB#f'X
*(lpStr+wOffset)=0xEA; >wej1#\3
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; <5@+:7Dv
GlobalUnlock(hMemData); jkQv cU
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); 5aL0N
//将保留的内容改回来 (-(,~E
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); =+T{!+|6P
lpStr=GlobalLock(hMemData); ?qAX *j
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); ppN96-]^0
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; 7SoxsT)
*lpLong=Func.lOld; }/x `w
GlobalUnlock(hMemData); L:%ek3SOz
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); RQy|W}d_
return 1; j,/OzVm9
} !\JG]2 \
1& YcCN\k
//自己的替代函数 fxI>FhU_
h\Op|#gIT
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* +I/7eIG?|
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) {[hV['Awv
{ $ n`<,;^l
BYTE NameDot[96]= yi"V'Us
{ qXt2m
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, "%D+_Yb'X
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, 9j49#wG0"B
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, _ p?lRU8
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, L,[0*h
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, [ k^6#TQcn
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, ]d9;YVAU
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, |n=m8X
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, {K*l,U
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, ~4=4Ks0
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 702&E(rx,
}; {b<p~3%+Hc
Sl:Qq!
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; n/pM[gI
HDC hMemDC; 0jrcXN~
BYTE far *lpDot; uWG'AmK_#E
int i; 8{6KWqG\
for ( i=0;i<3;i++ ) Rr^<Q:#"<|
{ O1JGv8Nr
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; FxKH?Rl
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); :V HJD
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); O#H `/z
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); s_.q/D@vu
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); -tF5$pb'
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); RB\>$D
DeleteDC(hMemDC); 8/-GrdyE
DeleteObject(hBitmap); @H@&B`K d
} Pgr>qcbql
return TRUE; W`eYd|+C
} )cUc}Avg}
bRLmJt98P
//模块定义文件 relocate.def [bJ"*^M)
e&8pTD3
NAME RELOCATE 6}L[7~1
EXETYPE WINDOWS :&2RV_$>=
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE "%A/bv\u
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE wI
#_r_
HEAPSIZE 1024 hNyYk(t^
EXPORTS d7It}7@9
*B)>5r
五、结束语 0"#tK4
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。