"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 P1r)n{;
<WHu</
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。 un)YK
3>~W_c9@
一、发现了什么? Y#/mE!&
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。 Rz #&v
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): ~yGD("X
#cnh
~O
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v XTibx;yd<
.................................. uPmK:9]3R
gPW% *|D,
6 type offset target [1LlzCAFBw
BASE 060a seg 2 offset 0000 pM|m*k
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS RjcU0$Hi
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES )V6Bzn}9
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) DV8b<)
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII )
vj_[LFE
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) s U|\? pJ
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) M_OvIU(E
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) }MCh$
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) D('
w<9.
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) Z8Jrt3l{2
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) )wt mc4'
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) R7nT,7k.
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) '4"9f]:
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) `X:o]t@
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) } xy>uT
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) FQ3{~05T
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) |[ )e5Xhd
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) b-`=^ny)K
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) sa7F-XM
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) 2`[iTBZ=^
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) c SV`?[a
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) 7 K5D,"D;1
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) Fx3CY W
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE e#5LBSP
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) _K4E6c_
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) 7xhBdi[ dQ
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) yMd<<:Ap
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) o#^(mGj_.
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) |+aUy^
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) -](NMRqfN
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) H,{WrWA
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) M3 TsalF
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) xk#q_!(j
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) w|k?2 ?&
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) &P0jRT3e#Y
v>[U*E
35 relocations X%Lhu6F
t)i{=8rq
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) $M0F~x
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 (\I9eBm
第二,这些重定位信息提示的函数,全都与文字显示输出和键盘、字符串有关。也就是说汉化Windows,必须修改这些函数。 pef)c,U$
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。 lB(E:{6OZ
@mJ#~@*(
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 B&M-em=
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 AW R
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。 !bq3c(d
主要的三个模块,有如下的关系: !lnRl8oV
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 +wHrS}I#g
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 -r'/PbV0
·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-v0=+~&
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。 'bb*$T0=
以GDI模块为例,运行结果如下: XaxM$
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe moOc
G3=9
+NT8dd
Exports: 4%GwCEnS
2LTMt?
rd seg offset name `q$a
p$?
............ YaT6vSz
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data <b,oF]+;z
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data =-m"y~{>3
............ &*JU
N}86
&Rp/y%9
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。 )ZQ>h{}D
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。 gic!yhsS_
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: (>R
6 type offset target h3`\L4b
wyi%!H
.......... E5+-N
i[#XYX'\
PTR 0442 imp GDI.351 |b+ZKRW
#GbfFoE
.......... }|j\QjH
"8#EA<lsS
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。 JnY.]:
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。 KB$SB25m
yP^C)
三、动态汉化Windows原理 Pe,:FIp,
我们知道,传统的汉化Windows的方法,是要直接修改Windows的显示、输入、打印等模块代码,或用DDK直接开发"中文设备"驱动模块。这样不仅工作量大,而且,系统的完备性很难保证,性能上也有很多限制(早期的长青窗口就是如此),所以只有从内核上修改Windows核心代码才是最彻底的办法。 O!U8"Yr$
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? `:Bm@eN
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。 t9\}!{<s
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。 tYk!Y/O}
GpZ}xY'|w,
四、"陷阱"技术 t8?$q})RL
讨论"陷阱"技术,还要回到前面的两个发现。发现之二,已能解释为修改的Windows函数,而发现之一却仍是一个迷。 ^D5+S`V
数据段存放的是变量及常量等内容,如果这里面包含有重定位信息,那么,必定要在变量说明中将函数指针赋给一个FARPROC类型的变量,于是,在变量说明中写下: tZL {;@
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; Oj,v88=
果然,在自己程序的数据段中也有了重定位信息。这样,当程序调入内存时,变量FarPro cFunc已是函数ExtTextOut的地址了。 Q&@e,7]V+
要直接修改代码段的内容,还遇到一个难题,就是代码段是不可改写的。这时,需要用到一个未公开的Windows函数AllocCStoDSAlias,取得与代码段有相同基址的可写数据段别名, 其函数声明为: f
=MP1q[
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); O,[9E
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 xCYK"v6\
Windows中函数地址是32位,高字节是其模块的内存句柄,低字节是函数在模块内的偏移。将得到的可写数据段别名句柄锁定,再将函数偏移处的5个字节保留下来,然后将其改为转向替代函数(用 EA Jmp): 4c'F.0^
*(lpStr+wOffset) =0xEA; sd,KB+)
四通利方(RichWin)、中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品,"陷阱"技术即动态修改Windows代码,一直是其对外宣称的过人技术。本文从Windows的模块调用机制与重定位概念着手,介绍了"陷阱"技术的实现,并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程序。 WcOnv'l,
//源程序 relocate.c +.2OZ3(
c.eUlr_{
#include <WINDOWS.H> Py~1xf/
#include <dos.h> 5kx-s6`!
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); b9Mp@I7Q-
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); r^v1_u,1I
typedef struct tagFUNC crbph.0
{ /=K(5Xd
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 X? l5}
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 /_D_W,#P
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 %nV6#pr
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 1$#1
}FUNC; AeR*79x
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; @j`gxM_-O
//Windows主函数 ?e#bq]
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) =3dR-3
{ *w`_(Xf
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 uefrE53
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 WXs?2S*
WORD wOffset; //函数偏移 R^?9V=Y<T
LPSTR lpStr; hCPyCq]
LPLONG lpLong; HPc~wX
char lpNotice[96]; yBl9 a-2A
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); )_a;xB`S(
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); HDYWDp
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); p~3 (nk<+
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); j_{f(.5
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 ,.z?=]'en
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); NA!?.zn
lpStr=GlobalLock(hMemData); ;-Ki`x.oJ
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); ~Z:)Y*
//保存原函数要替换的头几个字节 ufn%sA
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); 7ND4Booul
Func.lOld=*lpLong; "8iIOeY-\
*(lpStr+wOffset)=0xEA; P}=U
#AV4
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; '>k1h.i
GlobalUnlock(hMemData); yXT.]%)
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); T$"sw7<
//将保留的内容改回来 d<cqY<y VA
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); NilnS!BM
lpStr=GlobalLock(hMemData); \gFV6 H?`
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); 3jx /1VV
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; }1EtM/Ni{!
*lpLong=Func.lOld; :!/ (N
GlobalUnlock(hMemData); U8a5rF><
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); qs>&Xn
return 1; GDQQ4-|O
} ]YrgkC35
9T_fq56Oh6
//自己的替代函数 `4-N@h
RpwDOG
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* RqKkB8g
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) i<{:J -U|
{ fb[? sc
BYTE NameDot[96]= b#(X+I
{ AfpC >>=@
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, NXMZTZpB7
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, (tCBbPW6T?
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, zSagsH |W
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, 2 b80b50
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, %)w7t[A2D
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, :7?n)=Tx
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, H5(:1
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, Zg9VkL6Z6
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, CT/>x3o
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 >VppM `
}; +E']&v$
Z^c\M\`7
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; c-* *~tb(
HDC hMemDC; sD$K<nyz
BYTE far *lpDot; `LNKbTc[m
int i; b$sT`+4q
for ( i=0;i<3;i++ ) N , ,[V
{ 30YH}b#B
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; >avkiT2
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); X]_9g[V
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); Gi\Z"MiBZ
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); `SA1V),~
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); P2F8[o!<
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); >FS}{O2c
DeleteDC(hMemDC); Rh%A^j@
DeleteObject(hBitmap); BP@V:z
} 0jt@|3
return TRUE; uNca@xl'
} -^JPY)\R
A{Qo}F<*
//模块定义文件 relocate.def RG 9iTA'
OQVo4yl"
NAME RELOCATE IEe;ygL#
EXETYPE WINDOWS 'vV+Wu#[
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE 'Hsd7Dpi}
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE n5y0$S/D
HEAPSIZE 1024 '$[a-)4
EXPORTS n72kJ3u.
-EE}HUP)
五、结束语 -b)3+#f
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。