"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 :/B:FY=
"Nbos.a]5
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。 Q:mZ" i5
=yo{[&Jz
一、发现了什么? VBM/x|'
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。 J{d(1gSZ
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): UR}kB&t
l^P#kQA
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v c15r':.5
.................................. !#?8BwnaZ
O}QFq14<+
6 type offset target Rp0|zP,5
BASE 060a seg 2 offset 0000 +P|2m"UA
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS ~ FGe~
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES D}w<84qX
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) n12UBvc}%
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) a5a1'IVq
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) 7,*%[#-HE
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) >V(zJ
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) |Ab{H%
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) ibXe"X/_
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) Txo@U
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) c5("-xB
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) iX%[YQ |
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) [EgW/\35
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) g5y;?fqJ
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) UFe(4]^
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) [Eu];
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) >B_n/v3P(M
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) #|Oj]bd(=
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) nd:E9:
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) 4}i*cB`
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) H-(q#?:
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) P/MM
UmO
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) ~].ggcl`w
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE sK&,):"]R
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) X"j>=DEX
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) kh3<V'k]
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) nLj&Uf&
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) @u/H8\.l
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) yxwW j>c
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) o-z &7@3Hu
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) P?
(vW&B
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) k9mi5Oc
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) DL {R|3{N
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) \tx%WC
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) _ij$f<
EY=FDl V
35 relocations 7)^:8I(
K'aWCscM
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) gRAC d&)
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 ` H
XEZ|
第二,这些重定位信息提示的函数,全都与文字显示输出和键盘、字符串有关。也就是说汉化Windows,必须修改这些函数。 e3v5,.
在这非常特殊的地方,隐藏着什么呢?毋庸置疑,这与众不同的两点,对打开"陷阱"技术之门而言,不是金钥匙,也是敲门砖。 ZB[k{Y
ong""K4H
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 &cu!Hx
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 ,gMy@
Windows的运行分实模式、标准模式和增强模式三种,虽然这几种模式各不相同,但其核心模块的调用关系却是完全一致的。 (#|{%4g@>
主要的三个模块,有如下的关系: % ucjMa>t
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 M4KWN'
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 \G>ZkgU
·USER是Windows用户接口服务模块,它依赖于KERNEL、GDI模块及设备驱动程序等所有模块。 )DT|(^
这三个模块,实际上就是Windows的三个动态链接库。KERNEL有三种系统存在形式:Kern el.exe(实模式)、Krnl286.exe(标准模式)、Krnl386.exe(386增强模式);GDI模块是Gdi.ex e;USER模块是User.exe。虽然文件名都以EXE为扩展名,但它们实际都是动态链接库。同时,几乎所有的API函数都隐藏在这三个模块中。用EXEHDR对这三个模块分析,就可列出一大堆大家所熟悉的Windows API函数。 0/ !,Dn
以GDI模块为例,运行结果如下: LnFWA0y
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe J[@um:
W%o|0j\1GU
Exports: cSK&[>i)4
3~Qd)j"<
rd seg offset name f<<rTE6
............ KKEN'-3
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data >o~Z>lr
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data =P`~t<ajB
............ \:v$ZEDJ>
7NL%$Vf
至此,读者已能从Windows纷繁复杂的系统中理出一些头续来。下面,再引入一个重要概念——重定位。 d-B7["z,
一个Windows执行程序对调用API函数或对其它动态库的调用,在程序装入内存前,都是一些不能定位的动态链接;当程序调入内存时,这些远调用都需要重新定位,重新定位的依据就是重定位表。在Windows执行程序(包括动态库)的每个段后面,通常都跟有这样一个重定位表。重定位包含调用函数所在模块、函数序列号以及定位在模块中的位置。 <&<,l58[c
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: [ohBPQO
6 type offset target \.#p_U5In
" xR[mJ@U
.......... 1ibnx2^YB
<7XT\?%F
PTR 0442 imp GDI.351 ,*Z.
HjA_g0u
.......... (qBvoLkF9N
ys'T~Cs
就表明,在本段的0442H偏移处,调用了GDI的第351号函数。如果在0442H处是0000:FFFF ,表示本段内仅此一处调用了GDI.351函数;否则,表明了本段内还有一处调用此函数,调用的位置就是0442H处所指向的内容,实际上重定位表只含有引用位置的链表的链头。那么,GDI. 351是一个什么函数呢?用EXEHDR对GDI.EXE作一分析,就可得出,在GDI的出口(Export)函数中,第351号是ExtTextOut。 @I-Lv5
这样,我们在EXEHDR这一简单而非常有用的工具帮助下,已经在Windows的浩瀚海洋中畅游了一会,下面让我们继续深入下去。 v,OpTu:1
QA;!caNp
三、动态汉化Windows原理 Tycq1i^
我们知道,传统的汉化Windows的方法,是要直接修改Windows的显示、输入、打印等模块代码,或用DDK直接开发"中文设备"驱动模块。这样不仅工作量大,而且,系统的完备性很难保证,性能上也有很多限制(早期的长青窗口就是如此),所以只有从内核上修改Windows核心代码才是最彻底的办法。 &(blN.2
从Windows的模块调用机制,我们可以看到,Windows实际上是由包括在KERNEL、GDI、US ER等几个模块中的众多函数支撑的。那么,修改其中涉及语言文字处理的函数,使之能适应中文需要,不就能达到汉化目的了吗?
eZL MP
因而,我们可以得出这样的结论:在自己的模块中重新编写涉及文字显示、输入的多个函数,然后,将Windows中对这些函数的引用,改向到自己的这些模块中来。修改哪些函数才能完成汉化,这需要深入分析Windows的内部结构,但CHINESE.DLL已明确无误地告诉了我们,在其数据段的重定位表中列出的引用函数,正是CStar修改了的Windows函数!为了验证这一思路, 我们利用RichWin作一核实。 + G;LX'B
用EXEHDR分析GDI.EXE,得出ExtTextOut函数在GDI的第一代码段6139H偏移处(不同版本的Windows其所在代码段和偏移可能不一样)。然后,用HelpWalk(也是Microsoft Visual C+ +开发工具中的一个)检查GDI的Code1段,6139H处前5个字节是 B8 FF 05 45 55,经过运行Ri chWin 4.3 for Internet后,再查看同样的地方,已改为 EA 08 08 8F 3D。其实反汇编就知道,这5个字节就是 Jmp 3D8F:0808,而句柄为0x3D8F的模块,用HelpWalk能观察正是RichWin 的WSENGINE.DLL的第一代码段( 模块名为TEXTMAN)。而偏移0808H处 B8 B7 3D 45 55 8B E C 1E,正是一个函数起始的地方,这实际上就是RichWin所重改写的ExtTextOut函数。退出Ri chWin后,再用HelpWalk观察GDI的Code1代码段,一切又恢复正常!这与前面的分析结论完全吻合!那么,下一个关键点就是如何动态修改Windows的函数代码,也就是汉化Windows的核心——"陷阱"技术。 >&S0#>wmyG
~AZWds(,N
四、"陷阱"技术 z;Q<F
讨论"陷阱"技术,还要回到前面的两个发现。发现之二,已能解释为修改的Windows函数,而发现之一却仍是一个迷。 2i7e#
数据段存放的是变量及常量等内容,如果这里面包含有重定位信息,那么,必定要在变量说明中将函数指针赋给一个FARPROC类型的变量,于是,在变量说明中写下: 8)yI<`q6
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; 5$rSEVg9
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。 kKiA
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: @5VV|Wt=
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); "D][e'
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 EJ84rSp
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): ^2JpWY:|7
*(lpStr+wOffset) =0xEA; -$2kO`|p
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。 :I1_X
//源程序 relocate.c \or G63T:
x\\~SGd
#include <WINDOWS.H> $uj(G7_
#include <dos.h> a9U_ug58
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); )92r{%N
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); ]zfG~^.
typedef struct tagFUNC #VVr"*7$
{ Vj?DA5W`'
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 +&|S'7&{
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 xV\5<7qk5g
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 dy>!KO
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 a%vrt)Gx
}FUNC; Uf\nFB? ^
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; `ln1$
//Windows主函数 hk>;pU(
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) MJ{%4S{K,p
{ )C%N]9FvY
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 kA wNly
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 sOU_j:A80;
WORD wOffset; //函数偏移 [I;^^#'P
LPSTR lpStr; 5W? v'"
LPLONG lpLong; %~xGkk"I
char lpNotice[96]; ++-{]wB3=.
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); \e3`/D
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); je/!{(
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); ]3iH[,KU3
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); Jc6R{C
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 t.Nb?/
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); 2&!bfq![
lpStr=GlobalLock(hMemData); %?Y[Bk3p
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); PU<PhuMd
//保存原函数要替换的头几个字节 Z{6kWA3Kk
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); %
ps$qB'
Func.lOld=*lpLong; {a(&J6$VE
*(lpStr+wOffset)=0xEA; "&.S&=FlI
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; 9=X)ung9
GlobalUnlock(hMemData); LOy0hN-$b
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); =
u[#2!
//将保留的内容改回来 hr05L<?H
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);
*f%>YxF
lpStr=GlobalLock(hMemData); J%lgR
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); )\uO9PB[O
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; *hLQ
*lpLong=Func.lOld; {LHR!~d}5f
GlobalUnlock(hMemData); (~~w7L
s
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); RDqFL.-S
return 1; .
#lsic8]
} t"072a
\daZk /@
//自己的替代函数 1BHG'y
8T)&`dM6P~
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* T:]L/wCj
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) BQH}6ueZ
{ !TM*o+;
BYTE NameDot[96]= =3ioQZ^Vz
{ B~
S6R
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, %V9ZyQg%*
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, 'G\XXf%J
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, ^~`?>}MJ
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, ^O(=Vry
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, wr(*?p]R
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, =Z=o#46JY
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, a,
Q#Dk
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, BVsD(
@lX
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, fA/m1bYxg
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 'y]\-T
}; FTc.]laO
mrIh0B:`
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; 7\]E~/g
HDC hMemDC; zmj"fN{\
BYTE far *lpDot; t\P<X^d%
int i; *Xo]-cKL0
for ( i=0;i<3;i++ ) "tFxhKf
{ P 3MhU;
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; .MQ^(
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); b45|vX+j
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); =@,Q Dm]L
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); D:^$4}h
f
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); WrPUd{QM
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); sJwyj D$b
DeleteDC(hMemDC); /sM~Uq?
DeleteObject(hBitmap); AfeCK1mC @
} fXI:Y8T
return TRUE; DejA4XdW
} 0Wa}<]:^
G,Z^g|6
//模块定义文件 relocate.def !q"W{P
toN^0F?Qm
NAME RELOCATE H~ZV*[A`
EXETYPE WINDOWS X\EVTd)@
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE 2(5ebe[
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE qTZFPfyU
HEAPSIZE 1024 n
-(
EXPORTS Hbv6_H
qW:HNEiir
五、结束语 kmzH'wktt
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。