"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 Wk7L:uK
0S%tsXt+
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。 u,:CJ[3
=DGn,i9
一、发现了什么? mx:J>SPA8
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。 UwZu:[T6H
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): |if~i;VKL
/A%om|+Gq
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v <j{0!J@:
.................................. +Gk!
t]dy
X!HDj<
6 type offset target sM#!Xl;
BASE 060a seg 2 offset 0000 hN Z4v/
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS ;Fx')
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES oNiToFbQu
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) dCa}ITg
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) s"pR+)jf1D
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) Oqd"0Qt-
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) -iY9GN89c
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) ERUs0na]
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) muL>g_H
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) !w @1!Xpn1
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) 9`)w@-~~
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER )
_8,vk-,'
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) om XBnzT
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) 5%2ef{T[
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) %KbBH:z05
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) )?!vJb"
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) *37LN
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) 2$o2.$i81
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) k7:GS,7
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) 3~cS}N T
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) t}5'(9
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) Bpk@ {E9
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) 2neF<H?^o
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE mXxZM;P[
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) Sf+(1_^`t
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) ZcUh[5:|
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) Y{%4F%Oy
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) 8+*g4=ws
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) _7-"VoX
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) ;J,,f1Vw
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) &4mfzpK
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) 9f@#SB_H
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) ,Hik (22
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) ()+jrrK
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) NYSj^k;^(z
H B::0l<
35 relocations *Gk<"pEeS
_ 4~ng#M*
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) UPfFT^=y
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 k7z(Gbzu
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。 \j,v/C@c-
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。 gt2>nTJz.Z
z4%Z6Y
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 oyKt({
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 5~`|)~FA
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。 G/LXUhuif
主要的三个模块,有如下的关系: t7U,AQ=;P5
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 MFc=B`/X
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 /o<}]]YBF
·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。 ~>Hnf_pZO
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。 +P>
A
P&
以GDI模块为例,运行结果如下: H#1*'e>
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe wzNt c)~i
1cHSgpoJ
Exports: "6I-]:K-
T!=20 !I
rd seg offset name 0I(GB;E
............ 'gk81@|
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data 4y]: Gqz~
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data .J<qfQ
............ '?vgp
j{7ilo(i
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。 ;EE&~&*w
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。 6*(h9!_T1
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: K=!ZI/+ju
6 type offset target a.Rp#}f
HdY3DdC%q
.......... RF,=bOr19
9d,]_l.sB
PTR 0442 imp GDI.351 V:0uy>
=}%#$
.......... Zgy2Pot
@??c<]9F
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。 Dvq*XI5
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。 ard3yNQt
JucxhjV#,
三、动态汉化Windows原理 lkSz7dr@
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。 764}yV>
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? MoKXl?B<
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。 v8'`gY
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。 R>e3@DQ~
~-`BSR
四、"陷阱"技术 (4{@oM#H6
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。 }VGI Y>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: Jc"$p\ $-
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; 9
.&Or4>
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。 qV, $bw
要直接修改代码段的内容,还遇到一个难题,就是代码段是不可改写的。这时,需要用到一个未公开的Windows函数AllocCStoDSAlias,取得与代码段有相同基址的可写数据段别名, 其函数声明为: _#^A:a^e8
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); T^(n+ lv
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 |S>J<]H
p
Windows中函数地址是32位,高字节是其模块的内存句柄,低字节是函数在模块内的偏移。将得到的可写数据段别名句柄锁定,再将函数偏移处的5个字节保留下来,然后将其改为转向替代函数(用 EA Jmp): :)J~FVLy
*(lpStr+wOffset) =0xEA; mtWx ?x
四通利方(RichWin)、中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品,"陷阱"技术即动态修改Windows代码,一直是其对外宣称的过人技术。本文从Windows的模块调用机制与重定位概念着手,介绍了"陷阱"技术的实现,并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程序。
f_5R!;
//源程序 relocate.c xXY)KI
N[
%:be{Y6
#include <WINDOWS.H> RESGI}u
#include <dos.h> UTK.tg
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); ;FgEE%
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); ;@ll
typedef struct tagFUNC {HRxyAI!
{ *p#YK|
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 &h4Z|h[01
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 iz
GaV[
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 9h,yb4jPP
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 3]kAb`9[K2
}FUNC; C1Pt3
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; |E_+*1l q.
//Windows主函数 .k:&&sAz
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) YZ%f7BUk
{ 1(;33),P8
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 I|3v&E1
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 _7j/[
WORD wOffset; //函数偏移
Uhx2 _
LPSTR lpStr; h'YcNkM
2>
LPLONG lpLong; (krG0S:0Q
char lpNotice[96]; @qhg[= @
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); a+a%}76N
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); 'xrbg]b%
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); .&yWHdQC:
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); o2e h)rtB
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 n%ArA])_&
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); U5ud?z()OA
lpStr=GlobalLock(hMemData); @n;YF5
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); @%@^5
//保存原函数要替换的头几个字节 %k;FxUKi
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); +$m skj0s
Func.lOld=*lpLong; gmAKW4(
*(lpStr+wOffset)=0xEA; E~g}DKs_5
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; ~{7NTW
GlobalUnlock(hMemData); ohtn^o;C}
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); \FY De
//将保留的内容改回来 eNC5' Z
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); pu)9"Ad[ G
lpStr=GlobalLock(hMemData); o Jp_c
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); "KTnX#<0
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; 3]]6z K^i
*lpLong=Func.lOld; ,l?76g
GlobalUnlock(hMemData); ?oDfI
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); BiLreZ~"
return 1; e4W];7_K!
} =cKk3kJC
2Ku#j
('
//自己的替代函数 !zJ67-G
m}'@S+k^
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* ZG[0rvW
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) 'nDT.i
{ \w_[tPz}
BYTE NameDot[96]= z`:^e1vG
{ >]|^Ux,WZ
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, WI4_4
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, U)%u`C0
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, :@ 8.t,|
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, ?#c@Ag%
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, COL8YY
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, %mvx}xV
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, ^t%M
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, w>UV\`x
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, jW$f(qAbm
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 KIY_EE$?
}; G}xBYc0b
VQ;-
dCV
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; %|* y/m
HDC hMemDC; &ziB#(&:H
BYTE far *lpDot; XN%D`tbvJ
int i; ^g){)rz|
for ( i=0;i<3;i++ ) p;Ok.cXVp
{ 0 S8{VZpy
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; !3M!p&
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); 95&sFT
C
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); J
2~B<=V
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); l+X^x%EA
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); Sh6 NgO
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); a#GqJ?nY
DeleteDC(hMemDC); (xJBN?NRO
DeleteObject(hBitmap); "MP{z~Mmj
} \`9|~!,Ix7
return TRUE; { 3P!b|V>
} 9JeGjkG,
2qR@:^
//模块定义文件 relocate.def TEyPlSGG
evk
<<zi
NAME RELOCATE {73DnC~N
EXETYPE WINDOWS ;.m[&h 0
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE n,%^R
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE
",GC\#^v
HEAPSIZE 1024 0vNM#@
EXPORTS <