"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 @.T(\Dq^
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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。 ]V\qX+K
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一、发现了什么? _R-[*ucq
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。 /^v?Q9=Y
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): }<6xZy
a<9cj@h
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v WDc2Qt
.................................. *&]x-p1m
H7bdL 8/
6 type offset target (jv!q@@2C.
BASE 060a seg 2 offset 0000 '~Uo+<v$w
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS 3)ac
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES Z".mEF-b
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) !mLQdkTE
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) o7Ms]AblT
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) [zmx
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) q{I,i(%m8
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) 22lC^)`TE
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) SZW+<X
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) M il
![A1
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) +Gv{Apd"
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) ,b!!h]t
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) =@$G3DM
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) EooQLZ
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) p""#Gbwj
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) ~Vq<nkWS
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) e]R`B}vO
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) \-3\lZ3qj
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) V9qZa
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) )2t!=
ua
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) foY=?mbL
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) c^0YuBps[
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) gn"Y?IZ?
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE 2(~Y ^_
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) )f(.{M
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) wG6@.;3
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) 3";Rw9
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) $@k[Xh
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) 8;2UP`8s ?
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) am;)@<8~Q
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) %%J)@k^vH
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) Z'sAu#C
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) pGEYke NU
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) ,Y
1&[
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) ` QC
Qx{k_ye`
35 relocations $%~-p[)<(P
0\3mS{s
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) nk.m Gny
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 j/"{tMqQp
第二,这些重定位信息提示的函数,全都与文字显示输出和键盘、字符串有关。也就是说汉化Windows,必须修改这些函数。 ^wesuW@=
在这非常特殊的地方,隐藏着什么呢?毋庸置疑,这与众不同的两点,对打开"陷阱"技术之门而言,不是金钥匙,也是敲门砖。 *K#7,*Oz
r~ gjn`W
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 R'bmE:nL
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 bH+x `]{A
Windows的运行分实模式、标准模式和增强模式三种,虽然这几种模式各不相同,但其核心模块的调用关系却是完全一致的。 #Hm*<s.
主要的三个模块,有如下的关系: g=w,*68vuy
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 wcGI2aflD
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 jSa9UD
·USER是Windows用户接口服务模块,它依赖于KERNEL、GDI模块及设备驱动程序等所有模块。 TS0x8,'$q
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。 lR]z8&
以GDI模块为例,运行结果如下: g$C-G5/bjD
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe 1n}q6oa=
c 32IO&W4
Exports: .Cv0Ze
S;a'@5
rd seg offset name K"~Tk`[0Q
............ h%'4V<V
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data ShXk\"
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data yh9fHN)F
............ o+(>/Ou
,nn5LQ|l.j
至此,读者已能从Windows纷繁复杂的系统中理出一些头续来。下面,再引入一个重要概念——重定位。 `m2e
*
一个Windows执行程序对调用API函数或对其它动态库的调用,在程序装入内存前,都是一些不能定位的动态链接;当程序调入内存时,这些远调用都需要重新定位,重新定位的依据就是重定位表。在Windows执行程序(包括动态库)的每个段后面,通常都跟有这样一个重定位表。重定位包含调用函数所在模块、函数序列号以及定位在模块中的位置。 52+;j[ ]/O
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: !<9sOvka{
6 type offset target gq9D#B
#T\Yi|Qs#
.......... +Kc1a;
x1:#rb'
PTR 0442 imp GDI.351 @oC# k<
}6/L5j:+
.......... ?v-Y1j
#hinb[fQ
就表明,在本段的0442H偏移处,调用了GDI的第351号函数。如果在0442H处是0000:FFFF ,表示本段内仅此一处调用了GDI.351函数;否则,表明了本段内还有一处调用此函数,调用的位置就是0442H处所指向的内容,实际上重定位表只含有引用位置的链表的链头。那么,GDI. 351是一个什么函数呢?用EXEHDR对GDI.EXE作一分析,就可得出,在GDI的出口(Export)函数中,第351号是ExtTextOut。 dD6I @N)X
这样,我们在EXEHDR这一简单而非常有用的工具帮助下,已经在Windows的浩瀚海洋中畅游了一会,下面让我们继续深入下去。 jDI )iW`P
8#% Sq=/+M
三、动态汉化Windows原理 >~O36q^w
我们知道,传统的汉化Windows的方法,是要直接修改Windows的显示、输入、打印等模块代码,或用DDK直接开发"中文设备"驱动模块。这样不仅工作量大,而且,系统的完备性很难保证,性能上也有很多限制(早期的长青窗口就是如此),所以只有从内核上修改Windows核心代码才是最彻底的办法。 hw[ jVx
从Windows的模块调用机制,我们可以看到,Windows实际上是由包括在KERNEL、GDI、US ER等几个模块中的众多函数支撑的。那么,修改其中涉及语言文字处理的函数,使之能适应中文需要,不就能达到汉化目的了吗? +$]eA'Bh@
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。 ]y&w