"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 XlI!{qj|
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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。 #P#-xz
1
y}2+Kk
一、发现了什么? ! Q<>3xZ
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。 "7>>I D
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): f&D]anf33
P,=+W(s9}
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v q.2(OP>(
.................................. wM[~2C=vx
bxK(9.
6 type offset target 'B0{U4?
BASE 060a seg 2 offset 0000 |w}xl'>q
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS -CH`>
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES n41@iK2l
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) wW?,;B'74
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) ny-7P;->8
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) I]!^;))
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) r6'UUu
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) E2L(wt}^
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) q2:K4
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) VOsqJJ3
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) p$7#}s
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) D|qk_2R%
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) Z`3ufXPNlO
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) 1{_A:<VBl
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) \Ep0J $ #o
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) pdd/D
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) 2k6 X,
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) ;O 0+,
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) 22(*J<
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) BK,sc'b
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) l<(Y_PE:
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) r3rxC&
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) drwgjLC+
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE qC!&x,}3
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT )
x{}z ;yG
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) v6\F
Q9|t
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) 9dh>l!2
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) (J"T]-[
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) FI8Oz,
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) [~D|peM3
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) Z['\61
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) M\b")Tu{0
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) PN+G:Qv
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) hl&-\ dc+
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) g/=K.
t0:AScZY
35 relocations 7 1W5.!
]<DNo&fw
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) bU 63X={
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 ,D6v4<jh
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。 m\/(w_/?
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。 R6 XuA(5
}G$]LWgQx
二、Windows的模块调用机制与重定位概念
yz+, gLY
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 ~#\i!I;RY}
Windows的运行分实模式、标准模式和增强模式三种,虽然这几种模式各不相同,但其核心模块的调用关系却是完全一致的。 "x'),
主要的三个模块,有如下的关系: h x6;YV
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 h?\2_s
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 S~$'WA
·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。 :PbDU$x
这三个模块,实际上就是Windows的三个动态链接库。KERNEL有三种系统存在形式:Kern el.exe(实模式)、Krnl286.exe(标准模式)、Krnl386.exe(386增强模式);GDI模块是Gdi.ex e;USER模块是User.exe。虽然文件名都以EXE为扩展名,但它们实际都是动态链接库。同时,几乎所有的API函数都隐藏在这三个模块中。用EXEHDR对这三个模块分析,就可列出一大堆大家所熟悉的Windows API函数。 Vv$HR
以GDI模块为例,运行结果如下: 0%s|Zbo!>
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe nRhrWS
{+zJI-XN/
Exports: *5$&`&,
%[<Y9g,:Q
rd seg offset name o-7>eE}+
............ vtJV"h?e"3
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data N12:{U
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data bt+,0\Vg5
............ A{o 'z_zC
uQLlA&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。 $N$ FtpB
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。 1-I
Swd'u
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: *5%*|>
6 type offset target (\puf+
[-*F"}D,
.......... 5=?i;P
AV&yoag1
PTR 0442 imp GDI.351 0@1:M
ZA#y)z8!E
.......... wN37zPnV~
5TBI<K
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。 WKA'=,`v
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。 D 7shiv|,
J3S&3+2G
三、动态汉化Windows原理 Mu_i$j$vvP
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。 T#:F]=
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? vd#,DU=p!
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。 2>S~I"o0
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。 iZ[tHw||
Q"a2.9Eo
四、"陷阱"技术 |c-LSs'\
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。 -7'#2P<)
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: 9CUimZ
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; IN^9uL]B
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。 4lc)&
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: KGZ?b2N?Va
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); 8dT'xuch
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 :s8A:mx
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): Wf02$c0#K
*(lpStr+wOffset) =0xEA; 5IMSNGS
四通利方(RichWin)、中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品,"陷阱"技术即动态修改Windows代码,一直是其对外宣称的过人技术。本文从Windows的模块调用机制与重定位概念着手,介绍了"陷阱"技术的实现,并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程序。 {g/wY%u=
//源程序 relocate.c dGH_ z8
Pn TZ/|
#include <WINDOWS.H> jeN1eM8WI
#include <dos.h> eNySJf
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); &J"YsY
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); h\,5/ )Y
typedef struct tagFUNC %/0gWG
{ 2]jPv0u
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 mp`PE=
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 O{KB0"s>i
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 DM7}&~
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 }$&WC:Lg
}FUNC; s*,cF6
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; sz09+4h#
//Windows主函数 si/er"&o
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) qc!xW,I
{ 4sY[az
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 l^ 4OC
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 &R]pw`mTH
WORD wOffset; //函数偏移 f[/.I,9U^
LPSTR lpStr; hd^x}iK"
LPLONG lpLong; G_oX5:J*
char lpNotice[96]; 0*(K DDv
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); GXb47_b^
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); +}!DP~y+
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); }X1.Wt=?
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); M|CrBJv+F
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 %= u/3b:o
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); $>vy(Y
lpStr=GlobalLock(hMemData); j)D-BK&+
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); 4e%8D`/=M
//保存原函数要替换的头几个字节 ^E@@YV
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); oW'POAr
Func.lOld=*lpLong; {*=E?oF@
*(lpStr+wOffset)=0xEA; @[r ={s\
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; 'XfgBJF=
GlobalUnlock(hMemData); kJ8vKcc
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); yuNfhK/#r
//将保留的内容改回来 0M!0JJy#*
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); <%!J?
lpStr=GlobalLock(hMemData); 4]6 Qr
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); &G{2s J5{
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; HCc`
*lpLong=Func.lOld; ^tE_LL+ji|
GlobalUnlock(hMemData); G*\sdBW!k
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); ^pcRW44K
return 1; ?iln<%G
} @%B4;c
qyv"Wb6+
//自己的替代函数 6+%-GgPf
Z\!rH"8
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* :HZ;Po
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) hPPB45^
{ $9i9s4u^
BYTE NameDot[96]= PRpE$`WK
{ G]lvHD
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, :ej_D}
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, AP@<r
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, 3i(J on/p
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, uu3M{*}
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, _<u;4RO(s
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, >-<F)
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, Yq0# #__
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, X8b#[40:
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, !QTPWA
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 $I(}r3r
}; ;C_ >
1 ;Ju]
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; G;2[
HDC hMemDC; p"KV*D9b
BYTE far *lpDot; lM&UFEl-\
int i; ?waebuj>
for ( i=0;i<3;i++ ) ]^!}*
{ T&4fBMBp,%
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; j)Lo'&Y~=
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); ;@!;1KDy
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); VKf6|ae
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); BvI 0v:
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); CXa Ld7nMX
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); sy.:T]ZH
DeleteDC(hMemDC); cKpQr7]ur
DeleteObject(hBitmap); AY@k-4
} 5Jd`
^U
return TRUE; ;*`_#Rn#
} EP0a1.C
OequU'j
//模块定义文件 relocate.def )]}$
t[ q3{-
NAME RELOCATE h&$Py
EXETYPE WINDOWS I9,8HtnA
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE I}ndRDz[
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE .pKN4
HEAPSIZE 1024 0lf"w@/
EXPORTS +Z$a1Y@
`OLB';D
五、结束语 ?Hk.|5A}
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。